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| 編輯推薦： |
走进生产设计，掌握制造要求。带着任务去学习，在工厂环境下学数控。
只要您具有初中以上文化水平，只要您懂得基本的机械加工、制图知识，只要您会简单地应用UG软件，您就能学会数控编程、模具设计，在中国制造的宏伟蓝图中找到安身立命之所。本书曾是深圳地区某模具工厂CNC编程工程师上岗培训教材。自2011年出版第1版以来，因为紧贴工厂生产实际，加工知识实用可靠，深受读者喜爱，十几次重印。此次改版，更是加强了工厂实战内容。
数十年CNC工程师上岗培训实践一线加工案例，真实生产工艺，学了就能用重难点分析 易错点提示=少走弯路，少犯错误资深工程师传授编程思路，点评设计技巧博客答疑，论坛交流
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| 內容簡介： |
本书以解决模具工厂数控编程问题为根本出发点,重点介绍了UG NX 软件数控铣编程功能的特点及选用参数?r的注意事项,通过工厂实例讲解了编程过程。适合具有3D绘图基础,希望学习数控编程并有志成为数控编程工程师的读者阅读。虽然本书主要讲述模具加工编程，但对于其他零件加工也有很重要的参考价值。
本书特点是：作者来自工厂生产一线,案例素材及加工工艺来源于工厂实践，案例练习丰富，经验总结实用可靠,反映了CNC编程工程师真实工作过程。
本书原稿曾是深圳地区某模具工厂CNC编程工程师上岗培训教材及社会培训班的培训教材，自2011年出版第1版以来，因为内容紧贴工厂生产实际，加工知识实用可靠，被多所职业院校和高校作为教材使用，深受广大读者的喜爱，多次重印。现在重新改版完善目的是让更多读者学习如何用UG软件进行工厂数控编程的鲜活实用知识。帮助有志从事UG数控编程的人士能够少走弯路、少犯错误，从而尽快走向本行业的工作岗位，实现人生的目标。考虑到新版本UG NX10刚发行而且加工界面变化很小，本书不但适合于UG NX9的用户也适合于UG NX10的用户学习。
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| 關於作者： |
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1993年至今，一直在模具工厂从事CADCAMCAE等方面的应用工作，包括产品设计、模具设计、数控编程及模具工厂的部分管理工作。 近二十年来一直从事产品设计、数控编程、加工和人员培训工作，工作经验丰富，培训技术员、工程师近千人。
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| 目錄：
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第1章 预备知识 1
1.1 本章知识要点及学习方法 1
1.2 数控加工基本知识 1
1.2.1 CNC的基本含义 1
1.2.2 CNC机床的工作原理 2
1.2.3 CNC加工工艺的特点 2
1.2.4 CNC刀具的选择和选购 3
1.3 数控编程基础 4
1.3.1 编数控程序的作用 4
1.3.2 数控程序的标准 4
1.3.3 加工坐标系与机械坐标系 5
1.3.4 程序代码 5
1.3.5 程序举例 8
1.3.6 编程软件简介 9
1.3.7 典型数控机床控制面板介绍 10
1.3.8 数控机床操作要领及注意事项 11
1.3.9 数控技术的发展趋势 12
1.3.10 先进制造技术 13
1.4 数控编程工程师的编程过程 13
1.4.1 CNC团队的运作流程 13
1.4.2 数控程序质量的标准 14
1.4.3 规范化及标准化在编程中的作用及意义 14
1.5 塑料模具制造 15
1.5.1 制模流程 15
1.5.2 CNC在制模中的重要性 16
1.6 对初学者的忠告 16
1.6.1 学好UG数控编程应具备的知识 16
1.6.2 将学到哪些内容 16
1.6.3 如何学好数控编程 17
1.6.4 编程员的职业道德 17
1.6.5 新入行人员如何面对招工考试 17
1.6.6 新入行人员如何尽快适应新岗位 18
1.6.7 工作中如何少犯错误 18
1.6.8 编程员如何进行车间技术调查 19
1.7 本章总结及思考练习题 19
1.7.1 本章总结 19
1.7.2 思考练习题 19
第2章 UG CAM功能概述 21
2.1 本章知识要点及学习方法 21
2.2 UG铣加工编程过程 21
2.2.1 调图及审核整理图形 21
2.2.2 规划软件界面 30
2.2.3 设定颜色 31
2.2.4 铣加工环境 32
2.3 平面铣 36
2.4 面铣 56
2.5 型腔铣 63
2.6 曲面深度轮廓铣 67
2.7 区域轮廓铣 73
2.8 钻孔 81
2.9 高速铣 88
2.9.1 高速铣的概述 88
2.9.2 UG的高速加工功能 90
2.9.3 高速加工编程注意事项 93
2.10 本章总结及思考练习题 94
2.10.1 本章总结 94
2.10.2 思考练习题 94
第3章 遥控器铜公综合实例特训 96
3.1 本章知识要点及学习方法 96
3.2 铜公的基本知识 96
3.2.1 铜公概述 96
3.2.2 铜公结构及术语 97
3.2.3 铜公火花位 97
3.2.4 UG拆铜公的方法要点 98
3.3 调出图形及整理图形 102
3.4 数控加工工艺分析及刀路规划 104
3.5 建立几何组 104
3.6 在机床组中建立刀具 107
3.7 建立方法组 110
3.8 建立程序组 110
3.9 在程序组K-02A中建立粗加工刀路 111
3.10 在程序组K-02B中建立平面精加工工序 118
3.11 在程序组K-02C中建立型面精加工 124
3.12 建立粗公的加工程序 128
3.13 程序检查 130
3.14 后处理 132
3.15 填写加工工作单 133
3.16 传送程序及加工 133
3.17 加工跟进及经验总结 134
3.18 电池盖大身铜公实例编程练习 134
3.18.1 调出图形及整理图形 135
3.18.2 数控加工工艺分析及刀路规划 135
3.18.3 建立数控编程的辅助过程 136
3.18.4 在程序组K-02G中建立粗加工刀路 136
3.18.5 在程序组K-02H中建立平面精加工工序 142
3.18.6 在程序组K-02I中建立清角及斜度面加工工序 148
3.18.7 在程序组K-02J中建立孔光刀及周边R面光刀工序 158
3.18.8 建立粗公的加工程序 162
3.18.9 本例总结 163
3.19 玩具电脑按钮铜公实例编程练习 163
3.19.1 调图及整理图形 164
3.19.2 数控加工工艺分析及刀路规划 164
3.19.3 建立数控编程的辅助过程 165
3.19.4 在程序组K-02O中建立粗加工刀路 165
3.19.5 在程序组K-02P中建立平面精加工工序 170
3.19.6 在程序组K-02Q中建立曲面光刀工序 173
3.19.7 建立粗公的加工程序 175
3.19.8 本例总结 176
3.20 本章总结及思考练习题 176
3.20.1 本章总结 176
3.20.2 思考练习题 177
第4章 游戏机面壳铜公综合实例特训 178
4.1 本章知识要点及学习方法 178
4.2 调图及整理图形 178
4.3 数控加工工艺分析及刀路规划 179
4.4 建立几何组 180
4.5 在机床组中建立刀具 181
4.6 建立方法组 183
4.7 建立程序组 183
4.8 在程序组K-03A中建立粗加工刀路 183
4.9 在程序组K-03B中建立平面精加工工序 192
4.10 在程序组K-03C中建立孔位加工 196
4.11 在程序组K-03D中建立椭圆孔加工 201
4.12 在程序组K-03E中建立型面半精加工 202
4.13 在程序组K-03F中建立型面精加工 206
4.14 在程序组K-03G中建立孔倒角精加工 208
4.15 建立粗公的加工程序 210
4.16 程序检查 212
4.17 后处理 214
4.18 填写加工工作单 215
4.19 传送程序及加工 216
4.20 加工跟进及经验总结 216
4.21 细长及薄壁铜公实例编程练习 216
4.21.1 调图及整理图形 217
4.21.2 数控加工工艺分析及刀路规划 217
4.21.3 建立数控编程的辅助过程 217
4.21.4 在程序组K-03O中建立粗加工刀路 218
4.21.5 在程序组K-03P中建立平面精加工工序 222
4.21.6 在程序组K-03Q中建立顶面中光及光刀工序 225
4.21.7 在程序组K-03R中建立型面精加工工序 230
4.21.8 本例总结 236
4.22 手机外形铜公实例编程练习 236
4.22.1 调图及整理图形 237
4.22.2 数控加工工艺分析及刀路规划 237
4.22.3 建立数控编程的辅助过程 238
4.22.4 在程序组K-03S中建立粗加工刀路 238
4.22.5 在程序组K-03T中建立平面精加工工序 242
4.22.6 在程序组K-03U中建立曲面中光及光刀操作 245
4.22.7 在程序组K-03V中建立孔加工工序 247
4.22.8 建立粗公的加工程序 250
4.22.9 本例总结 251
4.23 本章总结及思考练习题 251
4.23.1 本章总结 251
4.23.2 思考练习题 251
第5章 游戏面壳前模综合实例特训 253
5.1 本章知识要点及学习方法 253
5.2 前模的结构特点和部位术语 253
5.3 调出图形及整理图形 254
5.4 数控加工工艺分析及刀路规划 255
5.5 建立几何组 256
5.6 建立刀具 257
5.7 建立方法组 257
5.8 建立程序组 257
5.9 在程序组K-05A中建立型腔粗加工 258
5.10 在程序组K-05B中建立水平分型面光刀 261
5.11 在程序组K-05C中建立二次清角粗加工 264
5.12 在程序组K-05D中建立三次粗加工 266
5.13 在程序组K-05E中建立中光刀路 267
5.14 在程序组K-05F中建立PL分型面光刀 271
5.15 在程序组K-05G中建立用于枕位面及模锁光刀 274
5.16 程序检查 275
5.17 后处理 277
5.18 填写加工工作单 277
5.19 传送程序及加工 278
5.20 前模编程的特点及注意事项 278
5.21 前模加工中易犯的错误及经验教训 279
5.22 游戏手柄面壳前模实例编程练习 280
5.22.1 调图及整理图形 280
5.22.2 数控加工工艺分析及刀路规划 282
5.22.3 建立数控编程的辅助过程 283
5.22.4 在程序组K-05H中建立型腔粗加工 283
5.22.5 在程序组K-05I中建立水平分型面光刀 285
5.22.6 在程序组K-05J中建立二次清角粗加工 288
5.22.7 在程序组K-05K中建立三次粗加工 290
5.22.8 在程序组K-05L中建立中光刀路 291
5.22.9 在程序组K-05M中建立PL分型面光刀 294
5.22.10 在程序组K-05N中建立用于小枕位面光刀 298
5.22.11 在程序组K-05O中建立碰穿位光刀 302
5.22.12 在程序组K-05P中建立枕位清根光刀 304
5.22.13 本例总结 305
5.23 鼠标底壳前模实例编程练习 305
5.23.1 调图及整理图形 306
5.23.2 数控加工工艺分析及刀路规划 307
5.23.3 建立数控编程的辅助过程 307
5.23.4 在程序组K-05Q中建立型腔粗加工 308
5.23.5 在程序组K-05R中建立水平分型面光刀 311
5.23.6 在程序组K-05S中建立二次清角粗加工 313
5.23.7 在程序组K-05T中建立三次粗加工 314
5.23.8 在程序组K-05U中建立中光刀路 315
5.23.9 在程序组K-05V中建立PL分型面光刀 319
5.23.10 在程序组K-05W中建立小枕位面光刀 323
5.23.11 在程序组K-05X中建立碰穿面光刀 325
5.23.12 本例总结 330
5.24 本章总结及思考练习题 330
5.24.1 本章总结 330
5.24.2 思考练习题 331
第6章 游戏面壳后模综合实例特训 332
6.1 本章知识要点及学习方法 332
6.2 后模的结构特点和部位术语 332
6.3 调图及整理图形 333
6.4 数控加工工艺分析及刀路规划 334
6.5 建立几何组 335
6.6 建立刀具 336
6.7 建立程序组 336
6.8 在程序组K-06A中建立型腔铣粗加工 336
6.9 在程序组K-06B中建立水平分型面光刀 339
6.10 在程序组K-06C中建立二次清角粗加工 342
6.11 在程序组K-06D中建立三次粗加工 344
6.12 在程序组K-06E中建立光刀 345
6.13 在程序组K-06F中建立分型面光刀 351
6.14 在程序组K-06G中建立用于枕位面清角 354
6.15 程序检查 355
6.16 后处理 356
6.17 填写加工工作单 357
6.18 后模编程的特点及注意事项 358
6.19 后模加工中易犯的错误及经验教训 358
6.20 游戏手柄面后模镶件编程 359
6.20.1 调图及整理图形 360
6.20.2 数控加工工艺分析及刀路规划 360
6.20.3 建立数控编程的辅助过程 361
6.20.4 在程序组K-06H中建立型腔粗加工 362
6.20.5 在程序组K-06I中建立顶面中光刀 364
6.20.6 在程序组K-06J中建立中光刀路 366
6.20.7 在程序组K-06K中建立型面光刀 369
6.20.8 本例总结 370
6.21 游戏手柄面后模镶件框实例编程 371
6.21.1 调图及整理图形 371
6.21.2 数控加工工艺分析及刀路规划 372
6.21.3 建立数控编程的辅助过程 372
6.21.4 在程序组K-06L中建立型腔粗加工 373
6.21.5 在程序组K-06M中建立水平分型面光刀 376
6.21.6 在程序组K-06N中建立中光加工 378
6.21.7 在程序组K-06O中建立光刀刀路 380
6.21.8 在程序组K-06P中建立顶面中光刀 381
6.21.9 在程序组K-06Q中建立小枕位面光刀 386
6.21.10 本例总结 387
6.22 本章总结及思考练习题 388
6.22.1 本章总结 388
6.22.2 思考练习题 388
第7章 鼠标底壳模胚数控编程 391
7.1 本章知识要点及学习方法 391
7.2 模胚概述 391
7.3 调图及整理图形 392
7.4 数控加工工艺分析及刀路规划 393
7.5 建立编程辅助过程 394
7.6 在程序组K-07A中建立型腔粗加工 394
7.7 在程序组K-07B中建立清角及底面光刀 397
7.8 在程序组K-07C中建立侧面中光刀 402
7.9 在程序组K-07D中建立侧面光刀 408
7.10 在程序组K-07E中建立铲鸡槽开粗 409
7.11 在程序组K-07F中建立铲鸡槽光刀 412
7.12 程序检查 414
7.13 后处理 415
7.14 填写加工工作单 416
7.15 模胚编程的特点及注意事项 416
7.16 鼠标底壳模胚B板实例编程练习 416
7.16.1 调图及整理图形 417
7.16.2 数控加工工艺分析及刀路规划 418
7.16.3 建立数控编程的辅助过程 418
7.16.4 在程序组K-07G中建立型腔粗加工 418
7.16.5 在程序组K-07H中建立清角及底面光刀 421
7.16.6 在程序组K-07I中建立侧面中光刀 429
7.16.7 在程序组K-07J中建立侧面光刀 432
7.16.8 本例总结 433
7.17 数码产品面壳模胚A板编程 434
7.17.1 调图及整理图形 434
7.17.2 数控加工工艺分析及刀路规划 435
7.17.3 建立数控编程的辅助过程 435
7.17.4 在程序组K-07K中建立型腔粗加工 436
7.17.5 在程序组K-07L中建立中光 439
7.17.6 在程序组K-07M中建立侧面光刀 440
7.17.7 在程序组K-07N中建立侧面光刀 444
7.17.8 在程序组K-07O中建立侧面光刀 448
7.17.9 在程序组K-07P中建立背面镶件槽光刀刀路 451
7.17.10 本例总结 454
7.18 本章总结及思考练习题 455
7.18.1 本章总结 455
7.18.2 思考练习题 455
第8章 鼠标底壳行位数控编程 457
8.1 本章知识要点及学习方法 457
8.2 行位概述 457
8.3 调图及整理图形 458
8.4 数控加工工艺分析及刀路规划 459
8.5 建立数控编程辅助过程 459
8.6 在程序组K-08A中建立粗加工 460
8.7 在程序组K-08B中建立底面光刀 462
8.8 在程序组K-08C中建立顶面开粗 469
8.9 在程序组K-08D中建立曲面光刀 471
8.10 程序检查 475
8.11 后处理 476
8.12 填写加工工作单 477
8.13 行位编程的特点及注意事项 477
8.14 鼠标底壳行位2编程 477
8.14.1 调图及整理图形 478
8.14.2 数控加工工艺分析及刀路规划 478
8.14.3 建立数控编程的辅助过程 479
8.14.4 在程序组K-08E中建立粗加工 479
8.14.5 在程序组K-08F中建立底面光刀 481
8.14.6 在程序组K-08G中建立顶面开粗 483
8.14.7 在程序组K-08H中建立顶面光刀 486
8.14.8 本例总结 488
8.15 鼠标底壳行位3实例编程 488
8.15.1 调图及整理图形 489
8.15.2 数控加工工艺分析及刀路规划 490
8.15.3 建立数控编程的辅助过程 490
8.15.4 在程序组K-08I中建立粗加工 490
8.15.5 在程序组K-08J中建立底面光刀 491
8.15.6 在程序组K-08K中建立顶面开粗 492
8.15.7 在程序组K-08L中建立顶面光刀 493
8.15.8 本例总结 494
8.16 本章总结及思考练习题 495
8.16.1 本章总结 495
8.16.2 思考练习题 495
第9章 数控机床UG后处理器的制作 496
9.1 本章知识要点及学习方法 496
9.2 UG NX9后处理类型及参数要点 496
9.2.1 后处理的概念 496
9.2.2 UG后处理GPM 496
9.2.3 UG后处理Post Builder 497
9.3 制作后处理器 497
9.3.1 前期调研 497
9.3.2 在Post Builder中制作后处理器 499
9.3.3 后处理器测试 505
9.3.4 加工验证 507
9.4 高速机的Nurbs插补后处理 507
9.4.1 概述 507
9.4.2 编程设置 507
9.4.3 后处理器设置 507
9.4.4 制作高速机后处理 507
9.4.5 后处理器的测试及验证 509
9.5 在NC程序中显示加工时间 510
9.6 在NC程序中显示刀具信息及编程日期 511
9.7 本章总结及思考练习题 513
9.7.1 本章总结 513
9.7.2 思考练习题 513
参考文献 515
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| 內容試閱：
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再版前言编写目的Unigraphics简称UG是一套计算机辅助设计及制造CADCAM软件，它在航空航天飞行器、汽车、日用品等产品的设计及其制造方面应用广泛。最初是美国UGSUnigraphics Solutions公司开发研制的，后来被西门子公司收购。现在的UG NX各版本软件深受广大数控编程用户所喜爱，在我国销售量越来越多，普及程度也越来越广泛。随者我国CADCAM的发展，应用UG等软件进行产品设计与制造的公司越来越多。特别是在模具设计及制造行业中应用更为普遍。社会上急需培训出一大批精通数控编程的工程技术人员。目前书店里介绍UG基本功能及应用的书籍很多，各有特点。本书的特点是以工厂实际加工的工件作为素材，这些案例的编程及加工方法来源于工厂实践，反映了编程工程师真实工作过程。 目的是让读者以工厂实战的姿态学习如何用UG软件进行模具数控编程。帮助有志从事UG数控编程的人士能够少走弯路、少犯错误，从而尽快走向本行业的工作岗位，实现人生的目标。主要内容全书共分9章。第1章 预备知识：着重讲解数控编程的基础知识，包括加工工艺、编程基础、模房（即模具制造车间）里编程工程师的编程流程、制模流程及对初学者的忠告。第2章 UG CAM功能概述：着重讲解UG NX9界面知识，以及三轴铣加工编程过程及平面铣、面铣、型腔铣、曲面等高轮廓铣、区域轮廓铣及钻孔。第3章及第4章 铜公电极的数控编程：用实例铜公电极为例，着重讲解UG NX9铣加工的编程步骤及特别要注意的问题。第5章 前模数控编程：以游戏机、鼠标等产品的前模（即定模）为例，着重讲解UG NX9铣前模加工的编程步骤及特别要注意的问题。第6章 后模数控编程：以上述产品的后模（即动模）为例，着重讲解后模加工编程步骤及特别要注意的问题。第7章 模胚开框编程：以上述产品的模胚为例，着重讲解模胚模加工编程步骤及特别要注意的问题。第8章 行位滑块编程：介绍行位基本知识及数控编程要点。第9章 数控机床后处理的制作：以常见机床为例，介绍后处理器的制作过程。
为了帮助读者学习，本书个章节安排了本章知识要点及学习方法，思考练习及答案。以及小疑问、知识拓展、小提示、要注意等特色段落。小疑问：解答了读者在学习中常出现的问题。知识拓展：对当前的操作方法介绍另外一些方法，以开拓思路。小提示：对当前操作中的难点进行进一步补充讲解。要注意： 对当前操作中可能出现的错误进行提醒。文中长度单位除指明外默认为毫米。
如何学习：为学好本书内容，建议读者先学习并具备如下知识：（1）能用UG或其他软件进行基本的3D绘图。（2）机械加工及制图的基本知识。（3）有初中以上的数学几何知识。总之要认真学习理论，灵活联系实际。对于初学者，建议针对本书案例,结合配套光盘提供的难点重点操作视频,反复练习，最好至少三遍以上，并且能够举一反三，逐类旁通。有条件的可在工厂实践中提高水平。读者对象（1）对UG数控编程有兴趣的初学者。（2）从事数控编程的工程技术人员。（3）大中专或职业学校数控专业的师生。（4）其他UG爱好者。改版亮点本书第一版《工厂数控编程技术实例特训（UG NX6版）》自2011年出版以来，因为内容紧贴工厂生产实际，加工知识实用可靠，甚至被多所具有教学创新意识的职业院校和高校作为学生用的教材来使用，深受广大读者的喜爱。曾多次重印。很多热心的读者纷纷给作者来信来电，除了肯定书中的优点外还指出了书中很多不足，现结合读者意见进行全面改版。有以下亮点：（1）对原书的内容进行全面审核，修正了很多错误和不足。（2）采用NX9版本软件编写。因为最新NX10版本在加工界面方面改变很小，所以本书也适合使用NX10软件的读者阅读。（3）根据读者意见增加了钻孔功能的介绍。现在数控机床价格便宜了，模具工厂用数控机床钻孔越来越多，学好这个功能可以更好适应工厂要求。（4）加强了工厂工艺制造流程的的介绍，使读者始终能带着实际加工问题来阅读和思考，以体验和理解工厂里编程员的工作思路。（5）对原书部分冗余内容进行了精简。使本书的特色鲜明，重在介绍软件应用，区别于其他专门介绍软件功能的书籍。如果读者对本书未涉及的部分有兴趣的话，建议阅读其他UG书籍。本书主要由陕西华拓科技有限责任公司高级工程师寇文化编写和录制视频。其他参编人员还有：安徽工程大学王静平和李俊萍两位老师，以及索军利、赵晓军等。本书在策划和编写过程中受到清华大学出版社各位编辑老师以及高级工程师贾双宝的大力支持和帮助。在此表示衷心的感谢。由于编者水平有限，本书虽已尽力核对，欠妥之处在所难免，恳请读者批评指正（编者电子邮箱k8029_1@163.com）。如果读者在阅读过程中遇到问题，除了给编者发电子邮件外，还可以浏览作者的答疑博客http：blog.sina.com.cncadcambook。对于具有代表性的问题解答，将会对读者的个人信息经过技术处理以后在此发表，供其他读者共享。
第1章 预 备 知 识
1.1 本章知识要点及学习方法
本章以初学者学习UG数控编程时普遍关心的问题为线索，解答了读者的一些疑问。本章希望读者能够掌握以下重点：
qCNC的基本概念。
q数控程序代码的含义。
q数控技术的发展趋势。
q数控工程师的编程过程及塑料模具制造流程。
q对初学者的忠告。
本章是基础，内容繁杂，初学者开始学习不能完全理解也没关系，在了解主要内容后，紧接着学习后续内容，日后再读本章，可以加深理解。
1.2 数控加工基本知识
1.2.1 CNC的基本含义
%小疑问：什么是CNC？什么是电脑锣？学习CNC主要学什么？学习这个技术有啥 用处？
CNC是英文Computer Numberical Control的缩写，即计算机数据控制，简单地说就是数控加工。在珠江三角洲地区，人们称之为电脑锣。
数控加工是当今机械制造中的先进加工技术，是一种高效率、高精度与高柔性特点的自动化加工方法，通过将要加工工件的数控程序输入给机床，机床在这些数据的控制下自动加工出符合人们意愿的工件，进而制造出美妙的产品，这样就可以把艺术家的想象变为现实的商品。数控加工技术可有效解决像模具这样复杂、精密、小批多变的加工问题，充分适应了现代化生产的需要。大力发展数控加工技术已成为我国加速经济发展和提高自主创新能力的重要途径。目前，我国数控机床的使用越来越普遍，熟练掌握数控机床编程，是充分发挥其功能的重要途径。社会也急需大批掌握CNC的人才。
本书就是帮助读者学习使用自动化的编程软件UG来编制数控程序。
本书采用UG NX9中文版编写，通过对初学者在学习UG数控编程中普遍关心的问题为线索进行解答，来讲解数控加工的原理、UG软件特点及以模房（模房是珠江三角洲地区对于制模车间的通俗叫法）编程师的实际编程过程。通过案例分析及讲解，帮助读者掌握重点、有效攻克技术难点，尽快适应工作岗位。
1.2.2 CNC机床的工作原理
%小疑问：数控加工机床如何工作？CNC如何加工模具？
一般来说，数控机床由机床本体、数控系统（即CNC系统，是数控机床的核心，是台专用计算机）、驱动装置及辅助装置等部分组成。数控系统的基本功能有输入功能、插补功能及伺服控制等，其工作过程是：通过输入功能接收到数控程序后，结合操作员已经在面板上设定的对刀参数、控制参数和补偿参数等数据进行译码，并进行逻辑运算，转化为一系列逻辑电信号，从而发出相应的指令脉冲来控制机床的驱动装置，使机床各轴运动，操作机床实现预期的加工功能。
模具设计师根据客户产品图设计出3D模具（也叫分模）后，就需要对模具图档进行数控编程。确定加工刀具大小、切削走刀方式，用UG等软件编出数控程序。这个数控程序是一个文本文件，里面是机床能识别的代码。机床操作员收到程序单及数控程序后，就要按要求在数控机床工作台上装夹工件，在主轴上装上刀具，按要求对刀，在机床面板中设定对刀参数，根据机床的具体情况修改个别指令后就通过网络DNC把数控程序传给机床。机床上的刀具在这些数控指令的控制下进行切削运动，其他冷却系统同步工作，程序执行完后，模具就加工出来了。
1.2.3 CNC加工工艺的特点
%小疑问：CNC数控加工工艺有何独特之处？
CNC数控加工工艺是机械加工的一种，遵守机械加工切削规律，与普通机床的加工工艺大体相同。由于它是把计算机控制技术应用于机械加工之中的一种自动化加工，因而有加工效率高、精度高等特点，其加工工艺有其独特之处，工序较为复杂、工步安排较为详尽周密。
CNC数控加工工艺包括刀具的选择、切削参数的确定及走刀工艺路线的设计等内容。CNC数控加工工艺是数控编程的基础及核心，只有工艺合理，才能编出高效率和高质量的数控程序。衡量数控程序好坏的标准是：最少的加工时间、最小的刀具损耗及加工出最佳效果的工件。
数控加工工序是工件整体加工工艺的一部分工序，甚至是一道工序，要与其他工序相互配合，才能最终满足整体机器或模具的装配要求，这样才能加工出合格的零件。
数控加工工序一般分为粗加工、中粗清角加工、半精加工及精加工等工步。
粗加工要尽量选用较大的刀、在机床功率或刀具能承受的范围内尽可能用较大切削量，快速地切除大量的工件材料。为了防止粗加工时因切削振动而使工件松动，在开粗后应该及时校表检查，必要时重新对刀。可以在开粗后进行基准面的精加工光刀，为以后校表检查做好准备。对于具有复杂型腔的工件，由于开粗用了较大刀具，使得角落处残存大量的余量，必须用比粗加工时较小的刀具进行二次开粗或清角。加工面积比较大的情况下，为了减少刀具损耗，可以进行半精加工。以上各步，为了防止过切，都必须留足够多的余量。最后进行精加工工序。一般情况下尽量在机床上检验，合格后才拆下，准备下一件的加工。
1.2.4CNC刀具的选择和选购
%小疑问：CNC常用刀具有哪些？如何选择刀具？
1．CNC刀具种类
常用的数控铣刀具按形状分为平底刀、圆鼻刀和球刀3种。
（1）平底刀
平底刀也叫平刀或端铣刀，周围有主切削刃，底部为副切削刃，可用于开粗及清角、精加工侧面及水平面。常用的有ED20、ED19.05（这是英制刀，其直径为34英寸）、ED16、ED15.875（58英寸）、ED12、ED10、ED8、ED6、ED4、ED3、ED2、ED1.5、ED1、ED0.8和ED0.5等。E是字母End Mill的第一个字母，D表示切削刃直径。
一般情况下，开粗时尽量选较大直径的刀，装刀时尽可能短，以保证足够的刚度，避免弹刀。在选择小刀时，要结合被加工区域，确定最短的刀锋长及直身部分长，选择本公司现有的最合适的刀。侧面带斜度的刀叫斜度刀，可以精加工斜面。
（2）圆鼻刀
圆鼻刀也叫平底R刀，可用于开粗，平面光刀和曲面外形光刀。一般角半径为R0.1～R8。一般有整体式和镶刀粒式的刀把刀。镶刀粒的圆鼻刀也叫飞刀，主要用于大面积的开粗及水平面光刀。常用的有ED30R5、ED25R5、ED16R0.8、ED12R0.8和ED12R0.4等。飞刀开粗加工尽量选大刀，加工较深区域时，装刀长度先装短一些的，以便加工较浅区域，再装长一些的，来加工较深区域，以提高效率且不过切。
（3）球刀
球刀也叫R刀，主要用于曲面中光刀及光刀。常用的球刀有BD16R8、BD12R6、BD10R5、BD8R4、BD6R3、BD5R2.5（常用于加工流道）、BD4R2、BD3R1.5、BD2R1、BD1.5R0.75和BD1R0.5。其中，B是Ball Mill的第一个字母。
一般情况下，要通过测量被加工图形的内圆半径来确定精加工所用的刀具，尽量选大刀光刀、小刀补刀加工。
2．刀具材料
在金属切削加工中，刀具材料也就是切削部分，要承受很大的切削力和冲击，并受到工件及切屑的剧烈摩擦，产生很高的切削温度。其切削性能必须包括以下方面。
（1）高的硬度：HRC62以上，至少要高于被加工材料的硬度。
（2）高的耐磨性：通常情况下，材料越硬，组织中碳物越多；颗粒越细，分布越均匀，其耐磨性就越高。
（3）足够的强度与韧性。
（4）高的耐热性。
（5）良好的导热性。
（6）良好的工艺性和经济性。
为了满足以上要求，现在的数控刀具一般由以下材料制成。
（1）高速钢，如WMoAl系列。
（2）硬质合金，如YG3等。
（3）新型硬质合金，如YG6A。
（4）涂层刀具，如TiC、TiN、Al2O3。
（5）陶瓷刀具，在高温下仍能承受较高的切削速度。
（6）超硬刀具材料。
3．刀具的选购
现在刀具大多都商品化及标准化，选购时要索取刀具公司的规格图册，结合本厂的加工条件，选择耐用度高的刀具，以确保最佳的经济效益。如果本厂产品变化不大，那么刀具种类应尽可能少而精。
1.3 数控编程基础
1.3.1 编数控程序的作用
%小疑问：为什么要编数控程序？
因为数控机床是一种自动化的机床，加工时根据工件图样要求及加工工艺过程，将所用刀具及各部件的移动量、速度、动作先后顺序、主轴转速、主轴旋转方向、刀头夹紧、刀头松开及冷却等操作，以规定的数控代码形式编成程序单，并输入到机床专用计算机中。然后，数控系统根据输入的指令进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令，控制各部分根据规定的位移和有顺序的动作，加工出各种不同形状的工件。因此，程序的编制对于数控机床效能的发挥影响极大。
1.3.2 数控程序的标准
%小疑问：数控程序有什么标准？
数控机床必须把代表各种不同功能的指令代码以程序的形式输入数控装置，由数控装置进行运算处理，然后发出脉冲信号来控制数控机床的各个运动部件的操作，从而完成零件的切削加工。
目前数控程序两个标准：国际标准化组织的ISO和美国电子工业协会的EIA。我国采用ISO代码。
1.3.3 加工坐标系与机械坐标系
%小疑问：加工坐标系与机械坐标系一样吗？
大部分立式数控加工中心或数控机床规定：假设工作台不动，操作员站在机床前观察刀具运动，刀具向右为X轴，向里为Y轴，向上为Z轴，均为右手笛卡儿坐标系。机床各轴回零在某固定点上，此点为机床的机械零点。
编程时在工件较方便找正的位置确定的零点为编程零点。模具厂的工件，因开始加工的坯料大多是长方体，一般X、Y方向的零点大多选在工件的对称中心，即四边分中的位置为X、Y轴的零点，Z值大多定在最高面处。
1.3.4 程序代码
在众多的机床系统中，目前常用的数控程序代码是G代码。下面是FANUC系统指令中最为常用且重要的指令。
1．运动指令
（1）G90为绝对值编程，G91为相对值编程。
（2）G00为刀具按机床设定的固定速度快速移动，也可写成G0。
如刀具从A点3.0,6.0,0.0走到B点10.0,12.0,0.0，则程序为N01 G90 G00 X10.0 Y12.0 Z0或N01 G91 G00 X7.0 Y6.0 Z0。
要指出的是，此程序不能用于切削，只能用于快速回刀，而且并不是按F值（设定的进给速度）走直线AB，而是折线ACB，如图1-1所示。
要注意：正因为G00并不像计算机里显示的那样走直线，所以编程时移刀的安全高度要足够高。否则实际加工中可能出现过切，而计算机却查不出来。
（3）G01为按指定速度直线运动，也可写成G1。
如刀具从A点3.0,6.0,0.0走到B点10.0,12.0,0.0，则程序为N01 G90 G01 X10.0 Y12.0 Z0.F500或N01 G01 G91 X7.0 Y6.0 Z0 F500。
N01表示程序段号，可以省略，F500表示进给速度，每分钟走500mm。
（4）G02表示顺时针圆弧，G03表示逆时针圆弧，也可写成G2或G3。
如图1-2所示，在XY平面内，如刀具从A点3.0,6.0,0.0沿圆弧顺时针方向走到B点10.0,12.0,0.0，半径为6.0，圆心为C2点8.999,6.084,0，则程序为G90 G02 X10.0 Y12.0 R6.0或G90 G02 X10.0 Y12.0 I5.999 J0.084。
图1-1 沿ACB快速运动
图1-2 圆弧运动
如刀具从B点10.0,12.0,0.0沿圆弧逆时针方向走到A点3.0,6.0,0.0，半径为6.0，圆心为C28.999,6.084,0，则程序为G90 G03 X3.0 Y6.0 R6.0或G90 G03 X3.0 Y6.0 I-1.001 J-5.916。
R表示圆弧半径，I、J、K 是圆心相对于起点的相对坐标。
这些都是模态指令，如前一程序段已指定，本条如相同可以省略。
知识拓展：有些机床的R指令可能是非模态，NC程序就不能轻易省略。有些机床的I、J、K要求是圆心绝对坐标值，则以上的NC程序无法正常运行。刚接触新机床要注意这些问题。
2．坐标系设置
G54、G55、G56、G57、G58、G59一般为6个，但有些新机床可扩展到G540～G599。
3．补偿指令
G41表示左补偿，G42表示右补偿。沿着刀具前进方向看，刀具在加工轨迹的左边，就称为左补偿，否则为右补偿。G40表示取消补偿。具体的补偿数存储在D1、D2等寄存器里。G43表示刀具长度补偿，G49为取消长度补偿。具体的补偿数存储在H1、H2等寄存器里。
4．钻孔循环指令
G73表示高速钻深孔循环，G81表示普通钻孔循环，G82表示锪镗循环，G83表示深孔啄钻循环，G84攻右螺纹循环，G85表示铰孔循环，G86表示镗孔循环，G87表示背镗孔循环，G88表示镗孔循环，G89表示镗孔循环。最常用的指令是G81。
编程格式：G90G91 G98G99 G73～G89 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_ K_。参数含义如下。
qG90G91为绝对坐标编程或者相对坐标编程。
qG98为返回起始点。
qG99为返回R平面。
qG73～G89为孔加工方式。
qX、Y为孔的位置坐标。
qZ为孔底坐标。
qR为安全平面（也叫R平面），增量方式时为起始点到R平面的增量距离，绝对方式时为R平面的Z方向的绝对坐标值。
qQ为每次切削深度，啄钻时会用到这个参数。
qP为孔底的停留时间，单位为毫秒（ms）；锪镗循环会用到这个参数。
qF为切削进给速度。
qK为规定重复加工次数。
钻孔的平面由G17、G18及G19来确定，固定循环由G80或者01组G代码撤销。
5．辅助功能
qM00表示程序暂停，也可写成M0。
qM01表示操作暂停，也可写成M1。
qM02表示程序停止，也可写成M2。
qM03表示刀具正转，也可写成M3。
qM05表示刀具停转，也可写成M5。
qM06表示换刀，也可写成M6。在加工中心中，刀具要根据在刀架中的排列位置确定刀号，如T5M06，表示先选T5刀，再用机械手将刀装上刀主轴中。执行换刀前一定要执行G91G28Z0回参考点的指令。
qM08表示开冷却油，也可写成M8。
qM09表示关冷却油，也可写成M9。
qM30表示程序结束，纸带倒带或程序返回开始处。
要注意：有些机床要求同一条语句只能有一个M指令，最后一个才起作用。为了保险起见，可把要加入的M指令分作不同的NC语句。
其他不常用的代码，如果今后工作中要用到，可参考机床说明书。
1.3.5 程序举例
主要任务：加工如图1-3所示的外形。
用ED8平底刀光刀加工的刀具路径为：123411，先用数学方法计算各个节点的坐标及圆弧半径，然后根据G代码规律编制各直线或圆弧段的数控程序，如图1-4所示。
图1-3 待加工图形 图1-4 加工路线图形
所编程序为刀心轨迹，如下所示（斜体字为对数控程序语句的解释）：
%（程序开头符号）
O001 （程序号。如果采取DNC传送，则可以省略）
N0010 G40 G17 G90 G49 G80 （N0010为程序段号，G40为取消补偿，G17为选择XY平面，G90为绝对值编程，G49为取消长度补偿，G80为取消钻孔循环）
N0020 G91 G28 Z0.0（机床回参考点，G91为相对值编程，G28为回归机械零点便于换刀）
：0030 T01 M06（换刀，将编号为1号的刀自动装上主轴。此功能对于加工中心才有用，对于普通数控铣机床，这一段和上一段由操作员删除）
N0040 G0 G54 X19.343 Y48. S2200 M03（G0刀具快速运动到以G54为零点的119.3431,48.0点，M03主轴正转，转速为S2200分钟）
N0050 G43 Z10. H01（G43长度补偿，H01长度补偿值，同时快速下降到Z10.位置，省略XY说明在XY方向不动。如果首次加工需加入G01 F2000，操作员通过调倍率开关使刀具在可控进给速度F2000的百分率下降）
N0060 Z3.
N0070 G1 Z0.0 F1250. M08（M08开冷却油，按进给F1250走刀）
N0080 G3 X25. Y44. I5.657J2.（逆时针走圆弧进刀到点2）
N0090 G1 X38.（切削直线到点3）
N0100 G2 X54. Y28. I0.0 J-16.（切削走顺时圆弧到点4）
N0110 G1 Y12. （切削直线到点5）
N0120 G2 X38.Y-4. I-16. J0.0（切削走顺时圆弧到点6）
N0130 G1 X12. （切削直线到点7）
N0140 G2 X-4. Y12. I0.0 J16.（切削走顺时圆弧到点8）
N0150 G1 Y28. （切削直线到点9）
N0160 G2 X12. Y44. I16. J0.0（切削走顺时圆弧到点10）
N0170 G1 X25. （切削直线到点2）
N0180 G3 X30.657Y48. I0.0 J6.（切削退出到点11）
N0190 G1 Z3.（慢速提刀到Z3.0，省略XY说明在XY方向不动）
N0200 G0 Z10.（快速提刀到Z10.0）
N0210 M02（程序结束）
%（程序结束符号）
上述程序中的类似Z10.与Z10.0含义是一样的，都会被机床系统正确读取。
手工编程时，要根据图纸计算出各段原始图形的端点坐标，并且按图纸轮廓编程。程序中加入G41（左补偿）或G42（右补偿）指令，加工时要在机床控制面板的补偿值中输入所用刀具的半径作为最终补偿值参数。可以用解析几何的办法计算各节点及圆弧参数，也可以在AutoCAD或其他软件中调出电子工程图，直接测量点坐标、圆弧半径或圆心坐标数据。
手工编程大多用于2D平面编程的情况，而对于3D，尤其是自由曲面的数控程序，就必须借用高级算法编程语言，如Fortran 语言、C语言等，进行等距曲面数模刀具中心点计算，再排列走刀加工轨迹路线，最后输出生成NC程序。这些就相当于开发一个UG这样的数控编程软件，工作量大且复杂。
随着技术的发展，现在的数控编程人员只需要弄懂数控代码的含义，会运用UG等软件的数控编程功能，就可以完成数控编程的工作，而不需要过多考虑软件的计算原理及计算过程。
1.3.6 编程软件简介
%小疑问：复杂程序怎么编？ 编程软件有哪些？哪个好用？
随着技术的进步，对于3D的数控编程一般很少采用手工编程，而是使用CADCAM软件。
CADCAM是计算机辅助编程系统的核心，主要功能有数据的输入输出、加工轨迹的计算及编辑、工艺参数设置、加工仿真、数控程序后处理和数据管理等。
目前，在我国深受国用户喜欢的、数控编程功能强大的软件有MasterCAM、UG、Cimatron、PowerMILL、CAXA等。各软件对于数控编程的原理、图形处理方法及加工方法都大同小异，但各有特点。因每种软件都不是十全十美，对于用户来说，不但要学习其长处，也要深入了解它们的短处，这样才能应用自如。
（1）MasterCAM是美国CNC SoftwareInc公司开发的基于PC平台的CADCAM软件，优点是：研发团队开发加工功能的历史悠久；该软件能及时推出各种新的加工功能；该软件对系统运行环境要求较低；可以实现DNC（直接数控）加工。DNC是指用一台计算机直接控制多台数控机床，是实现CADCAM的关键技术之一；利用MasterCAM的Communic功能进行通信，而不必考虑机床内存不足的问题。
经大量的实践表明，用MasterCAM软件编制复杂零件的加工程序较为方便，而且能对加工过程进行实时仿真，真实反映加工过程中的实际情况，不愧为一款优秀的CADCAM软件。不足之处是：绘图功能没有UG、ProE及SolidWorks那样强大；新功能有时不够稳定。
（2）Cimatron是以色列Cimatron软件有限公司开发的世界著名的CADCAM软件，针对模具制造行业提供了全面的解决方案。Cimatron软件产品是一款集成的CADCAM产品，在一个统一的系统环境下，使用统一的数据库，用户可以完成产品的结构设计、零件设计，输出设计图纸，可以根据零件的三维模型进行手工或自动的模具分模，再对凸、凹模进行自动的NC加工，输出加工用的NC代码。优点是：基于成熟的加工知识进行智能加工；基于毛坯残留的加工；实现完整意义上的刀具载荷的分析与速率调整优化；功能丰富、完善、安全和高效的高速铣削加工。不足之处是：在模具加工中自动化功能有待完善和发展。3rY中国模具视频网
（3）PowerMILL是一款独立运行的CAM系统，是Delcam的核心多轴加工产品。PowerMILL可通过IGES、VDA、STL和多种不同的专用直接接口接收来自任何CAD系统的数据。优点是：刀路稳定；五轴高速加工功能强大；PowerMILL计算速度较快，同时也为使用者提供了极大的灵活性。不足之处是：添加辅助线或辅助面不太方便。V9H中国模具视频网
（4）CAXA软件是依托北京航空航天大学的科研实力，由北航海尔开发出了中国第一款完全自主研发的CADCAM系统。它是国人的骄傲。优点是按照中国人的思维和界面设计软件，易学易用。不足之处是：在加工型工厂里普及程度不高。
本书主要介绍UG软件在模具数控编程中的应用，帮助读者学会用UG进行数控编程，并努力用于实际工作之中，提高自己的价值。
1.3.7 典型数控机床控制面板介绍
作为CNC数控编程员，首先要了解自己所编程序是如何运行的，所以有必要学会某一种数控机床的操作，如果有条件，最好是能正确实际操机达到一定程度，再学数控编程，这样可以使所编程序切合实际。
常用的典型数控系统有FANUC（日本）、SIMEMENS（德国）、FAGOR（西班牙）、HEIDENHAIN（德国）、MITSUBISH（日本）等公司的数控系统及相关产品，它们在数控行业中占据主导地位。我国数控产品以华中数控、航天数控为代表，也将高性能数控系统产业化。
如图1-5所示为某一个FANUC系统的控制面板。
图1-5 FANUC系统的控制面板
其中，各功能键的作用如下。
（1）位置功能键POS：单击这个按钮可以在显示器上显示刀具位置的坐标值。
（2）程序功能PRGRM：在编辑（EDIT）方式时，进行存储器的编辑、显示；在手动数据输入（MDI）方式下可方便用户手动输入数控指令；在自动方式（AOTO）下进行程序和指令显示。
（3）刀具补偿功能MENU OF SET：坐标系、补偿量及变量的设定与显示，包括G54、G55等工件坐标系、刀具补偿量和R变量的设定等。
（4）参数设置功能键OPR ALARM：在CRT操作面板上显示操作信息和报警信息。
（5）图形功能键AUX GRAPH：结合扩展功能软键可进入动态刀路显示、坐标显示以及刀具路径模拟等有关功能。
1.3.8 数控机床操作要领及注意事项
下面将以一典型的数控铣床的机床操作面板为例说明操作要领，如图1-6所示。
（1）电源接通。要检查各电表、气压表、油水仪表是否正常，如无问题，可按按钮接通电源，几秒钟后机床自检，CRT显示坐标。如出现报警信息，先自己分析排除，解决不了的，立即报告上级，请专业人员处理，如正常，可继续操作。
（2）机床回参考零点，手动或自动设定，以便使机床正常运转。
（3）分析数控程序单，对照编程图形，了解整个走刀情况、对刀方式及装夹方式，准备刀具、量具及夹具，在机床上按要求装夹工件。
（4）工件分中找正，将工件坐标系零点的机械值输入到G54、G55等存储器。
（5）装上刀具对刀，将长度补偿值输入到H值。
（6）复制数控程序，根据现有的刀号、补偿号修改程序的头部及尾部。
图1-6操作面板
（7）开高压气吹风。
（8）在DNC状态下通过DNC网络传送数控程序。
（9）开始要慢慢进刀，等待刀切入工件时，切削平稳正常时才将进给倍率开关调到正常速度。调转速开关，直到声音洪亮、切削平稳时为止。根据要求确定合适的转速S及进给F，使每刃切削量达到合理、高效的要求。
（10）如果加工钢件，开粗时要密切关注刀粒的磨损程度，发现有问题要及时调整或更换。
（11）要对自己所使用的机床精度、刀具转动精度及加工误差事先要有所了解，要和编程员密切沟通，使光刀时留足够多的余量。
（12）加工完成后要在机床上对照编程图形进行测量，如不合格，要分析原因。要通过调整编程余量重新编程或调整补偿数再加工，直到合格为止，合格后才拆下。清理机床，准备加工下一件。
1.3.9 数控技术的发展趋势
根据国内外的有关资料得知，当今的数控技术的发展方向如下。
（1）具有更高精度、更高速度的高速机床不断地普及、发展和完善。
（2）多功能化并配有自动换刀机构的各类加工中心在多个CPU和分级中断控制方式下可实现前台加工，后台编辑，还可实现多台机床联网，对多台机床进行群控。
（3）采用人工智能专家诊断系统，对机床进行自我控制、自诊断、自修复，以实现无人化作业。
（4）CADCAPPCAM集成技术的运用使编程不再依赖于编程员个人水平的高低，而是直接从数据库调用成熟的工艺参数。
（5）通过改进结构，机床的可靠性大大提高。
（6）控制系统的小型化。
但是目前只有少数发达国家和地区的部分工厂可达到以上水平。在我国要全面达到上述水平，还需要科技人员经过很长时间的努力。
工程技术人员必须立足于各公司的现状，学好数控技术，才能充分发挥设备的功效，努力提高生产效率和应用水平。
1.3.10先进制造技术
%小疑问：制造技术发展了，将来CNC编程员会失业吗？
将计算机技术运用于工程制造，这是工业界的一次革命。现代制造业除了数控加工外，还有很多先进的制造手段先后出现，如立体光固化（SLA）、熔融沉积造型（FDM）、分层实体制造（LOM）、选择性激光烧结（SLS）、三维打印（3DP）等，目前更有发展前途的是SLA激光快速成型技术。
SLA激光快速成型技术已经开始应用于产品开发及制模行业中。它是利用计算机软件把产品3D图（一般转化为STL文件格式）按水平面切成一系列截面，计算机控制激光头按照产品截面图向感光树脂照射，导致它凝固成约0.1mm厚的薄层，这样一层接着一层地凝固，就形成一个与3D图相同的立体零件。
目前这项技术主要用于快速首板（也叫手板）的制造。对于金属成形也已出现，但成本高，精度差，还处于试验阶段，未能普及，所以未来相当长的一段时间内，数控加工仍是制模行业的主要加工手段。
知识拓展：SLA俗称RP，现主要用于快速手板制造。开发产品时可以先找来类似的产品用激光3D扫描仪扫描，生成3D图，修改产品外形，然后转化为STL文件格式。用此文件就可以制作快速手板。完成后再进行外观丝印喷油，装上电子元件就成为有实际功能的仿真机，可交由客户在市场上进行推广、宣传或展览以寻求订单，这样可以大大缩短产品开发周期。
1.4数控编程工程师的编程过程
1.4.1 CNC团队的运作流程
首先接收客户提供的产品3D设计图，进行制模及注塑的可行性分析，若无问题就进行模具设计，分模得到模具3D图及镶件铜公图，根据这些3D图进行数控CNC编程，生成数控CNC程序，传送给数控CNC车间加工模件，流程如图1-7所示。
知识拓展：铜公是珠江三角洲地区对电极的通俗叫法，一般用铜制造，是用于对普通CNC加工不到的位置进行电火花放电加工的电极用具。
图1-7 CNC编程加工流程
1.4.2 数控程序质量的标准
%小疑问：怎样的NC程序才算最好？
衡量数控程序好坏的标准是最少的加工时间、最小的刀具损耗及加工出最佳效果的工件。这3项指标是相互矛盾的，但又相互依存，需要在实践中找到其平衡点，达到效益最佳化。
1.4.3 规范化及标准化在编程中的作用及意义
在一个车间可以根据总公司的质量政策来建立一系列标准工作制度，规定图形的命名规则、数控程序的命名规则、刀具切削参数的选取规范、工件检查标准及装夹定位规范等，大家共同遵守，可以避免很多错误。
可以在UG中建立标准模板，建立公共的工艺参数，使编程质量不再依赖于编程员个人水平的高低，而是直接从数据库调用成熟的工艺参数，发挥集体的聪明才智，提高效率，减少出错。
小提示：本书模拟了某一CNC车间数控编程的运作过程来介绍工作情况。图形命名格式是ugbook-章节号-顺序号，如ugbook-2-1.prt为第2章第一个图例。NC程序命名格式是K-顺序号数字及字母（A～Z），字母用到Z以后再进位，如K-03Z.ptp的下一条就是K-04A.ptp。其他部件，如刀具等内容将在各章节中分别说明，请阅读时多加注意。
1.5塑料模具制造
1.5.1 制模流程
首先接收客户产品图形，评估报价，接收PO（即订单）就确定开模。紧接着进行模具设计、订料、数控编程、数控加工、EDM电火花放电加工、EDW线切割加工、模件抛光（也叫省模）、组装模件、试模及交板给客户等。制模流程如图1-8所示。
图1-8制模流程
1.5.2 CNC在制模中的重要性
在整个制造流程中可以清楚地看到CNC加工是关键环节，一旦出现问题，延误时间，那么整个制模周期就会拉长，模具就不能按时试模，不能按时向客户交付，影响很大。CNC加工占整个加工工作量的比例很大，在制模中是非常重要的。而CNC程序的好坏直接对CNC的加工效率、加工效果及制模成本产生影响，所以各模厂一般都不惜重金聘请高水平的CNC编程工程师。
1.6 对初学者的忠告
%小疑问：只有初中文化程度，能学好CNC吗？
1.6.1 学好UG数控编程应具备的知识
CNC编程是一项综合性的技能，要学好，单有热情是不够的，还必须事先掌握一定的基础知识，才能真正理解并灵活运用于实际工作。
（1）要能用UG或其他软件进行基本的3D绘图和基本的操作。因为要使刀路优化，必须要整理图形、修改图形，有时还要增加或减少辅助线、辅助面。
（2）机械加工及制图的基本知识。这是干好这一行应掌握的基础知识，建议读者边工作边学。
（3）能使用Windows操作系统及Office软件。
（4）有初中或以上水平的几何知识。因为本书所阐述的就是几何图形，希望多联系所学的几何知识，这样能使问题简单化。
在工厂中，有不少初中毕业的朋友，他们经过不懈的努力，掌握了以上基础知识后就到计算机培训班学习UG编程或自学，后来有机会就到工厂从事数控编程。通过努力，最终成为老板眼里的香饽饽。据读者来信得知，好多读者在认真学习了本书第1版后，加上自身努力，现在已经是企业中的技术骨干了。
1.6.2 将学到哪些内容
本书对初学者的建议是，开始可将知识分类学习。
（1）一般性了解的内容有：CNC的基本工作原理、针对机床的后处理制作。
（2）一般性理解的内容有：编程的基本知识，包括NC程序格式及手工编程。
（3）重点掌握各种模件编程步骤，如各类工件的CNC加工工艺、铜公数控编程、前后模编程、模胚编程、行位编程。
1.6.3 如何学好数控编程
本书所用模具结构的术语，是以珠江三角洲地区制模师傅对模具的普遍叫法为主，这些用语是现实模具工厂中技术人员交流的工作语言，对于希望在此地工作和交流的人士及初学者来说，很有必要了解学习。同时本书对其含义以及和在教科书中的叫法进行了必要的对比解释。
对于初学者，建议要认真学习理论，灵活联系实际。本书所用的案例是普通CNC机床的加工，帮助读者学习编程过程，不能强搬硬套，读者要结合本公司具体的机床、加工材料、刀具、冷却等加工条件，可适当调整转速、进给速度、切削深度、步距等切削参数，以求发挥刀具或设备的最大切削效能。
对于有一定基础的读者，建议针对本书案例，结合配套光盘所带的视频，对重点内容反复练习，并且能够举一反三、触类旁通。
1.6.4 编程员的职业道德
职业道德是规范、约束从业人员活动的行为准则，是整个社会道德的组成部分，是从事一定职业劳动的人们在特定的工作和劳动中，以其内心信念和特殊社会手段来维持的心理意识、行为原则和行为规范的总和，也是一种内心的、非强制性的约束机制。
CNC数控编程员作为近年来的新兴职业，其从业人员必须遵守一定道德规范，这样才能有利于企业、有利于社会，最终使从业者本人受益。
编程员的职业道德如下：
（1）爱岗敬业，忠于职守。做不到这一点的人士，不管技术有多好，能力有多强，用人单位都不会欢迎，本人做得也不会很顺心。
（2）诚实守信，办事公道。对于本行业来说，日常工作出现错误在所难免。如果是由于自己的原因出错，应该勇于承认，努力改善。
（3）要遵守厂规厂纪，多和上司及同事沟通，团结协作，服从领导，努力工作，配合企业完成生产任务。严格执行相关标准、工作流程规范。
（4）积极学习新知识、新技术，努力用于实践，提高工作效率。不断总结经验，不断学习，不断提高。
1.6.5 新入行人员如何面对招工考试
当今社会各行各业竞争激烈，已经出现了很多大学毕业生就业难的问题。每个人都会面临找工作、选择职业的过程。但是事情再难，总有很多人能找到自己满意的工作，享受成功的快乐。欲从事数控编程员的人员在招工考试前、考试中及考试后都应下一些功夫。
当然，首先要掌握一定的知识，达到工作要求，这样才能稳操胜券。
招工考试也叫见工。人才市场上，应准备一份和要找工作性质相符的简历，着重介绍自己的工作经历。简历要通俗易懂，让别人一看就知道你干过这个工作，并有能力干好所应聘的公司同样的工作，赢得面试机会。
一旦赢得面试机会，应事先了解所应聘公司的合法经营情况、生产的产品的特点、所应聘职位的工作要求、应试时将会使用何种软件以及发放工资是否准时等重要情况，做到心中有数。另外，要准时赴约，如不能按时到，应事先联系，确定新时间。
到达公司，免不了要进行各种形式的考试。管理比较正规的公司，一般都是给应试人员一个图形，要求在限定时间完成编程或拆铜公，以测试应聘人员是否具有相关工作经验以及技术水平如何。企业招聘的目的是要求所招之人能不经过培训或少量培训就能上岗工作，所以考试题目一般都是该企业常见的工作难点及要点。不一定很难，只要结合自己的工作、学习经验来作答即可。
要做到细心、冷静及准确回答。进行实际编程时，应仔细看图，准确设定加工参数，最后统一计算。不要忘记，要经常性存盘，防止停电、死机等意外情况发生导致答题信息丢失。要发挥平时培养的高效、准确及细心的工作作风让人感觉可信赖，这样才能赢得主考官的青睐，进而更容易获得工作机会。
一旦赢得工作机会，应详细了解自己的工作职位、工作职责及工作范围，不明白要多提问，并表示自己有能力干好工作。当然工资待遇也很重要，究竟哪个更重要，各人自己掌握。
希望以上阐述能对读者有所帮助，祝愿有志者能如愿以偿。
1.6.6 新入行人员如何尽快适应新岗位
新入行人员到一个新工厂，作为CNC编程人员，要清楚自己的工作职责，认真学习厂规厂纪、各种工作制度、工作标准及安全规定，多向同事了解本厂的设备情况、量具、工具和夹具的配备情况及对客户产品加工的要求，努力将所学知识与现实条件相结合。对于老旧设备，一定要注意精度问题。
认真对待上级安排的每一项工作，按时保质保量地完成，杜绝错误发生。一开始要给管理人员留下一个好印象，有利于今后的发展。
要以谦虚谨慎的心态与操作员、模具师傅及管理人员沟通，把别人的批评意见当作提高自己水平的一次机会，尽快胜任工作。
1.6.7 工作中如何少犯错误
对于本书所讲的内容是作者的工作心得，只是以部分实例引导读者学习数控编程的步骤，实际工作中情况可能千差万别，读者应联系实际，灵活应对，避免出现本书中所强调的错误。
重视本小组的质量检讨会。要经常总结自己和其他人的错误教训，避免犯同样的错误。多向老员工学习，不但要会编程，还应多学模具结构、机床操作及其他工种的工作技巧，尽量使自己能一专多能。全面理解自己所做工作在整个模具制造流程中的作用及要求，努力干好本职工作。
1.6.8 编程员如何进行车间技术调查
CNC编程是实践性很强的工作，而各个工厂情况不太相同。作为一名CNC编程师，到了一个新工厂，要清楚自己公司的工作环境，这样才能干好本职工作。具体地说，要做好以下车间技术调查。
q机床状况：包括行程大小、重复定位精度、能装多大的刀具、最高转速、经济转速、通常加工误差、是否经常使用换刀系统等。
q刀具统计：了解本厂所用的各种刀具的种类，各刀具的总全长、刀锋长、直身长，刀具材料，特种刀具切削参考参数等。应分门别类列表填写，必要时在UG中建立刀库文件。
q量具统计：了解有哪些量具，精度如何，如何使用。
q夹具统计：了解都有哪些专用或通用的夹具，精度如何，如何使用。
以上调查如果有人事先做好，那再好不过了，要拿来仔细研读。如工厂中没有专门的资料，则应该通过调查制作表格，并根据实际情况及时更新，以便使自己所编程序符合实际要求。
1.7 本章总结及思考练习题
1.7.1 本章总结
本章主要讲解了CNC数控编程的必备知识，包括CNC的基本概念、数控代码的含义、制模流程、编程流程及对初学者的忠告等，要求读者先掌握重点，再随着学习的深入逐步理解其他内容。
1.7.2 思考练习题
1．CNC的中英文含义是什么？
2．CNC刀具按材料分类，一般有哪些？
3．说出以下数控程序代码的含义。
（1）G01 （2）G02 （3）G03 （4）G43 （5）M08 （6）M06
练习答案：
1．答：CNC是英文Computer Numberical Control的缩写，意思是计算机数据控制，简单说就是数控加工。
2．答：（1）高速钢刀，如WMoAl系列。（2）硬质合金刀，如YG3等。（3）新型硬质合金刀，如YG6A。（4）涂层刀具刀，如TiC、TiN、Al2O3。（5）陶瓷刀具。
3．答：（1）G01表示走直线。
（2）G02表示顺时针圆弧。
（3）G03表示逆时针圆弧。
（4）G43表示长度补偿。
（5）M08表示开冷却。
（6）M06表示换刀。
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