数控机床编程与操作

  那么小编带大家来了解下我们数控机床的的一些简单的原理为了更好地了解成功将Rhino数据用于数控机床控制的加工或切割类型操作所涉及的问题，您需要了解数控机床流程及其工作原理。希望下面小编讲的会对你们有所帮助。

首先，有几个定义

  数控机床计算机数字控制– 采用数字化数据，计算机和CAM程序用于控制、自动化和监控机器的运动。该机器可以是铣床、车床、路由器、焊机、磨床、激光或水刀切割机、钣金冲压机、机器人或许多其他类型的机器。对于较大的工业机器，计算机一般是机载专用控制器。但对于更多爱好者类型的机器，或经过一些改造，计算机可以是外部 PC、数控机床控制器与一系列电机和驱动组件一起工作，以移动和控制机器轴，执行编程的运动。在工业机器上通常有一个复杂的反馈系统，它不断地监控和调整刀具的速度和位置。

  台式数控机床有许多较小的模型制作爱好者风格的台式数控机床机器。一般来说，它们比工业同类产品重量更轻、刚性更低、精度更低、速度更慢且更便宜，但可以很好地用较软的材料（如塑料、泡沫和蜡）加工物体。一些台式机可能会像打印机一样运行。其他人有自己的封闭式命令系统，甚至可能有专用的CAM软件。少数也将接受标准G代码作为输入。一些工业标准台式机确实存在带有专用控制器的用于执行精确的小型工作。

  CAM–计算机辅助加工或制造– 指使用各种软件包来创建刀具路径和NC代码，以根据3D计算机模型(CAD)数据运行CNC控制的机器。当两者一起使用时，这通常称为CAD/CAM。

  注意：CAM 并不实际运行数控机床，而只是为其创建代码以供遵循。 导入您的CAD模型并输出正确的NC代码也不是自动操作。CAM 编程与3D建模一样，需要在运行程序、制定加工策略以及了解在每种情况下使用哪些工具和操作以获得最佳结果方面的知识和经验。虽然有一些简单的程序可以让没有经验的用户轻松上手，但更复杂的模型需要投入时间和金钱才能精通。

   NC代码数控机床机器可以理解和执行的一种特殊的相对简单的计算机语言。这些语言最初开发用于直接在机器键盘上对零件进行编程，而无需借助CAM程序。它们一一告诉机器要执行什么动作，并控制其他机器功能，例如主轴和进给速度、冷却液。最常见的语言是G代码或ISO代码，这是一种为70年代最早的数控机床开发的简单字母数字编程语言。

  后处理器- 虽然G代码被视为标准，但每个制造商都可以修改某些部分，例如辅助功能，从而造成为一台机器制作的G代码可能不适用于另一台机器的情况。还有很多机器制造商，比如海德汉或马扎克，都开发了自己的编程语言。因此，为了将 CAM 软件的内部计算路径转换为数控机床机器可以理解的特定NC代码，有一个称为后处理器的桥接软件软件。后处理器一旦配置正确，就会为所选机器输出适当的代码，因此至少在理论上，任何CAM系统都可以为任何机器输出代码。CAM 系统可以免费使用后处理器，也可以额外增加成本。

以下是将数字模型导入数控机床所需的步骤摘要：

  数控机床控制的机器，数控机床可以有多个运动轴，这些运动可以是线性的，也可以是旋转的。许多机器都有这两种类型。像激光或水刀这样的切割机通常只有两个线性轴，X和Y数控机床通常至少有三个，X、Y 和 Z并且可以有更多的旋转轴。五轴铣床是一种具有三个线性轴和两个旋转轴的机床，允许刀具在完整的180o半球内运行，有时甚至更多。五轴激光器也存在。一个机器人手臂可能有五个以上的轴。

  数控机床控制机器的一些限制根据它们的年龄和复杂程度数控机床机器可能会受到其控制和驱动系统功能的限制。大多数数控机床控制器只理解直线运动和圆弧。在许多机器中，圆弧也被限制在主要的XYZ平面上。旋转轴运动可以被视为线性运动，只是度数而不是距离。要创建与主轴成一定角度的圆弧运动或线性运动，两个或多个轴必须一起插补（以同步方式精确移动）。线性轴和旋转轴也可以同时插补。对于五轴机床，所有五轴机床必须完全同步——这绝非易事。机器控制器接收和处理传入数据、向驱动系统传输命令以及监控机器速度和位置的速度至关重要。较旧且较便宜的机器在这方面的能力显然较弱，这与旧计算机在处理要求苛刻的任务时的性能较差且较新的计算机相比更慢（如果有的话）非常相似。

  首先解释您的3D和样条数据一个典型的问题是如何设置您的文件并进行CAM编程，以便执行您的零件的机器能够顺利有效地使用数据。由于大多数CNC控件只理解圆弧和直线，因此任何不能用这些实体描述的形式都需要转换为可用的东西。需要转换的典型事物是样条曲线，即不是圆弧或直线的一般 NURBS 曲线和3D曲面。一些台式机系统也不能理解圆弧，所以所有的东西都必须转换成折线。

  样条曲线可以分解为一系列线段、一系列切线或两者的组合。您可以将第一个选项想象为您的样条上的一系列和弦，在每一端接触样条，中间有一定的偏差。另一种方法是将您的样条线转换为多段线。您使用的段越少，近似值就越粗糙，结果的面也就越多。更精细会增加近似的平滑度，但也会显着增加段的数量。你可以想象一系列的弧可能能够用更少、更长的零件在公差范围内近似您的样条。这是首选圆弧转换而不是简单折线转换的主要原因，尤其是在您使用旧机器时。有了新的，问题就少了。

   把曲面想象成同一种样条近似，只是在横向上乘以多次，中间有一个空间（通常称为步距）。通常，曲面是使用所有线段完成的，但在某些情况下，也可以使用圆弧或直线和圆弧的组合。

   段的大小和数量由所需的精度和选择的方法决定，并将直接影响执行。太多的短段会使一些旧机器窒息，而太少会造成刻面零件。CAM系统通常是进行这种近似的地方。熟练的操作员知道用户需要什么并且机器可以处理，通常没有问题。但是某些CAM 系统可能无法处理样条曲线或某些类型的曲面，因此您可能需要先在CAD软件(Rhino) 中转换实体，然后再进入CAM。从CAD 到CAM的转换过程（通过IGES、DXF 等中性格式）也可能偶尔会出现问题，这取决于程序的导入/导出功能的质量。

   以上就是鑫腾辉数控小编为大家分享的数控机床编程与操作啦