电脑数值控制( C N C )

1、電腦數值控制( C N C )( Computer Numerical Control) 1第一章 程式製作的基本概念電腦數值控制之程式是利用各種英文字母、數值、符號 等組成，組成後構成一系列有意義的動作、功能，通常吾人將其稱為機能指令，並歸類為六大類。 G機能 (準備機能 G00G99)M機能 (輔助機能 M00M99 ) T機能 (刀具機能 T01T99 or T0101 )S機能 (主軸轉速機能S1S4000)F機能 (進給機能F100F300 or F0.1F0.3)N機能 (程式序號機能N1N9999)21-1 電腦數控程式設計之基本流程31-2 程式設計之製程規劃之步驟(一)工作圖

2、研判 (二)刀具規劃(三)夾治具規劃(四)擬定加工程序(五)編寫程式(六)程式製作模擬(七)程式輸入控制系統 4(一)工作圖研判 (1) 工件的材質。(2) 工件形狀及尺寸。(3) 工件之精度要求(包含尺寸公差及幾何公差)。(4) 工件之表面粗糙度。(5) 準備素材之形狀、規格。(6) 其他特殊要求。5(二)刀具規劃(1) 切削刀具之種類、規格。(2) 刀具的數量。(3) 刀具之安置。6(三)夾治具規劃(1) 工件夾持、定位之方式。(2) 定位及夾持規劃。(3) 選用定位及夾持裝置。7(四)擬定加工程序(1) 依夾持方式規劃。(2) 決定使用刀具之種類。(3) 決定加工順序及切削路徑。(4)

3、設定各刀具之加工條件： 切削速度 ( or 主軸轉速 )進給率切削深度8(五)編寫程式(1) 決定工具機提供的座標系統類型。(2) 選定程式原點。(3) 以手寫方式,直接編寫於程式設計單。(4) 直接於電腦鍵盤上編輯,並存入電腦記憶體或磁片中。9(六)程式製作模擬(1) 程式完成後,在上機實際加工前,必須先經過模擬刀具之切削路徑,以查核該程式是否正確。(2) 避免造成不可預期的損害,模擬時通常在個人電腦上使用套裝模擬軟體。(3) 亦可將程式輸入工具機之控制系統後,再利用工具機上之模擬功能。10(七)程式輸入控制系統 (1) 由程式編輯人員,直接在控制器上的面盤按鍵,將程式輸入。(2) 程式先存

4、於個人電腦中,再經由RS-232C串聯界面,將程式直接輸入工具機之控制系統。111-3 程式設計之方式(一)手工程式設計(二)自動程式設計（APT）(三)對話式程式設計(四)電腦輔助設計與製造（CAD/CAM）12(一)手工程式設計手工程式設計,是指由工作圖到程式設計完成,其整個過程皆由人工方式計算與設計,而不藉助任何軟體或設備。程式設計者需要有良好的數學三角函數、幾何圖形基礎,以便事先計算出切削的相關座標轉換點同時對於切削加工原理，亦需有深入了解。13手工程式設計之流程14(四)電腦輔助設計與製造電腦輔助設計(CAD),乃利用電腦繪圖設備、軟體及工程應用軟體,以進行產品之設計。電腦輔助製造(

5、CAM)使用電腦軟體,如刀具路徑模擬、製造程序安排設計、工具機的控制及製造系統的規劃等皆可從軟體上得到適當的控制。對於複雜之工件,尤其3D之加工,通常須藉助CAD/CAM軟體完成。 15電腦輔助設計與製造之流程 161-4 程式設計師應具備的能力 (1) 其備良好的識圖能力，研讀各種加工圖面。(2) 對材料應有基本認識，並能了解相關工具機之加工原理。(3) 有良好的三角代數、幾何之基礎，能正確算出加工圖上之座標點。(4) 對數控工具機常用的刀具有基本認識,並能依加工需要選用適當的刀具。171-4 程式設計師應具備的能力(續)(5) 對夾治具應有基本認識，並能依工作需要選用、設計適當的夾治具。(

6、6) 應具備切削理論之基礎，能依加工要求，設定切削條件。(7) 對工具機本身性能的了解，並熟悉各種程式設計語言。181-5 程式組成的內容 (一)字語(Word)(二)單節(Block)(三)程式(Program)組成的内容19(一)字語(Word)字語是指程式中最基本的組成單位,它是由一個位址碼和一個數字資料所組成：位址碼：包含英文字母AZ。數字資料：則由09所構成。範例一：X100.0及P1000範例二：G01及M0320表3-1位址碼意義(FANUC-0T系統)21(二)單節(Block)單節是由一個或一個以上的字語所組成。每個單節與單節之間以單節結束(End of block)以EOB

7、符號加以區隔。範例一：G50 S3000範例二：M08 範例三：G96 S200 M03範例四：G01 X60.0 Z-50.0 F0.25 2223(三)程式組成的内容程式的組成是由許多單節所結合,並成為一聯貫有系統、完整的動作。每一程式之開端編上程式號碼,其編碼方式為0口口口口,前碼為英文字母O，後面四碼為數字09。範例：O3168N01 G50 S3000N02 T010124N03 G96 S200 M03N04 G00 X68.0 Z5.0 M08N05 G94 X-1.6 Z3.0 F0.25N06 Z2.0N07 Z1.0N08 Z0N09 G00 G28 U0 W0 T0100

8、 M05N10 M09N10 M30 25程式之結構261-6 數值控制工具機之座標系統(一)卡氏（Cartesian）座標系統 【a】二軸氏座標系統 【b】三軸氏座標系統(二)極(Polar)座標系統27卡氏（Cartesian）座標系統28以卡氏座標系統定義圖形29圖3-7 三軸卡氏座標系統30圖3-8 三軸卡氏座標系統定義圖形31圖3-9 極座標系統32圖3-10 極座標系統定義圖形範例33圖3-11 極座標與卡氏座標之關係341-7 數控工具機之座標軸根據我國CNS之規範中,數控工具機之座標軸乃是以右手座標系統定義，將各類工具機依其軸數分為： (1) 二軸向(X、Z)運動之工具機 此類之工具機共有二軸向可供運動。 例如：CNC車床、CNC磨床.等。 351-7 數控工具機之座標軸(續)(2) 三軸向(X、Y、Z)運動之工具機 此類之工具機共有三軸向可供運動。 例如：CNC銑床、CNC切削中心