数控机床及编程中常用术语—

数控机床及编程中常用术语

1)计算机数值控制(Computerized Numerical Control, CNC)用计算机控制加工功能，实现数值控制。

2)轴(Axis)机床的部件可以沿着其作直线移动或回转运动的基准方向。

3)机床坐标系(Machine Coordinate Systern)固定于机床上，以机床零点为基准的笛卡尔坐标系。

4)机床坐标原点(Machine Coordinate Origin)机床坐标系的原点。

5)工件坐标系(Workpiece Coordinate System)固定于工件上的笛卡尔坐标系。

6)工件坐标原点(Wrok-piexe Coordinate Origin)工件坐标系原点。

7)机床零点(Machine zero)由机床制造商规定的机床原点。

8)参考位置(Reference Position)机床启动用的沿着坐标轴上的一个固定点，它可以用机床坐标原点为参考基准。

9)绝对尺寸(Absolute Dimension)／绝对坐标值(Absolute Coordinates)距一坐标系原点的直线距离或角度。

10)增量尺寸(Incremental Dimension )／增量坐标值(Incremental Coordinates)在一序列点的增量中，各点距前一点的距离或角度值。

11)最小输人增量(Least Input Increment)在加工程序中可以输人的最小增量单位。

12)命令增量(Least command Increment)从数值控制装置发出的命令坐标轴移动的最小增量单位。

13)插补(InterPolation)在所需的路径或轮廓线上的两个已知点间根据某一数学函数(例如：直线，圆弧或高阶函数)确定其多个中间点的位置坐标值的运算过程。

14)直线插补(Llne Interpolation)这是一种插补方式，在此方式中，两点间的插补沿着直线的点群来逼近，沿此直线控制刀具的运动。

15)圆弧插补(Circula : Interpolation)这是一种插补方式，在此方式中，根据两端点间的插补数字信息，计算出逼近实际圆弧的点群，控制刀具沿这些点运动，加工出圆弧曲线。

16)顺时针圆弧(Clockwise Arc)刀具参考点围绕轨迹中心，按负角度方向旋转所形成的轨迹.方向旋转所形成的轨迹.

17)逆时针圆弧(Counterclockwise Arc)刀具参考点围绕轨迹中心，按正角度方向旋转所形成的轨迹。

18)手工零件编程(Manual Part Prograrnmiog)手工进行零件加工程序的编制。

19)计算机零件编程(Cornputer Part prograrnrnlng)用计算机和适当的通用处理程序以及后置处理程序准备零件程序得到加工程序。

20)绝对编程(Absolute Prograrnming)用表示绝对尺寸的控制字进行编程。

21)增量编程(Increment programming)用表示增量尺寸的控制字进行编程。22、

22)宇符(Character)用于表示一组织或控制数据的一组元素符号。

23)控制字符(Control Character)出现于特定的信息文本中，表示某一控制功能的字符。

24)地址(Address)一个控制字开始的字符或一组字符，用以辨认其后的数据。

25)程序段格式(Block Format)字、字符和数据在一个程序段中的安排。

26)指令码(Instruction Code) /机器码(Machine Code)计算机指令代码，机器语言，用来表示指令集中的指令的代码。

27)程序号(Program Number)以号码识别加工程序时，在每一程序的前端指定的编号

28)程序名(Prograo Name)以名称识别加工程序时，为每一程序指定的名称。

29)指令方式(Command Mode)指令的工作方式。

30)程序段(Block)程序中为了实现某种操作的一组指令的集合.

31)零件程序(P art Program)在自动加工中，为了使自动操作有效按某种语言或某种格式书写的顺序指令集。零件程序是写在输人介质上的加工程序，也可以是为计算机准备的输人，经处理后得到加工程序。

32)加工程序(Machine Program)在自动加工控制系统中，按自动控制语言和格式书写的顺序指令集。这些指令记录在适当的输人介质上，完全能实现直接的操作。

33)程序结束(End of Program)指出工件加工结束的辅助功能

34)数据结束(End of Data)程序段的所有命令执行完后，使主轴功能和其他功能(例如冷却功能)均被删除的辅助功能。

35)程序暂停(Progrom Stop)程序段的所有命令执行完后，删除主轴功能和其他功能，并终止其后的数据处理的辅助功能.

36)准备功能(Preparatory Functton)使机床或控制系统建立加工功能方式的命令.

37)辅助功能(MiscellaneouS Function)控制机床或系统的开关功能的一种命令。

38)刀具功能(Tool Funetion)依据相应的格式规范，识别或调人刀具。

39)进给功能(Feed Function)定义进给速度技术规范的命令。

40)主轴速度功能(Spindle Speed Function)定义主轴速度技术规范的命令。

41)进给保持(Feed Hold)在加工程序执行期问，暂时中断进给的功能。

42)刀具轨迹(Tool Path)切削刀具上规定点所走过的轨迹。

43)零点偏置(Zero Offset)数控系统的一种特征.它容许数控测量系统的原点在指定范围内相对于机床零点移动，但其永久零点则存在数控系统中。44)刀具偏置(Tool Offset)在一个加工程序的全部或指定部分，施加于机床坐标轴上的相对位移.该轴的位移方向由偏置值的正负来确定。

45)刀具长度偏置(Tool Length Offset)在刀具长度方向卜的偏晋。

46)刀具半径偏置(Tool Radlus OffseO)刀具在两个坐标方向的刀具偏置。

47)刀具半径补偿(Cutter Compensation)垂直于刀具轨迹的位移，用来修正实际的刀具半径与编程的刀具半径的差异。

48)刀具轨迹进给速度(Tool Path Feedr ate)刀具上的基准点沿着刀具轨迹相对于工件移动时的速度，其单位通常用每分钟或每转的移动量来表示。

49)固定循环(Fixed Cycle , Canned Cycle)预先设定的一些操作命令，根据这些操作命令使机床坐标袖运动，主袖工作，从而完成固定的加工动作。例如，钻孔、铿削、攻丝以及这些加工的复合动作。

50)子程序(Subprogram)加工程序的一部分，子程序可由适当的加工控制命令调用而生效。

51)工序单(Planning sheet)在编制零件的加工工序前为其准备的零件加工过程表。

52)执行程序(Executlve Program)在CNC系统中，建立运行能力的指令集合。

53)倍率(Override)使操作者在加工期间能够修改速度的编程值(例如，进给率、主轴转速等)的手工控制功能。

54)伺服机构(Servo-Mwchanisnt)这是一种伺服系统，其中被控量为机械位置或机械位置对时间的导数。

55)误差(Error)计算值、观察值或实际值与真值、给定值或理论值之差。

56)分辨率(Resolution)两个相邻的离散量之间可以分辨的最小间隔。

CNC加工中心中几组常用指令的区别及编程技巧

G04X（U）_/P_ 是指刀具暂停时间（进给停止，主轴不停止），地址P或X后的数值是暂停时间。X后面的数值要带小数点，否则以此数值的千分之一计算，以秒（s）为单位，P后面数值 不能带小数点（即整数表示），以毫秒（ms）为单位。

例如，G04 X2.0;或G04 X2000;暂停2秒 G04 P2000;

但在某些孔系加工指令中（如G82、G88及G89），为了保证孔底的精糙度，当刀具加工至孔底时需有暂停时间，此时只能用地址P表示，若用地址X表示，则控制系统认为X是X轴坐标值进行执行。 例如，
G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200P2000;钻孔（100.0，100.0）至孔底暂停2秒

G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200X2.0； 钻孔（2.0，100.0）至孔底不会暂停。

2． M00、M01、M02和M30的区别与联系

M00为程序无条件暂停指令。程序执行到此进给停止，主轴停转。重新启动程序，必须先回? 絁OG状态下，按下CW（主轴正转）启动主轴，接着返回AUTO状态下，按下START键才能启动程序。

M01为程序选择性暂停指令。程序执行前必须打开控制面板上OP STOP键才能执行，执行后的效果与M00相同，要重新启动程序同上。

M00和M01常常用于加工中途工件尺寸的检验或排屑。

M02为主程序结束指令。执行到此指令，进给停止，主轴停止，冷却液关闭。但程序光标停在程序末尾。

M30为主程序结束指令。功能同M02，不同之处是，光标返回程序头位置，不管M30后是否还有其他程序段。

3． 地址D、H的意义相同

刀具补偿参数D、H具有 相同的功能，可以任意互换，它们都表示数控系统中补偿寄存器的地址名称，但具体补偿值是多少，关键是由它们后面的补偿号地址来决定。不过在加工中心中，为了防止出错，一般人为规定H为刀具长度补偿地址，补偿号从1～20号，D为刀具半径补偿地址，补偿号从21号开始（20把刀的刀库）。

例如，G00G43H1Z100.0; G01G41D21X20.0Y35.0F200;

4． 镜像指令

镜像加工指令M21、M22、M23。当只对X轴或Y轴进行镜像时，切削时的走刀顺序（顺铣与逆铣），刀补方向，圆弧插补转向都会与实际程序相反，如图1所示。当同时对X轴和Y轴进行镜像时，走刀顺序，刀补方向，圆弧插补转向均不变。

注意：使用镜像指令后必须用M23进行取消，以免影响后面的程序。在G90模式下，使用镜像或取消指令，都要回到工件坐标系原点才能使用。否则，数控系统无法计算后面的运动轨迹，会出现乱走刀现象。这时必须实行手动原点复归操作予以解决。主轴转向不随着镜像指令变化。

图1 镜像时刀补、顺逆变化

5． 圆弧插补指令

G02为顺时针插补，G03为逆时针插补，在XY平面中，格式如下：G02/G03X_Y_I_K_F_或G02/G 03 X_Y_R_F_，其中X、Y为圆弧终点坐标，I、J为圆弧起点到圆心在X、Y轴上的增量值，R为圆弧半径，F为进给量。

在圆弧切削时注意，q≤180°，R为正值；q>180°，R为负值；I、K的指定也可用R指定，当两者同时被指定时，R指令优先，I、K无效；R不能做整圆切削，整圆切削只能用I、J、K编程，因为经过同一点，半径相同的圆有无数个，如图2所示。

图2 经过同一点的圆

当有I、K为零时，就可以省略；无论G90还是G91方式，I、J、K都按相对坐标编程；圆弧插补时，不能用刀补指令G41/G42。

6． G92与G54～G59之间的优缺点

G54～G59是在加工前设定好的坐标系，而G92是在程序中设定的坐标系，用了G54～G59就没有必要再使用G92，否则G54～G59会被替换，应当避免，如表1所示。

表1 G92与工作坐标系的区别 `

注意：

（1）一旦使用了G92设定坐标系，再使用G54～G59不起任何作用，除非断电重新启动系统，或接着用G92设定所需新的工件坐标系。

（2）使用G92的程序结束后，若机床没有回?

G92设定的原点，就再次启动此程序，机床当前所在位置就成为新的工件坐标原点，易发生事故。所以，希望广大读者慎用。

7． 编制换刀子程序。

在加工中心上，换刀是不可避免的。但机床出厂时都有一个固定的换刀点，不在换刀位置，便不能够换刀，而且换刀前，刀补和循环都必须取消掉，主轴停止，冷却液关闭。条件繁多，如果每次手动换刀前，都要保证这些条件，不但易出错而且效率低，因此我们可以编制一个换刀程序保存谙低衬诖婺冢诨坏妒保MDI状态

下用M98调用就可以一次性完成换刀动作。

以PMC-10V20加工中心为例，程序如下：

O2002; (程序名)

G80G40G49 ; （取消固定循环、刀补）

M05; (主轴停止)

M09; (冷却液关闭)

G91G30Z0; （Z轴回到第二原点，即换刀点）

M06; （换刀）

M99; （子程序结束）

在需要换刀的时候，只需在MDI状态下，键入“T5M98P2002”，即可换上所需刀具T5，从而避免了许多不必要的失误。广大读者可根据自己机床的特点，编制相应的换刀子程序。

8．其他

程序段顺序号，用地址N表示。一般数控装置本身存储器空间有限（64K），为了节省存储空间，程序段顺序号都省略不要。N只表示程序段标号，可以方便查找编辑程序，对加工过程不起任何作用，顺序号可以递增也可递减，也不要求数值有连续性。但在使用某些循环指令，跳转指令，调用子程序及镜像指令时不可以省略。

9．同一条程序段中，相同指令（相同地址符）或同一组指令，后出现的起作用。

例如，换刀程序，T2M06T3; 换上的是T3而不是T2;

G01G00X50.0Y30.0F200;执行的是G00（虽有F值，但也不执行G01）。

不是同一组的指令代码，在同一程序段中互换先后顺序执行效果相同。

G90G54G00X0Y0Z100.0;

G00G90G54X0Y0Z100.0;

以上各项均在PMC-10V20（FANUC SYSTEM）加工中心上运行通过。在实际应用中，只有深刻理解各种指令的用法和编程规律。

CNC机床问题常见处理方法

1、机床加工精度差、机床定位精度差、机床加工工件有结刀痕。

⑴、检查机床系统内螺距补偿、反向间隙补偿参数数值是否正确。

⑵、检查机床电机与丝杠联轴节是否有松动现象。

⑶、用千分表检查机床出现问题的轴是否有反向间隙，并测量反向间隙数值，可以在机床系统反向间隙补偿参数内补入相应的数值，并关机后重新启动。机床反向间隙太大可调整机床丝杠螺母的预紧力以消除机床的反向间隙。

⑷、检查机床镶条是否松动。

⑸、检查机床电机连线和伺服系统连线是否有松动现象，屏蔽线是否连接可靠，有没有出现丢步现象。

⑹、检查机床丝杠螺母预紧力顶丝是否松动。

2、精度问题

(1)、回参考点不准：参数设定不正确或联轴器螺钉松动，零位撞块调整不合适,断电后回零位差,调整撞块。

(2)、加工中逐步向一方偏移：

A、定位及重复定位不准,轴承

外母松动或压盖松动,须紧固。

B、丝杠本身间隙大，导致定位不准,维修或更换丝杠。

C、系统信号问题。

(3)、铣圆偏差大：

A、机床X、Y方向的垂直度超差，调整；B、参考设定错误。设定正确参数；C、反向间隙大或定位不准,须维修。

(4)、刀具未卡紧导致。

(5)、刀具本身问题或程序或计算机问题,须检查后解决。

(6)、卡具问题导致,检查并排除。

3 现象：工作台移动噪音大

原因：丝杠轴承进入铁屑造成轴承损坏。处理方法：更换轴承

4丝杠反向间隙大

原因：锁紧锣母未紧、钿母座未紧。处理方法：锁紧锣母、锁紧裸母座

5 加工大面时有波纹

原因：尾桶镶条间隙过大。处理方法：调正尾桶镶条

6加工外形有刀纹

原因：Y轴、X轴镶条松。处理方法：重新调正镶条

7换挡不灵活原因：电磁阀不干净,溢流阀调正不当。处理方法：清洗电磁阀,调正溢流阀。

8 加工曲面有刀痕原因：各轴反向间隙过大处理方法：调正反向间隙

9 机床Z轴移动噪音大：原因：Z轴轴承轨道研伤。 处理方法：更换轴承

10、Y轴反向间隙和回零点误差大：经过检查是丝扛母螺丝松动，上紧后正常。

11、机床某轴在运行时发出异声：丝杆前后轴承进脏物或轴承坏。

12、加工圆或方精度差：由于连轴结，丝杆锁紧田，镶条松动。

顺铣和逆铣的特点：

1.顺铣时，每个刀的切削厚度都是有小到大逐渐变化的。当刀齿刚与工件接触时，切削厚度为零，只有当刀齿在前一刀齿留下的切削表面上滑过一段距离，切削厚度达到一定数值后，刀齿才真正开始切削。逆铣使得切削厚度是由大到小逐渐变化的，刀齿在切削表面上的滑动距离也很小。而且顺铣时，刀齿在工件上走过的路程也比逆铣短。因此，在相同的切削条件下，采用逆铣时，刀具易磨损。

2.逆铣时，由于铣刀作用在工件上的水平切削力方向与工件进给运动方向相反，所以工作台丝杆与螺母能始终保持螺纹的一个侧面紧密贴合。而顺铣时则不然，由于水平铣削力的方向与工件进给运动方向一致，当刀齿对工件的作用力较大时，由于工作台丝杆与螺母间间隙的存在，工作台会产生窜动，这样不仅破坏了切削过程的平稳性，影响工件的加工质量，而且严重时会损坏刀具。

3.逆铣时，由于刀齿与工件间的摩擦较大，因此已加工表面的冷硬现象较严重。

4.顺铣时，刀齿每次都是由工件表面开始切削，所以不宜用来加工有硬皮的工件。

5.顺铣时的平均切削厚度大，切削变形较小，与逆铣相比较功率消耗要少些（铣削碳钢时，功率消耗可减少5%，铣削难加工材料时可减少14%）。 顺铣是 鸡往后刨 逆铣是猪向前拱提高数控加工中心切削效率的途径

数控加工作为现代制造业先进生产力的代表，在机械、航空航天和模具等行业发挥着极为重要的作用。90年代以来，欧、美、日各国竞相开发和应用新一代高速数控机床，加快了机床高速化发展步伐。高速主轴单元中电机主轴转速15000～100000r/min，高速且高加/减速度的进给运动部件的快移速度60～120m/min，切削进给速度高达60m/min，高速加工中心进给速度可达80m/min，空运行速度可达100m/min左右。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min，快速为100m/min，主轴转速已达60000r/min。在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3～5μm提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。而新一代高速数控机床特别是高速加工中心的开发应用与超高速切削紧密相关。

1.国内外加工中心切削水平的差异

目前先进国家的车削和铣削的切削速度已达到5000～8000m/min以上；机床主轴转数在30000r/min(有的高达10万r/min)以上。例如：在铣削平面时，国外的切削速度一般大于1000～2000m/min，而国内只相当于国外的1/12～1/15，即国内干12～15个小时的活相当于国外干1个小时。据调查，许多加工中心的实际切削时间不到工作时间的55%。因此，如何提高加工效率，降低废品率成了众多企业共同探讨的问题。对国内数控加工中心切削效率部分调查发现，普遍存在如刀具精度低、刀片跳动量大、加工光洁度低、工艺设备不配套等诸多问题。

2.提高切削效率的途径

（1）合理选择切削用量

当前以高速切削为代表的干切削、硬切削等新的切削工艺已经显示出很多的优点和强大的生命力，成为制造技术提高加工效率和质量、降低成本的主要途径。

实践证明，当切削速度提高10倍，进给速度提高20倍，远远超越传统的切削“禁区”后，切削机理发生了根本的变化。其结果是：单位功率的金属切除率提高了30%～40%，切削力降低了30%，刀具的切削寿命提高了70%，大幅度降低了留在工件上的切削热，切削振动几乎消失；切削加工发生了本质性的飞跃。根据目前机床的情况来看，要充分发挥先进刀具的高速加工能力，需采用高速加工，增大单位时间材料被切除的体积(材料切除率Q)。

在选择合理切削用量的同时，尽量选择密齿刀（在刀具每英寸直径上的刀齿数≥3），增加每齿进给量，提高生产率及刀具寿命。有关试验研究表明：当线速度为165m/min，每齿进给为0.04mm时，进给速度为341m/min，刀具寿命为30件。如果 将切削速度提高到350m/min，每齿进给为0.18mm，进给速度则达到2785m/min，是原来加工效率的817%，而刀具寿命增加到了117件。

（2）选择性能好的刀具材料

在数控机床切削加工中，金属切削刀具的作用不亚于瓦特发明的蒸气机。制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性，必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性，良好的工艺性(切削加工、锻造和热处理等)，并不易变形。

目前国内外性能好的刀具材料主要有：金属陶瓷、硬质合金涂层刀具、陶瓷刀具、聚晶金刚石（PCD）和立方氮化硼（CBN）刀具等。它们各具特点，适应的工件材料和切削速度范围各不相同。CBN适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等，如加工高硬钢件(50～67HRC)和冷硬铸铁时主要选用陶瓷刀具和CBN刀具，其中加工硬度60～65HRC以下的工件可用陶瓷刀具，而65HRC以上的工件则用CBN刀具进行切削；PCD适用于切削不含铁的金属，及合金、塑料和玻璃钢等，加工铝合金件时,主要采用PCD和金刚石膜涂层刀具；碳素工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和丝锥等工具；硬质合金涂层刀具（如涂层TiN、TiC、TiCN、TiAIN等）虽然硬度较高，适于加工的工件范围广，但其抗氧化温度一般不高，所以切削速度的提高也受到限制，一般可在400～500m/min范围内加工钢铁件，而Al2O3涂层的高温硬度高，在高速范围内加工时，其耐磨性较TiC、TiN涂层都好。

此外，刀具切削部分的几何参数对切削效率的高低和加工质量有很大影响，高速切削时的刀具前角一般比普通切削时小10°，后角大5°～8°。为防止刀尖处的热磨损，主、副切削刃连接处应采用修圆刀尖或倒角刀尖，以增大局部刀尖角，增大刀尖附近切削刃的长度和刀具材料体积，以提高刀具刚性和减少刀具破损率。

（3）加快涂层技术的开发

刀具涂层技术自从问世以来，对刀具性能的改善和加工技术的进步起着非常重要的作用，涂层刀具已经成为现代刀具的标志，在刀具中所占比例已超过50%。在21世纪初，涂层刀具的比例将进一步增加，有望在技术上突破CBN涂层技术，使CBN的优良性能在更多的刀具和切削加工中得到应用(包括精密复杂刀具和成形刀具)，这将全面提高加工黑色金属的切削水平。此外，纳米级超薄超多层和新型涂层材料的开发应用的速度将加快，涂层将成为改善刀具性能的主要途径。

（4）选择高精度刀片

刀片精度低，跳动量太大，面铣刀加工的平面光洁度将降低，甚至出现沟状。高精度数控机床上刀片的跳动量应控制在2～5μm。随着数控机床的发展，相应出现刀片的表面改性涂层处理（基体为高速钢、ＷCｏ类硬质合金、Ｔi基类金属陶瓷），很大程度上提高了刀片精度。与此同时，出现了各种新型可转位刀片结构，如用于车削的高效刮光刀片、形状复杂的带前角铣刀刀片、球头立铣刀刀片、防甩飞的高速铣刀刀片等。可转位刀片进入了材料、涂层、槽型综合开发的新阶段，可根据加工材料和加工工序合理组合材料、涂层、槽型的功能，开发出具有最佳加工效果的刀片，以满足高速、高寿命切削加工生产技术的不同要求。

（5）提高加工表面质量

在保持相同的切削效率(即相同Q值)下，提高切削速度可改善切屑形成过程和增加切削阻尼，抑制颤振，相应地减少每个刀齿的进给量能降低切削表面轨迹形成的残留高度，改善表面粗糙度，从而有利于精密零件和模具的加工。

加工中心掉刀故障分析与处理

目前，加工中心的自动换刀装置（ATC）有两种常用类型的换刀方式，一是刀具从刀库中直接由主轴交换，二是依靠机械手完成主轴与刀库上刀具的交换。第一种换刀方式适用于小型加工中心，刀库较小，刀具较少，换刀动作简单，出现掉刀等故障时容易发现并能及时排除。第二种换刀方式，从结构上和动作上看均属于比较复杂的一种。本文以Vcenter-80型加工中心为例分析掉刀故障现象并加以处理。

1、加工中心换刀动作分析

从PLC图上看此机床换刀程序达900多步，很难读懂其工作原理。在此，略运去ATC数据交换、传递、存储及刀号存储等内容，把换刀动作简述如下：CNC换刀指令（M06）→刀套下降→下降到位→机械手转动→转动减速→转动到位（X4.7）→主轴刀松开→松开到位→机械手转动→转动减速→转动到位→主轴刀夹紧→夹紧到位（X2.5）→机械手逆转→机械原位，换刀完成。其中，机械手的快、慢速由变频器实现，电动机转动时带动机械凸轮传动实现机械手的上升、下降。

2、掉刀故障

掉刀故障现象出现时间较长，一开始，偶尔出现一次，一月一次，甚至两三月一次，以为是偶然因素引起的，没有引起足够的重视，慢慢地一周出现一次，甚至两次，同时伴随着主轴上的刀装不到位的情况。后来慢慢地演变为一个班次多次出现故障，严重地影响生产进度、造成废品产生。仔细观察，掉刀故障有两种情况出现，一种是由本工步加工完成后掉刀，一种是本工步根本没加工，刀具落在工作台上。由于加工过程中，换刀动作均执行，动作顺序正常，故出现掉刀、装刀（装到主轴上）不到位时均无任何报警现象，只有操作者在工件检查或听到掉刀异常声音时，才会发生故障，因而在自动加工生产线上有时会因掉刀而出现批量废品的现象。

3、故障分析与处理

（1）检查机械手执行ATC换刀故障排除步骤，把机械手停止在垂直极限位置。检查机械手手臂上的两个卡爪及支持卡爪的弹簧等附件。均没有发现问题，说明机械手夹持刀具紧固，在机械手转动情况下不会出现掉刀现象。

（2）检查刀具夹持情况根据刀具有主轴上装不位的现象分析，可能是主轴内孔中碟簧不能对刀具夹持紧固，从而出现刀装不到位，甚至装不上而掉刀现象。拆开主轴内部，发现有几处对碟簧已碎。于是更换了全部碟簧。试车时没有出现任何问题。运行一个班次后又出现掉刀现象。

（3）检查换刀程序针对本故障仅出现在换刀动作过程中，与其他动作无关，编辑一个自动换刀反复执行程序，并运行此程序，以期找到掉刀的真正原因。编辑自动换刀程序如下： O0200→S500→M03→G04X3.0→M06→M99→%

在程序运行中，发现如下情况：主轴刀具夹紧没有到位，甚至还没有夹紧动作的情况下，机械手转动，于是掉刀。依前文换刀动作顺序分析主轴刀具夹紧到位行程开关误动作引起掉刀故障。打开PLC梯形图，监控该行程开关（输入为X2.5)，反复按压该行程开关，发现20多次压合中有3次X2.5为“0”状态的现象出现两次，同时压合后X2.5不能由“1”状态转到“0状态”的现象出现两次，根据以上判定该行程开关损坏。此开关为OMRONZC—Q2255，用国产CXW5—11Q1替换，试车正常。一周后，操作者仍反映有掉刀现象，当然出现的频次小了，这说明掉刀故障仍未彻底排除。

（4）故障处理反复运行两个小时，自动换刀几百次。终于发现一次故障：在机械手没有到位的情况下，主轴上的刀具松开，机械手没有抓住刀，从而出现掉刀现象，这说明机械手到位磁感应开关误动作。更换开关E2E—CR8C1，故障现象仍然存在。查看PLC梯形图，此开关输入点为X4.7。梯形图中X4.7为常开点，当此开关感应时状态为“0”，不感应时状态为“1”。其逻辑状态与常见的感应开关逻辑状态相反。当X4.7断线时，也会引起X4.7为“1”状态，于是排查X4.7的联线，发现电磁感应开关后方的接线端子处X4.7松动，每当自动换刀时，机械手凸轮一系列动作引起的轻微震动，使X4.7线处于断开状态，这样在机械手未到位时，松开刀具的感应开关虽仍感应，但因处于断线状态，X4.7伯为“1”状态，于是在机械未到位时，刀具松开而出现掉刀故障。这种情况的掉刀故障，是刀具已作加工工步而后掉的刀，在上文提到的则是刀具未作任何加工工步就掉刀的故障。

4、小结

Vcenter—80加工中心掉刀故障，从开始的两月、一月一次故障，到每个班次多次出现故障，前前后后历经半年有余，最后终于得到彻底解决。简单地说，此故障包括两种情况：一是机械手没有把刀装上，二是机械手没有接住松开的刀具。虽然从处理最终结果来看，是一系列小故障引起的，但通过以上维修过程可能看出，加工中心出现故障时，需先易后难，先简后鳘，有步骤的一个故障一个故障的排除，切莫因发现一处故障，就认为问题彻底解决了。在解决问题的过程中，要善于利用PLC梯形图监控法进行检修，对于出现频次较低的软性故障，应针对故障范围，自编一些反复运行程序以利于故障现象的观察。从而达到最终彻底解决故障的目的。

CNC主轴定位点不稳定的故障维修

例1．故障现象：某采用SIEMENS 810M的立式加工中心，配套6SC6502主轴驱动器，在调试时，出现主轴定位点不稳定的故障。

分析与处理过程：维修时通过多次定位进行反复试验，确认本故障的实际故障现象为：

1)该机床可以在任意时刻进行主轴定位，定位动作正确。

2)只要机床不关机，不论进行多少次定位，其定位点总是保持不变。

3)机床关机后，再次开机执行主轴定位，定位位置与关机前不同，在完成定位后，只要不关机，以后每次定位总是保持在该位置不变。

4)每次关机后，重新定位，其定位点都不同，主轴可以在任意位置定位。

因为主轴定位的过程，事实上是将主轴停止在编码器“零位脉冲”位置的定位过程，并在该点进行位置闭环调节。根据以上试验，可以确认故障是由于编码器的“零位脉冲”不固定引起的。分析可能引起以上故障的原因有：

1)编码器固定不良，在旋转过程中编码器与主轴的相对位置在不断变化。

2)编码器不良，无“零位脉冲”输出或“零位脉冲”受到干扰。

3)编码器连接错误。

根据以上可能的原因，逐一检查，排除了编码器固定不良、编码器不良的原因。进一步检查编码器的连接，发现该编码器内部的“零位脉冲”Uao与*Uao引出线接反，重新连接后，故障排除。

例2．故障现象：某采用SIEMENS 810M的立式加工中心，配套6SC6502主轴驱动器，在调试时，出现主轴定位点不稳定的故障。

分析与处理过程：由于故障现象与上例相同，故障的分析与处理过程同上，经检查在本例中引起故障的原因是编码器联轴器固定不良，在旋转过程中编码器与主轴的相对位置在不断变化。

重新安装编码器联轴器后，故障排除，机床恢复正常 。

用Mastercam和UG多年了，在此谈一谈我用Mastercam和UG之心得体会。

一、2D铣削

Mastercam编程的特色是快捷、方便。这一特色体现在2D刀路上尤为突出。

1、Mastercam的串联非常快捷，只要你抽出的曲线是连续的。若不连续，也非常容易检查出来哪里有断点。一个简单的方法是：用分析命令，将公差设为最少，为0.00005，然后去选择看似连续的曲线，通不过的地方就是有问题的。可用曲线融接的方法迅速搞定。

总之，在Mastercam中，只要先将加工零件的轮廓边现、台阶线、孔、槽位线等等，全部搞定，接下来的cam操作就很方便了。

2、由于Mastercam的2d串联方便快速，所以不论你一次性加工的工件含有多少轮廓线，总是很容易的全部选取下来。一个特大的好处是：串联的起始处便是进刀圆弧（通常要设定进刀弧）所在处。这一点，至少是UG目前的任何版本望尘莫及的。

3、流道或多曲线加工时，往往有许多的曲线要选取，由于不需要偏置刀半径，在Mastercam中，可以用框选法一次选取。而在UG中，则要一条一条的选取，可以想象这个工作有多么繁杂！

UG的2d加工的不便之处：

虽然我很喜欢UG，但如果我说，UG的2d铣削功能与Mastercam不相伯仲，那一定是言不由衷的话。

1、不能像Mastercam那样，一次性串联选取多个轮廓，而是必须选取一个线串后，点击“选取下一边界”，才可以继续选取。并且，若是开放与封闭的线串杂在一起，则每次都要设定；还有，刀半径偏置的也要特别注意，一不留神，没准方向就反了。不像Mastercam，串联开始的左边便是刀具偏置的方向。

2、流道或多曲线加工时，往往有许多的曲线要选取，在UG中，要一条一条的选取，可以想象这个工作有多么繁杂！而Mastercam可以轻松搞定！

3、2D铣的进刀弧的位置。

这是很重要的。在UG中，需要一个轮廓一个轮廓的设定进刀点的位置。需要注意的是：在UG的”planarprofile“中，根本就没有设定这一参数的地方，你没办法定义进刀点！当然，这个问题可以在toolpath中的customizedialog中调用出来。或者修改样板档，就不用以后每次都修改设置了。若不知道如何调用，可选择planarmill的操作，在cutmethod中，选profile的走刀方式。

二、3D曲面挖槽：

Mastercam的开粗

1、锣铜公或公模，最好不要在工件里面下刀。Mastercam可以方便的选取一个点作为每次的下刀点，当然这个点在工件外，但也不要偏离工件太远。Mastercam的这一功能设计得非常好，提刀少，效率高，且基本上可以保证下刀点在同一点，加工比较安全。

2、若用此方式锣型腔，或铜公的低洼处，螺旋下刀很重要，螺旋下刀角度尽可能少点。铜料３到５度适宜，钢料不要超过５度，我以为最好２度。加工起来比较平稳，没什么大的噪音。

3、一个重要的设定：ifallentryattemptsfail　请选择skip。否则，铣到底部不能螺旋或斜线下刀时，就会直插下来。几年来我的好几个同事在锣型腔锣到底部的时候，机床常常发出尖锐的插刀声音。显然原因出在这里。

4、一个绝招：曲面挖槽时，在螺旋下刀参数栏中，将“followboundary”打上勾。这个功能也许用到的人不多。可作用却是大大的好。它可以令刀具下到工件的最深处，且环绕式下刀，而不是直插！不过也要防止踩刀。

UG的挖槽开粗：

１、即cavitymill。很多人都反映UG的开粗加工，抬刀太多。平心而论，UG的抬刀确实比Mastercam多得多，用惯Mastercam的人，可能很不习惯UG的不厌其烦的反复抬刀。实在讲，跳刀多至多影响效率和质量，如果因为不安全的抬刀而导致撞刀，损坏工件，甚至伤到机床，那才真是一件令人痛心的事！

２、UG的粗加工的减少抬刀的方法：在cutmethod中，选取followperiphery。在cutting中的cutdirection中，选取inward.将islandcleanup打勾。

３、抬刀频繁，效率更高：另一种相近的方法，即是通常说的抬刀多的那种：followpart.这种刀路其实也是蛮好的，虽然抬刀多，但只要机床的快速移动的按键是打上的话，并不影响什么效率。反而这种走法，效率更高。不信的话，细心的朋友可以去比较一下两者的刀路显示，再比较一下两者所产生的nc程式的大小就知道了。

４、如何不撞机：由于机器的不同，虽然同样的设置，有的人从不因横越而撞机，而有的机器则屡试不爽。一个确保安全、万无一失、绝对有效的方法即是：设置transfermethod（即横越方式）为：clearanceplane(安全平面）。

三、3Ｄ流道的加工：

注意是3D而不是2D；是坡度较大的3D而不是较平坦的3D。

１、在Mastercam中，如果是加工较平坦的3d面的流道，运用3d曲线加工的功能最好。但如果破度较大，或者像波浪形一样。便要用投影加工的方法，将3d流道的中心线投影到面上。然后分许多次负补正的往下加工到球刀刀半径的深度。不可图简单用transform的方法往下偏移。至于为何，仔细想一想就会知道了。

２、UG铣3D流道有几种方法。基本上和Mastercam相同。也是用投影加工中的curve/point或boundary的方法，两者的原理是一样的。但UG一个程式就可以做出来。如果选择boundary，走刀方式应是forfile。否则刀路生不出来。

四、关于平行铣削：

不管是Mast ercam还是UG，这种加工方式的使用率最高。但共同的缺点是：有一边陡峭的地方会铣得不好。

１、Mastercam中有一个绝好的走刀方式，是曲面精加工中的scallop。Mastercam中的此刀路非常好用，有人反映说计算费时。但如果误差设为一个丝，计算速度也不慢，加工出来的效果已经很好了。我比较过，公差一丝和半丝锣出来的东西看起来差不多。

２、UG也有这一功能，是areamilling中followperiphery、onpart的走刀方式。但在UG中，此法后处理出来的nc非常大，以至在一些机床上的加工速度跟不上nc程式里的F值，骤快骤慢，对机床和工件都不好。除非是中加工，公差可以设得大没有问题，但精加工就似乎不太行了。所以，这一功能理论上虽好，但对一些机器来说，相当于鸡肋！

五、关于清角：

１、Mastercam的清角比UG计算稍微慢些。

２、但UG的清角，如果是曲面不太好，或选用的刀支不合理，很容易过切！我说的是曲面加工中的清角。

３、不论是用Mastercam还是UG，清角一定要用从外向内（即角落）的方式。这在Mastercam里是预设好的，在UG里需要自己去选取。

六、关于平刀补正的问题：

铣曲面时，Mastercam（据说x版本的可以，但我没试过）和UG都不能将平刀作负值补正。我觉得最好的办法是编程时，将刀的实际大小减去单边负补正量*2。有人说给刀加个r角就可以负补正。这真是没有好好去研究才这样说和做的。

加r角不是不可以，但要看情况，如果斜度不大的面，可以这样做，加个尽可能小的r角；但如果是斜度较大的面，如果还用此法，则实际加工出来的尺寸与预计的尺寸会小太多，r角设得越大，则误差越大。粗公小一点还无所谓，若是后模，只怕不太好。

七、关于转数问题：

用小的刀，当然转数要高。但也不是一定给得相当的高才行，直让机床呼啦啦转得喘不过气来一般。各位能想象得到不？我用普通的机床，用自己磨的0.1的刀，能加工长、宽不到2mm的钢印浮凸字模，转数才4000转！进给率也不低，十六个凸字模只用一个小时。快不？一般人大概以为要几万转、一定要雕刻机才行吧？搞cnc编程的，好多方法要自己去发现，不要因袭别人的、流传的方法，而变得畏手畏脚，不敢去开创新的方法。

八、后处理：

Mastercam的确是大众化的软件，所以它的使用覆盖面极为广。早些年，cnc编程业如日中天的时候，有几个人不是用Mastercam？Mastercam编程快捷，后处理出来的nc程式也十分安全，值得放心使用。我搞cnc编程用过三种不同的机床，从没有一种机床因为Mastercam的后处理而发生过任何 问题。除了特种机型的加工中心，一般的电脑锣都能畅通无碍的读取Mastercam产生出来的nc程式！初学者一般不用为后处理而头痛。这一点非常令人称叹！

UG在这一点上就显得极不亲切，似乎姿态摆得很高，不是那么平易近人。一般的初学者，即使你会在电脑上走一些简单的刀路了，但你的nc程式，要是在机床上去运行，十有八九有问题！除非你有别人提供的好的后处理文件。

UG后处理通常出现的问题：

一、加工出来的曲面不漂亮的问题。

二、出现不正常圆弧的问题（偶尔出现，UG本身并不知道。）

三、走圆弧机床报警的问题

四、加工曲面时出现刨铣、过切的问题。

等等。

打个不恰当的比方，UG的后处理虽然没有Mastercam那样的亲和力，但它就像一位高贵的、外冷内热的、喜爱摆酷的妇人一样。除非你有本事征服她，否则你永远别奢望步入她的堂奥；只有你发誓破釜沉舟都要驾驭她，她才会对你俯首听命，唯你是从。等到你会修改后处理了，你会发现这位贵妇人不再那么神秘，她十分的听你的话。你希望什么，她就会给予你什么！初学UG编程的同仁们，不要被UG的后处理而吓得踌躇不前。

UG编程和设计常见问题解答

（1）UG 编程注意问题

1. 白钢刀转速不可太快。

2. 铜工开粗少用白钢刀，多用飞刀或合金刀。

3. 工件太高时，应分层用不同长度的刀开粗。

4. 用大刀开粗后，应用小刀再清除余料，保证余量一致才光刀。

5. 平面应用平底刀加工，少用球刀加工，以减少加工时间。

6. 铜工清角时，先检查角上R大小，再确定用多大的球刀。

7. 校表平面四边角要锣平。

8. 凡斜度是整数的，应用斜度刀加工，比如管位。

9. 做每一道工序前，想清楚前一道工序加工后所剩的余量， 以避免空刀或加工过多而弹刀。

10. 尽量走简单的刀路，如外形、挖槽，单面，少走环绕等高。

11. 走WCUT时，能走FINISH 的，就不要走ROUGH 。

12. 外形光刀时，先粗光，再精光，工件太高时，先光边，再光底。

13. 合理设置公差，以平衡加工精度和电脑计算时间。开粗时，公差设为余量 的1/5，光刀时，公差设为0.01。

14. 做多一点工序，减少空刀时间。

做多一点思考，减少出错机会。

做多一点辅助线辅助面，改善加工状况。

15. 树立责任感，仔细检查每个参数，避免返工。

16. 勤于学习，善于思考，不断进步。

（2）无法打开UG的解决办法(升级IE7.0后)

IE升级为7.0后，UG无法正常打开，可以直接将UGSNX 4.0UGII目录下的psapi.dll文件删除即可(之前看过一个帖子说只要更改ugii_env.dat文件里的设置即可，我按其更改了不能用)。相信对大家有帮助.

（3）UG4.0转文件变颜色问题之解决

UG4.0导出文件颜色就变了,这是个头痛的问题,虽然对我们的工作没有多大的影响,但看起来还是没那么舒服的,所以我研究我一下,有了我自己的解决方法,希望能给大家一点帮助!

UG4.0默认的频道文件是ugcolor.cdf,其实我们只要将它替换掉就可以了,在UG4.0的安装目录下UGii中找到这个文件,然后将它删掉,把该目录下的ugcolor.2.0cdf这个文件改成ugcolor.cdf就行了.这个是UG2.0的频道文件,很好用!好了,启动软件试试效果吧!

（4）设置UG实体显示为透明的方法

要使UG实体显示为透明，你需要进行两方面的设置

1. 打开UG的透明显示开关： Preference -> Display -> Graphics Options

将 关掉

2. 设定实体的透明度

Edit -> Object Display

Select solids

OK

拉动 《Translucency》 滑鼠 设定你需要的透明度

（5）ug加工中过程撞刀问题解决办法

提刀方法选＂先前的平面＂,走Zlevel profie和二次开粗都会这样，ＵＧ编程里面没有发现问题，到机床就会发现提刀时跟ＵＧ编程的走法不一样，会因为提刀不够高而直接撞到工件上. 罪魁祸首是G00指令，最好是提到安全平面，你在UG中的演示不会出错，是因为UG演示的时候G00指令严格遵循你坐标走向，它是走直线的，但在实际机床运行中就不是了，G00的运行，是X、Y轴同时走最高速，X轴与Y轴是等速的，如果是平行于X或Y轴，或45度的直线都没问题，如果不是，那机床走的就不会是一条直线，而是一条45度直线加一条平行于X或Y轴的直线，这就是撞刀的原因，所以，还是提到安全平面是最安全的，也费不了多长时间。而G01、 G02等插补和G00不同，它们是通过X、Y轴的配合走的是你要求的路线。 教你们一个最简单的方法，就是把Feed Rates里的Feed选项里的Rapid加上5000即可解决。

（6）UG不能打开文件的几种解决方法

1. 运行：regedit.exe

2. 找到：HKEY_CURRENT_USERSoftwareUnigraphics Solutions

3. 删除：HKEY_CURRENT_USERSoftwareUnigraphics Solutions 项下的所有东西！

4. 这样NX3就可以正常运行了（但你的设置会丢失）！

更深一步的解决办法：

1. 首先NX3进行常规的偏好的设置后仍可以正常运行。

2. 运行：Regedit.exe

3. 找到：HKEY_CURRENT_USERSoftwareUnigraphics SolutionsNX

4. 设置NX项下“3.0”的权限，使程序不能对其进行修改。(右击该主键，点击权限即可，拒绝打上钩）

5. 以后再运行NX3，就不回出现上述错误问题！

（7）UG的正确卸载方法

很多人都说UG卸载后再装都会出现各种各样的问题，有的时候是因为你没有卸载干净造成的。

卸载的方法如下：

1、在 开始的设置后面的控制面板，在跳出的文件夹找添加或删除程序，然后用鼠标双击打开添加或删除程序。

2、然后找NX的Translators先把这个删除。

3、然后删掉NX的FLEXLM

4、然后删掉NX的主程序。

5、接着你找到你以前安装UG的路径，删掉。

6、然后去开始的运行，输入“regedit”会打开注册表。

7、申明一下，注册表不可以乱删的，请你删东西的时候小心一点。但是用删UG一定要弄一下注册表，这个嘛，没有办法的事情。我也不会弄，我一般就是去编辑里面的查找，然后输入flexlm进行查找，你看一下，只要是你安装路径下的就请你删除，千万不可以看错哦。

8、一般需要删除的嘛，“我的电脑HKEY_CURRENT_USERSoftwareUnigraphics Solutions”，“我的电脑HKEY_LOCAL_MACHINESOFTWAREFLEXlm License Manager”

完结

文档类资料看累了也可以看我哔哩哔哩这套UG数控编程视频来提升的

来源：UG编程鸿莫