庆春路数控编程技术培训2024/12/9 12:00:52
庆春路数控编程技术培训“理论 + 实战 + 实训”的教学模式受到认可。学员在这种教学模式下，能够在理论学习的基础上，通过一对一辅导工厂图纸练习和实训车间实操，更好地掌握数控编程技能，毕业时具备一定的工作经验，能够更快地适应企业的工作要求，
编程的特点
不同类型的数控机床编程具有各自的特点。以数控车编程为例，它具有以下特点：一是可以采用绝对值编程（用X、Z表示）、增量值编程（用U、W表示）或者二者混合编程；二是直径方向（X方向）系统默认为直径编程，也可以采用半径编程，但必须更改系统设定；三是X向的脉冲当量应取Z向的一半；四是采用固定循环，可以简化编程；五是编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而实际上为圆弧，因此，当编制加工程序时，需要考虑对刀具进行半径补偿。此外，对于点位加工的数控机床，如钻床、镗床等，在编程时要考虑尽可能缩短加工路线，以提高加工效率。
确定加工路线的重要性
加工路线是指数控机床在加工过程中刀具刀位点相对于工件的运动轨迹。合理确定加工路线对于保证零件的加工质量、提高加工效率和降低加工成本具有重要意义。例如，对于轮廓加工，加工路线的选择要考虑避免刀具在加工过程中的停顿和突然转向，以减少刀具磨损和提高加工表面质量。在确定加工路线时，还需要考虑零件的形状、尺寸、精度要求、毛坯状况以及数控机床的性能等因素
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常见G - code命令解读
G00快速定位命令：G00命令以最大速度将机器从当前位置移动到指定的坐标。机器将同时移动所有轴，以便同时完成行程。例如，在数控车床加工中，当需要快速将刀具从换刀点移动到工件的加工起始位置时，可以使用G00指令。假设刀具在换刀点的坐标为(X0, Z100)，而加工起始位置为(X20, Z0)，则可以编写G00 X20 Z0指令，刀具将快速移动到指定位置。
G01直线插补命令：G01命令指示机器以设定速度直线移动。我们用X、Z值指定最终位置，用F值指定速度。比如要车削一段轴类零件的外圆，从当前位置(X10, Z0)车削到(X20, Z - 50)，设定进给速度为F100，则编写G01 X20 Z - 50 F100指令，刀具将沿着直线轨迹进行切削加工。
G02和G03圆弧插补命令：G02命令要求机器以圆形模式顺时针移动，G03命令指示机器以圆形模式逆时针移动。除了终点参数，在这里我们还需要定义旋转中心，或弧线起点与弧线中心点的距离（用I和J参数表示）。例如，要车削一个顺时针方向的圆弧，圆弧终点坐标为(X30, Z - 20)，圆弧半径为10mm，当前位置为(X20, Z - 10)，则可以通过计算得到I和J的值（这里假设为I0 J - 10），编写G02 X30 Z - 20 I0 J - 10指令。
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数控编程程序格式的应用案例
一、数控车床编程案例
简单轴类零件加工
假设要加工一个简单的轴类零件，其直径为30mm，长度为100mm。采用FANUC数控系统进行编程。
首先是程序编号，如O0001。然后是程序内容部分：
N10 G50 X150.0 Z100.0;（设定工件坐标系，确定对刀点的位置）
N20 M03 S800;（主轴正转，转速为800r/min）
N30 G00 X32.0 Z2.0;（快速定位到接近工件的位置）
N40 G01 Z - 100.0 F100;（以100mm/min的进给速度直线切削，加工轴的外圆）
N50 G00 X150.0 Z100.0;（快速退刀回到对刀点）
N60 M05;（主轴停止）
N70 M30;（程序结束）
在这个案例中，遵循了数控编程程序格式的基本要求。程序结构清晰，有明确的程序编号、程序内容和程序结束段。使用了字地址格式，如G00、G01等指令准确地控制了刀具的运动，M03、M05等M代码控制了主轴的转动和停止。并且坐标数据和参数数据输入精确，能够保证加工出符合要求的轴类零件 。
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复杂轴类零件
对于细长轴类零件，如变速手柄轴，毛坯为φ25㎜×100㎜棒材，材料为45钢2。
工艺方案：
轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持φ25㎜外圆一头，使工件伸出卡盘85㎜，用顶尖顶持另一头，一次装夹完成粗精加工。
工步顺序较为复杂，包括手动粗车端面、手动钻中心孔、自动加工粗车φ16㎜、φ22㎜外圆（留精车余量1㎜）、自右向左精车各外圆面（包括倒角、车削不同直径外圆及长度控制）、粗车槽、精车槽以及切断等操作。
刀具选择：选用五把刀具，T01为粗加工刀（90°外圆车刀），T02为中心钻，T03为精加工刀（90°外圆车刀），T05为切槽刀（刀宽为2㎜），T07为切断刀（刀宽为3㎜，刀具补偿设置在左刀尖处）。
编程要点：
对于不同的加工工序，编程时需要准确控制刀具的运动轨迹和切削参数。例如，在粗车外圆时，要根据不同的直径分多次进行粗车，并且要合理设置每次粗车的切削深度和进给速度。
在精车各外圆面时，要按照工艺要求的顺序进行倒角、车削外圆等操作，如精车φ16㎜外圆的程序段：
N0190 G01 X16 Z - 35 F60; 其中X16是外圆直径，Z - 35是长度方向坐标，F60是进给速度。
在切槽和切断操作时，要注意刀具的宽度补偿，以确保切槽和切断的尺寸精度。简单轴类零件
以一个简单的轴类零件为例，毛坯为φ45㎜×120㎜棒材，材料为45钢，要数控车削端面、外圆。
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刀具知识
刀具是CNC加工中的关键要素。要熟悉CNC加工中常用的刀具类型，如铣刀（包括立铣刀、球头铣刀、键槽铣刀等）、钻头、车刀等。每种刀具都有其特定的用途，例如立铣刀主要用于平面铣削、轮廓铣削等；球头铣刀适合加工曲面。同时，还需要了解刀具的参数，如刀具的直径、长度、刃数、前角、后角等。刀具的直径会影响加工的精度和效率，较大直径的刀具可以在一次走刀中去除更多的材料，但在加工一些狭小区域时可能无法使用；刀具的前角和后角会影响切削力和刀具的寿命。此外，刀具的材料也很重要，常见的刀具材料有高速钢、硬质合金等，硬质合金刀具具有较高的硬度和耐磨性，适用于高速切削加工。
编程坐标系
在CNC编程中，要建立正确的编程坐标系。编程坐标系包括工件坐标系和机床坐标系。工件坐标系是根据工件的形状和加工要求在工件上建立的坐标系，它的原点通常设置在工件的某个特征点上，如工件的中心、某个角点等。机床坐标系是机床本身固有的坐标系，它是CNC系统进行位置控制的基准坐标系。在编程时，需要将工件坐标系与机床坐标系进行关联，通过对刀操作来确定两者之间的关系。例如，在数控铣床上加工一个矩形零件时，可以将工件坐标系的原点设置在矩形的左下角顶点，然后通过对刀操作将该点在机床坐标系中的位置确定下来，这样在编程时就可以按照工件坐标系中的坐标值来编写加工程序。
CNC编程代码基础（G代码和M代码）
G代码和M代码是CNC编程中的核心指令。G代码主要用于控制刀具的运动轨迹，如直线插补（G01）、圆弧插补（G02、G03）、快速定位（G00）等。例如，G01指令可以使刀具按照指定的速度直线移动到目标位置，在编写平面铣削程序时经常会用到。M代码则主要用于控制机床的辅助功能，如主轴的启动（M03）、停止（M05），冷却液的开（M08）、关（M09）等。掌握G代码和M代码的基本功能和格式是编写CNC程序的关键。不同的CNC系统可能会对G代码和M代码有一些细微的差异，需要根据具体的机床控制系统进行学习和调整。
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（二）UG（Unigraphics）
软件特点
UG是美国Unigraphics Solution公司开发的一套集CAD、CAM、CAE功能于一体的三维参数化软件，是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件，用于航空、航天、汽车、轮船、通用机械和电子等工业领域。它提供可靠、精确的刀具路径，能直接在曲面及实体上加工，具有良好的使用者界面，客户也可自行设计界面。它还拥有多样的加工方式，便于设计组合高效率的刀具路径，并且有完整的刀具库、加工参数库管理功能，包含二轴到五轴铣削、车床铣削、线切割等多种加工功能，还具备大型刀具库管理、实体模拟切削、泛用型后处理器等功能，并且具有高速铣功能8。
编程方式
在UG中，编程通常基于零件的三维模型。首先进行零件的建模，可以使用其强大的参数化建模功能创建精确的几何模型。然后进入加工模块，选择数控车加工类型，如车削、车铣复合等。与Mastercam类似，需要设置刀具参数、加工工艺参数等。UG的优势在于其对复杂零件的加工编程能力。例如，对于具有复杂内部结构和外部轮廓的航空零部件，编程人员可以利用UG的高级建模和加工功能，进行多轴联动的数控车铣复合编程。通过设置不同的加工工序，如粗车、精车、螺纹加工等，并对每个工序进行详细的参数设置，包括刀具路径的优化、切削力的控制等，UG能够生成高质量的加工程序。
与数控系统的适配
UG可以与多种主流数控系统进行适配。它的后处理器能够根据不同数控系统的要求生成相应的程序代码。由于UG应用于高端制造领域，在与一些高精度、高性能的数控系统适配时，能够充分发挥数控系统的多轴联动、高速加工等功能。例如，在与FANUC 30i系列数控系统适配时，可以实现高速、高精度的车铣复合加工，满足航空航天等领域对零件加工精度和效率的严格要求。
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