乐清数控编程技术培训2024/12/19 14:06:39
乐清数控编程技术培训数控机床操作员：在掌握数控编程的基础上，操作数控机床进行零件加工。他们需要熟悉机床的操作面板，能够正确装夹工件、安装刀具，按照编程员编写的程序进行加工操作，并对加工过程中的一些简单问题进行处理，如刀具磨损后的更换、加工参数的微调等。
原因：操作人员在装夹工件或刀具时，没有按照正确的操作规程进行，例如工件装夹偏斜，刀具没有夹紧，在加工过程中可能会导致刀具与工件的碰撞。
解决方法：加强操作人员的培训，提高操作技能，严格按照操作规程进行工件和刀具的装夹。在装夹完成后，进行必要的检查，如检查工件的装夹位置是否正确，刀具是否夹紧牢固。
三、过切和欠切问题
问题描述
过切是指刀具在加工过程中切除了不应切除的部分，而欠切则是没有将应切除的部分完全切除，这两种情况都会影响零件的尺寸精度和形状精度。
产生原因及解决方法
刀具半径补偿问题
原因：在使用刀具半径补偿功能时，如果补偿值设置错误，就可能导致过切或欠切。例如，将刀具半径补偿值设置得过大，会导致过切；设置得过小，则会出现欠切。
解决方法：正确设置刀具半径补偿值，在编程时要根据刀具的实际半径准确输入补偿值。并且在加工前，进行刀具半径补偿的测试，通过加工一个简单的形状来验证补偿值是否正确。
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二、优化的方法
简化程序结构
去除冗余的程序段和指令。在字地址格式中，如果某个指令在上一程序段已经设置且不需要改变，就不需要在后续程序段重复编写。例如，在连续的切削加工中，如果主轴转速和进给速度不变，就不需要每个程序段都重复编写S和F指令。
合并一些可以合并的程序段。比如在数控车床编程中，对于一些连续的直线切削动作，如果它们的进给速度相同，可以合并在一个程序段中，减少程序段的数量，使程序更加简洁。
合理规划刀具路径
在加工复杂形状的零件时，要提前规划好刀具路径。例如在加工一个带有内腔和外形轮廓的零件时，可以先粗加工内腔，再粗加工外形，然后进行内腔的精加工，最后进行外形的精加工。这样的刀具路径规划可以减少刀具的频繁换刀和空行程，提高加工效率和精度。
利用数控系统提供的刀具路径优化功能。一些先进的数控系统可以根据零件的形状和加工要求自动优化刀具路径，编程人员可以根据实际情况选择是否启用这些功能。
精确设置参数
根据刀具、工件材料以及加工要求精确计算和设置切削参数。例如，在切削不同硬度的工件材料时，要选择合适的刀具和切削参数。对于硬度较高的工件材料，要选择硬质合金刀具，并适当降低进给速度和提高主轴转速，以保证加工质量和刀具寿命。
合理设置刀具补偿参数。在数控加工中，刀具补偿是非常重要的。正确设置刀具半径补偿和长度补偿参数可以保证加工尺寸的精度。在编程时，要根据刀具的实际尺寸和磨损情况及时调整补偿参数。
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N20 M03 S500;
N30 T0101;
N40 G00 X46 Z2;
N50 G99 G01 Z0 F0.2;
N60 X40 Z - 20;（粗车锥面部分）
N70 Z - 50;（粗车圆柱部分）
N80 X45;
N90 G00 Z2;
N100 M05;
N110 T0100;
精车程序（O2002）：
N10 G50 X100 Z100;
N20 M03 S800;
N30 T0202;
N40 G00 X39.5 Z2;
N50 G99 G01 Z0 F0.1;
N60 X40 Z - 20;（精车锥面）
N70 Z - 50;（精车圆柱）
N80 X40.5;
N90 G00 Z2;
N100 X100 Z100;
N110 M05;
N120 T0200;
二、数控铣床编程实例
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精选小班
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全程管理
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全程跟踪
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4. 编程步骤
准备工作：
制定加工方案：分析零件的材料、形状、尺寸、精度及毛坯形状和热处理要求等，确定正确的加工方法、定位夹紧以及加工顺序、所用刀具和切削用量等。
准备所需工具和夹具：确保工件和刀具安装正确，并进行对刀。
编写加工程序：
分析零件图样：确定加工工艺过程，包括加工方法、定位夹紧、加工顺序、所用刀具和切削用量等。
数值计算：根据零件的尺寸要求、加工路线及设定的坐标系，进行运动轨迹坐标值的计算。
编写程序单：按照数控系统规定使用的功能指令代码和程序段格式，编写加工程序单。
输入程序：
将编写好的程序输入到数控系统中：可以通过键盘直接输入数控系统，也可以通过计算机通信接口输入数控系统。
调试程序：
在模拟环境下调试程序：确保程序的正确性，检查刀具轨迹的正确性。
进行首件试切：分析误差产生的原因，及时修正，直到试切出合格零件。
加工工件：
将预处理好的工件夹在工作台上，启动机床开始自动加工。
5. 注意事项
详细的设计和规划：编写程序前需要进行详细的加工方案设计和工序规划。
选择合适的坐标系和程序格式：在编写程序时，需要选择合适的坐标系和程序格式。
检查和校验代码：在输入程序前，需要对代码进行检查和校验，防止因编码错误导致机床出错。
安全操作：在机床工作时，需要严格遵守安全操作规程，确保人员和设备的安全。
6. 编程技巧
化零为整法：对于大量短销轴类零件，可以将多个零件合并在一起进行加工，减少机床主轴滑块在床身导轨局部频繁往复，提高生产效率。
减少刀具空行程：通过优化刀具路径，减少刀具接近工件和切削完毕后退回参考点所运行的距离，提高刀具的运行效率。
合理安排走刀路线：确保加工路线短，进给、换刀次数少，充分发挥数控机床的功能，使加工安全、可靠，效率高。
7. 学习资
书籍：《数控编程基础》、《数控车床编程与操作》等。在线课程：Coursera、Udemy等平台上的数控编程课程。
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编程要点：
在多工序之间的换刀操作时，要准确设置换刀点的位置，确保刀具更换过程中不会与工件或夹具发生碰撞。
在编程中要合理设置切削参数，如外圆粗加工时，切削深度可以为1 - 2mm，进给速度为80 - 100mm/min；内孔加工时，由于刀具刚性相对较弱，切削深度和进给速度要适当减小；螺纹加工时，根据螺距和机床性能确定主轴转速，一般螺距越大，主轴转速越低。
三、高精度要求零件的编程
精密轴类零件
对于一些高精度要求的轴类零件，如航空航天领域的轴类零件，尺寸精度可能要求在±0.01mm甚至更高，表面粗糙度要求达到Ra0.8 - Ra0.4μm。
工艺方案：
在加工前，要对机床进行精确的校准，包括主轴的径向跳动、轴向窜动等指标的检测和调整。
采用多次精车的工艺，每次精车的切削深度逐渐减小，以提高加工精度。例如， 次精车切削深度为0.1mm，第二次精车切削深度为0.05mm。
合理选择刀具，使用具有高耐磨性和高精度的刀具，如涂层硬质合金刀具。
编程要点：
在编程时，要精确控制刀具的运动轨迹，使用高精度的坐标值。例如，在进行直线插补时，坐标值的计算要精确到小数点后三位以上。
对于进给速度的控制也要更加精细，根据加工精度要求和刀具性能，选择合适的进给速度，避免因进给速度过快导致表面粗糙度下降。
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G代码的基本结构
一般来说，G - code命令由字母G加上数字组成，例如G00、G01等。每个G代码指令都有特定的功能。以G01为例，它表示直线移动到特定位置。在G01指令后面通常会跟上表示目标位置的X、Y、Z坐标值以及表示进给率（执行移动的速度）的F值。例如代码G01 X247.951560 Y11.817060 Z - 1.000000 F400.000000要求数控机床从当前位置直线移动到坐标X247.951560、Y11.817060和Z - 1.000000，速度为400mm/min10。
常见的G代码指令
G00：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，这是一种非切割运动，目的是将机器快速移动到所需的位置，开始某种工作，如切割或打印。
G02和G03：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。在执行这两个指令时，除了终点参数外，还需要定义旋转中心，或弧线起点与弧线中心点的距离，通常使用I和J参数来定义中心点相对于始发点或上一个命令的终点的偏移量10。
G28：要求机器将移动到其参考点或home位置。为了避免碰撞，可以包括一个带有X、Y和Z参数的中间点，工具将在转到参考点之前通过该点。
G90和G91：用于告诉机器如何解析坐标值。G90为绝对模式，工具的定位始终相对于绝对点或零点；G91为相对模式，工具的定位相对于最后一点，此模式也称为增量模式10。
G - code在数控加工中的应用示例
在数控铣削加工一个简单的圆形零件时，首先可以使用G00将刀具快速定位到接近工件的起始位置，然后使用G01进行直线切削，当需要加工圆形轮廓时，可以使用G02或G03指令。例如，要加工一个半径为10mm的半圆，假设起始点为(0,0)，终点为(20,0)，圆心在(10,0)，可以使用G01将刀具移动到半圆的起点，然后使用G02 X20 Y0 I10 J0指令来加工这个半圆。
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