台州短期数控机床培训班

时间 2024/12/12 10:32:23

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来源：台州志成模具数控培训学校||浙江省台州市椒江区椒江三甲中学正对面

台州短期数控机床培训班机械工程实训总学时内，给予数控机床实训足够的时间比例。学生在实训过程中，通过实际操作数控车床，将所学的理论知识应用到实践中，例如编写数控程序来加工简单的轴类零件、盘类零件等，提高了自己的数控编程能力和实际操作能力。

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二、自动编程
1. 定义与特点
定义：自动编程是利用计算机辅助编程软件，根据零件的三维模型或二维图纸，自动生成数控程序的方法。
特点：
高效：软件可以自动计算刀具轨迹、避免刀具干涉、优化切削参数等，大大提高了编程效率和质量。
准确性高：减少了人为错误，提高了加工精度。
适用范围广：适用于复杂零件的加工，如模具、叶轮等。
2. 适用场景
复杂零件：如模具、叶轮、复杂曲面零件等。
大批量生产：适合大规模生产，提高生产效率。
3. 编程步骤
建立零件模型：使用CAD软件建立零件的三维模型或二维图纸。
选择编程软件：根据加工需求选择合适的CAM软件，如MasterCAM、PowerMILL、UG NX等。
设置加工参数：输入零件的几何信息、加工要求、刀具参数等。
生成刀具路径：软件自动生成刀具路径，并进行仿真验证。
输出数控程序：将生成的刀具路径转换为数控程序，输出到机床控制系统。

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刀具半径补偿：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。在加工过程中，刀具的刀尖实际上是有一定半径的圆弧，如果不进行半径补偿，加工出来的零件尺寸将会产生偏差。通过刀具半径补偿功能，可以根据刀具的实际半径值，自动调整刀具的运动轨迹，从而保证加工出的零件尺寸精度。
数控车的坐标系统：
坐标轴定义：加工坐标系应与机床坐标系的坐标方向一致，X轴对应径向，Z轴对应轴向，C轴（主轴）的运动方向则以从机床尾架向主轴看，逆时针为＋C向，顺时针为－C向。这样的坐标轴定义明确了刀具在数控车床上的运动方向，是编写数控程序的基础。例如，在车削一个外圆时，刀具需要沿着X轴负方向（径向）进刀，沿着Z轴负方向（轴向）切削；在车削螺纹时，还需要根据螺纹的旋向和C轴的运动方向来确定刀具的螺旋运动轨迹。
加工坐标系原点选择：加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置，一般在工件的右端面或左端面上。选择合适的加工坐标系原点对于编程和加工都非常重要。如果原点选择不当，可能会导致编程复杂、计算量大，甚至可能会出现加工错误。例如，将原点选择在工件的右端面，可以方便地确定刀具在Z方向上的坐标值，对于车削外圆、端面等加工操作的编程会更加直观和简单。
G - code语言基础：
什么是G - code：G - code是CNC（计算机数控）机床的编程语言，指的是Geometric Code，即几何代码。我们使用这种语言告诉机器做什么或怎么做某事。G - code命令指示机器移动位置、移动速度以及要遵循的路径。对于数控机床而言，切割刀具由这些G - code命令驱动，按特定的路径切割材料以获得所需的形状。例如，G00命令以最大速度将机器从当前位置移动到指定的坐标，这是一种非切割运动，其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；G01命令指示机器以设定速度直线移动，我们用X、Y和Z值指定最终位置，用F值指定速度，这在机器执行主要任务时使用，如机床直线切割材料，或3D打印机直线挤出材料。

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2. 工艺处理
确定加工方法：根据零件的形状、尺寸和精度要求等确定采用何种加工方式，如车削、铣削、钻削、磨削等，或者是多种加工方式的组合。例如，对于轴类零件，可能主要采用车削加工；对于具有平面和孔系的箱体类零件，则可能需要铣削和钻削相结合。
选择工夹具：夹具的选择要确保零件在加工过程中能够稳定、准确地定位和夹紧。例如，对于回转体零件可以采用三爪卡盘或四爪卡盘进行装夹；对于形状不规则的零件可能需要定制专用夹具。同时要考虑夹具的精度、刚性以及装夹和拆卸的方便性。
确定加工路线：规划刀具的运动路径，包括对刀点、换刀点和进给路线等。对刀点是刀具相对于工件的起始位置，换刀点是刀具更换时的安全位置，进给路线要考虑加工效率和精度，避免刀具空行程过长或者出现碰撞等情况。
确定切削用量：切削用量包括主轴转速、进给速度和背吃刀量等。主轴转速影响加工表面的粗糙度和刀具寿命，进给速度决定了加工效率和表面质量，背吃刀量则与加工余量的去除有关。这些参数需要根据零件材料、刀具材料、加工工艺等因素进行合理选择。例如，加工硬度较高的材料时，主轴转速可能要适当降低，进给速度也要相应调整，以保护刀具并保证加工质量78

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自动编程是利用计算机辅助制造（CAM）软件来生成数控程序。编程人员只需要将零件的三维模型输入到CAM软件中，然后设置一些加工参数（如加工工艺、刀具参数、切削参数等），软件就会自动生成数控程序。例如，使用UG、MasterCAM等软件进行自动编程时，软件会根据零件的几何形状和设置的参数，自动计算刀具的运动轨迹和生成相应的G代码和M代码。自动编程适用于复杂形状的零件，尤其是曲面零件，它可以大大减少编程的工作量和时间。
二、编程效率
手工编程效率低
对于简单的零件，手工编程可能比较快捷，但对于复杂形状的零件，手工编程的工作量非常大。
数控车床机械加工技能
一、切削加工三要素的确定
（一）切削速度（线速度、圆周速度）V（米/分）
依据刀具材料
若刀具材料为硬质合金，V可取较高值，一般在100米/分以上，购买刀片时通常会提供针对不同加工材料可选择的线速度技术参数。而高速钢刀具的V只能取较低值，一般不超过70米/分，多数情况下取20 - 30米/分以下1。
依据工件材料
工件硬度高时，V取低；铸铁材料，若刀具为硬质合金时，V可取70 - 80米/分；低碳钢的V可取100米/分以上；有色金属的V可取更高些（100 - 200米/分）；淬火钢、不锈钢的V应取低一些1。
依据加工条件
当机床、工件、刀具的刚性系统差时，V取低。若数控程序使用的S是每分钟主轴转数，应根据工件直径及切削线速度V计算出S（主轴每分钟转数），公式为
=×1000/(3.1416×工件直径)
S=V×1000/(3.1416×工件直径)；若数控程序使用了恒线速，那么S可直接使用切削线速度V（米/分）。

课程介绍

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数控编程的步骤
1. 分析零件图纸
这是数控编程的首要步骤。需要仔细考察零件的形状，包括是简单的几何形状（如圆柱、圆锥、平面等）还是复杂的曲线、曲面形状。例如汽车发动机的复杂缸体，其内部结构和外部轮廓有各种不规则的曲面，需要准确理解其形状特征。
明确零件的尺寸，包括各个方向的长度、直径、厚度等具体数值，同时要注意尺寸的公差要求，这对于加工精度的控制至关重要。
关注零件的精度要求，例如表面粗糙度、形位公差等。高精度要求的零件（如航空航天领域的精密零件）可能需要采用更精密的加工工艺和设备。
了解零件的材料特性，因为不同的材料（如金属、塑料、复合材料等）在加工时需要选择不同的刀具、切削参数和加工工艺。例如，硬度高的金属材料需要更耐磨的刀具和合适的切削速度，以防止刀具过快磨损。
考虑零件的批量大小，如果是大批量生产，可能需要更高效、稳定的加工工艺和编程方式；小批量生产则更注重灵活性。还要关注毛坯形状（如棒料、铸件、锻件等）以及热处理要求等，这些因素都会影响后续的加工工艺选择和编程78912。

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套类零件
套类零件的特点与应用
套类零件的主要特点是其具有内、外圆柱面，且内孔与外圆有一定的同轴度要求。套类零件在机械装置中广泛应用于支撑、导向、保护等方面。例如，在液压系统中，各种液压缸的缸套就是套类零件，它的内孔精度直接影响着液压缸的工作性能，如密封性和运动的平稳性。在机床的主轴箱中，也有许多套类零件，用于支撑主轴的旋转，并且保证主轴的径向精度。
数控车床加工套类零件的难点与解决方法
加工套类零件的难点之一是保证内、外圆柱面的同轴度。由于内孔和外圆是在不同的工序中加工的，如果装夹或者加工工艺不当，很容易导致同轴度误差过大。为了解决这个问题，可以采用一次装夹完成内、外圆大部分加工的方法。例如，在加工一个较短的套类零件时，可以先使用三爪卡盘装夹外圆，加工内孔，然后在不改变装夹的情况下，利用内孔作为定位基准，使用芯轴装夹，再加工外圆，这样可以有效提高内、外圆的同轴度。另外，对于套类零件内孔的加工，由于刀具的悬伸长度较大，容易产生振动，影响加工精度。可以通过选择合适的刀具、调整切削参数（如降低切削速度、减小进给量）等方法来减少振动。

课程特色：

1.师资力量雄厚，各老师都拥有丰富的实践经验和教学经验，富有责任心，老师全程跟踪解决学员后顾之忧。

2. 优质的教学质量，紧紧围绕课堂教学，优化教学过程，增强教学的有效性。

3.舒适的学习环境，校区环境整洁舒适、休闲安静、舒适自然、轻松宜人。

4.良好的交通条件，校区周边交通便利，停车方便，公交可直达校区。

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