文成短期数控机床培训班

时间 2024/12/12 10:32:02

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来源：乐清志成模具数控培训学校||乐清石帆街道朴湖二村十字路口旁

文成短期数控机床培训班数控编程培训所学的知识对于机械设计相关岗位也有很大的帮助。例如绘图人员需要对数控加工工艺有一定的了解，这样在绘制零件图和装配图时，能够更好地考虑加工的可行性和便利性。

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（二）编程的一般规则和相关设定
直径编程与半径编程
在数控车编程中，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。在实际加工中，大多数情况下采用直径编程，因为回转体零件图纸的径向尺寸标注和加工时的测量都是直径值，这样便于编程计算。例如，在车削一个直径为40mm的外圆时，采用直径编程直接写X40即可，如果采用半径编程则需要写X20，并且要对系统进行相应的设定更改，否则会导致加工尺寸错误5、14、17。
X向和Z向的脉冲当量关系
一般来说，X向的脉冲当量应取Z向的一半。脉冲当量是指每个脉冲信号使数控机床移动部件产生的位移量。由于车床在X方向（直径方向）的移动量是半径方向的两倍，为了保证加工精度，X向的脉冲当量设置为Z向的一半。例如，在进行一些精密的圆弧加工或者锥面加工时，这种脉冲当量的设置可以使加工出来的零件形状更加精确，避免因为脉冲当量设置不合理而产生的形状误差。

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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。

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固定循环简化编程
数控车床编程采用固定循环，可以简化编程。例如，在车削圆柱面或圆锥面时，使用固定循环指令可以减少程序段的数量。固定循环包含了一系列预先定义好的动作，如快速定位、切削进给、退刀等，通过一个指令就可以完成这些动作的组合，提高编程效率。
二、数控车的坐标系统4
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。这是数控车床编程中非常重要的概念，在确定加工路线和编写程序时，必须明确各个坐标轴的方向。例如，在车削外圆时，刀具在X轴方向的移动是改变工件的直径尺寸，在Z轴方向的移动是控制工件的轴向长度。
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。C轴主要用于一些特殊的加工，如在车削中心上进行圆周分度加工或铣削加工等。
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。选择合适的原点位置对于编程的便利性和加工精度都有影响。如果原点选择在工件右端面，那么在编程时，Z轴坐标值通常以右端面为基准进行计算；如果原点在左端面，则以左端面为基准计算Z轴坐标。

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参考机床性能手册
切削用量（切削速度、进给量和背吃刀量）的合理设置对加工质量和效率至关重要。在确定切削用量时，首先要参考机床的性能手册。不同型号和规格的机床，其主轴功率、转速范围、进给系统的刚性等参数不同，这些参数会限制切削用量的取值范围。例如，对于一台主轴功率较小的数控车床，在车削硬度较高的材料时，如果切削速度设置过高，可能会导致主轴过载，影响机床寿命甚至造成故障。
结合工件材料特性
工件材料的硬度、韧性等特性也会影响切削用量的选择。对于硬度较高的材料（如淬火钢），应选择较低的切削速度和较小的进给量，适当增加背吃刀量；而对于软质材料（如铝合金），则可以适当提高切削速度和进给量。例如，车削铝合金零件时，切削速度可以设置为较高的值，如500 - 1000m/min，进给量可以在0.1 - 0.3mm/r之间，背吃刀量根据零件的加工余量确定，这样可以在保证加工质量的同时提高加工效率。
考虑刀具的耐用度
刀具的耐用度是限制切削用量的重要因素。如果切削用量过大，会导致刀具磨损加剧，缩短刀具的使用寿命。在实际编程中，要根据刀具的材质、涂层等因素来合理调整切削用量。例如，使用硬质合金刀具车削普通碳钢时，为了保证刀具的耐用度，切削速度一般控制在100 - 300m/min，进给量在0.1 - 0.2mm/r左右，背吃刀量根据加工余量和加工精度要求确定。

课程介绍

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二、实践操作
机床操作实践
在有条件的情况下，要尽早接触数控机床，进行实际的操作练习。从机床的基本操作开始，如开机、关机、回零操作等。回零操作是将机床的坐标轴移动到机床坐标系的原点位置，这是保证机床正常运行和加工精度的重要步骤。学习如何手动控制刀具的移动，包括快速移动（G00）和手动进给（G01），通过手动操作可以更好地理解刀具的运动方式和坐标系的概念。
进行简单零件的加工实践，从加工一些形状简单的轴类、盘类零件开始。在加工前，要根据零件的图纸进行编程，然后将程序输入到机床中进行加工。在加工过程中，观察刀具的运动轨迹和加工状态，及时发现问题并进行调整。例如，如果发现加工尺寸偏差较大，可能是编程错误、刀具磨损或者切削参数不合理等原因造成的，需要仔细分析并解决问题。
模拟软件练习
利用数控编程模拟软件进行练习也是非常有效的学习方法。这些软件可以模拟数控机床的加工过程，在虚拟环境中进行编程和加工操作。例如，VERICUT软件是一种先进的专用数控加工仿真软件，它采用了先进的三维显示及虚拟现实技术，对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度。不仅能用彩色的三维图像显示出刀具切削毛坯形成零件的全过程，还能显示出刀柄、夹具，甚至机床的运行过程和虚拟的工厂环境也能被模拟出来。通过模拟软件练习，可以在不消耗实际材料和损坏机床的情况下，进行大量的编程练习，熟悉不同的编程指令和加工工艺，提高编程能力和解决问题的能力。
案例学习与分析
学习和分析已有的数控编程案例是快速提高编程水平的重要途径。可以从简单的案例开始，逐步深入到复杂的案例。例如，在学习数控车床编程时，分析车削圆柱、圆锥、螺纹等零件的编程案例，了解在这些加工中如何选择刀具、设置切削参数、编写程序等。对于数控铣床编程，分析加工平面、曲面、型腔等零件的案例，学习刀具路径规划、坐标系转换等技术。通过对大量案例的学习和分析，总结出编程的规律和技巧，并且可以借鉴其中的优秀编程思路和方法，应用到自己的编程实践中。

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二、数控铣床编程实例

平面铣削加工
假设要铣削一个长方形的平面，长为100mm，宽为60mm，深度为5mm。
工艺分析
选择合适的铣刀，如直径为10mm的立铣刀。
确定加工工艺路线，例如可以采用分层铣削的方法，每层铣削深度为1mm。
根据刀具和工件材料确定切削用量，如主轴转速为1000r/min，进给速度为200mm/min。
编程步骤
首先确定工件坐标系，假设以工件的一个角点为原点建立XYZ坐标系。
程序可能如下：
G00 X0 Y0 Z10 ; 快速定位到工件上方安全高度
M03 S1000 ; 启动主轴
G01 Z - 1 F200 ; 以进给速度下刀到层铣削深度
G01 X100 F200 ; 铣削长方形的一条长边
G01 Y60 ; 铣削长方形的一条宽边
G01 X0 ; 铣削另一条长边
G01 Y0 ; 铣削另一条宽边
G01 Z - 2 F200 ; 下刀到第二层铣削深度
（重复上述铣削过程，直到达到5mm的深度）
G00 Z10 ; 快速抬刀到安全高度
M05 ; 停止主轴
轮廓铣削加工
例如要铣削一个圆形轮廓，半径为20mm。
工艺分析
同样选择合适的铣刀，如直径为8mm的立铣刀。
确定刀具的切入切出点，以保证加工质量。
确定切削用量，如主轴转速为1200r/min，进给速度为150mm/min。
编程过程
确定工件坐标系后，程序如下：
G00 X0 Y0 Z10 ; 快速定位到工件上方安全高度
M03 S1200 ; 启动主轴
G01 Z - 5 F150 ; 下刀到铣削深度
G02 X20 Y0 I0 J - 20 ; 铣削圆形轮廓（这里使用G02指令顺时针铣削）
G00 Z10 ; 快速抬刀到安全高度
M05 ; 停止主轴

课程特色：

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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。

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