温州钣金设计培训

时间 2024/12/18 10:14:02

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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

温州钣金设计培训括对零件加工顺序的合理安排，例如对于一个具有多个加工特征的零件，需要确定先加工哪个部位，后加工哪个部位，以保证加工精度和效率。

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数控编程实战案例
一、数控车床编程实战案例
简单轴类零件加工
零件分析：假设要加工一个简单的轴类零件，其形状为圆柱形状，直径为
50
50mm，长度为
200
200mm。材料为45号钢。
工艺规划：首先进行粗车，去除毛坯余量，粗车时切削深度可以设置为
3
3mm，进给量为
0.3
0.3mm/r，主轴转速为
800
800r/min。然后进行精车，切削深度为
0.5
0.5mm，进给量为
0.1
0.1mm/r，主轴转速为
1200
1200r/min。
编程实现：采用绝对值编程方式。在编程中，先确定工件坐标系，一般以工件右端面中心为原点。使用G90（外圆切削循环）指令进行粗车编程，例如：G90 X44 Z - 200 F0.3 S800; 这里X44表示粗车后的直径，Z - 200表示车削长度，F0.3是进给量，S800是主轴转速。精车时使用G01指令，如：G01 X50 Z - 200 F0.1 S1200; 最后加上M30指令表示程序结束。
圆锥轴加工
零件分析：圆锥轴的大端直径为
60
60mm，小端直径为
40
40mm，圆锥长度为
100
100mm。
工艺规划：同样先粗车后精车。粗车时采用分层切削的方法，每层切削深度为
3
3mm。精车时保证表面质量。
编程实现：在编程中，要根据圆锥的锥度计算出刀具在X和Z方向的坐标变化。对于圆锥的加工，可以使用G90指令结合锥度的计算进行编程。例如，先计算锥度
=
(
60
−
40
)
/
100
=0.2
K=(60−40)/100=0.2，然后在G90指令中设置相应的参数，如G90 X54 Z - 100 K - 0.2 F0.3 S800; 这里的K - 0.2表示锥度，其他参数含义同前。精车时根据准确的尺寸进行编程，如G01 X60 Z - 100 F0.1 S1200。二、数控铣床编程实战案例
平面铣削案例
零件分析：加工一个长方形的平面零件，长为
200
200mm，宽为
100
100mm，厚度为
10
10mm。工艺规划：选择合适的铣刀，如直径为
20
20mm的立铣刀。先进行粗铣，铣削深度为5
5mm，进给量为
100
100mm/min，主轴转速为
1000
1000r/min。然后进行精铣，铣削深度为
0.5
0.5mm，进给量为
50
50mm/min，主轴转速为
1500
1500r/min。
编程实现：在编程时，首先确定工件坐标系，一般以零件的一个角点为原点。使用平面铣削指令进行编程，例如，在粗铣时，设置切削参数，包括切削深度、进给量、主轴转速等，然后确定刀具的运动轨迹，按照长方形的轮廓进行铣削。精铣时调整切削参数，以获得较好的表面质量。
曲面加工案例
零件分析：加工一个半球形的曲面零件，半径为
50
50mm。
工艺规划：由于是曲面加工，需要选择合适的曲面加工刀具，如球头铣刀。根据曲面的形状和精度要求，确定加工路径和切削参数。可以采用等高线加工的方法，从顶部开始逐步向下加工。
编程实现：编程时要考虑曲面的数学模型，根据球的方程计算出刀具在不同位置的坐标。使用曲面加工指令，设置刀具路径参数，如行距、步距等。例如，在一些数控系统中，可以使用G02和G03指令结合球头铣刀的半径补偿功能来实现曲面的加工。在加工过程中，要注意刀具的切削方向和切削力的控制，避免出现过切或欠切的现象。

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数控车床编程入门自学教程
数控车床编程是一个复杂但有规律可循的领域，对于初学者来说，有一套系统的学习教程是非常重要的。
一、数控车床编程基础概念数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床。在数控车床上使用的刀具有外圆车刀、内孔车刀、钻头、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具等。刀具根据与刀体的链接固定方式分为焊接式车刀和机夹可转位车刀；根据切削刃的形状分为尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。数控车床上的夹具主要有两类：一类用于盘类或短轴类零件，工件毛坯装夹在可调卡爪的卡盘（三爪、四爪）中，由卡盘传动旋转；另一类用于轴类零件，工件毛坯装在主轴顶针和尾座顶针间，工件由主轴上的波动卡盘传动旋转23。
二、数控车床编程特点
编程方式多样
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。例如，在加工一个轴类零件时，如果我们知道每个加工点相对于原点的绝对坐标，就可以使用绝对值编程；如果我们更关注每个加工点相对于前一个加工点的位置变化，就可以采用增量值编程22。
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。这在加工圆形零件时需要特别注意，不同的编程方式会影响到程序中的数值设定。
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机床移动部件产生的位移量，了解这个特性有助于精确控制加工精度

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二、圆锥面加工实例
零件描述
加工一个圆锥零件，大端直径为60mm，小端直径为40mm，圆锥长度为80mm。
编程思路
同样先确定工件坐标系，原点设置在圆锥小端的中心。
选择外圆车刀。
对于圆锥面的加工，可以通过计算圆锥的斜率，然后利用G01指令进行编程。圆锥的斜率可以根据圆锥的大端直径、小端直径和长度计算得出。
程序示例（以华中数控系统为例）
Plaintext
复制
%0001
G90 G54 G00 X42 Z2 S500 M03;
G01 Z0 F0.2;
X60 Z - 80;
G00 X100 Z100;
M05;
M30;
数控车床编程软件推荐
一、Mastercam
功能特点
Mastercam由美国CNC Software Inc.公司开发，集数控编程、二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、刀具路径模拟及真实感模拟等多种功能于一身。它提供了设计零件外形所需的理想环境，其稳定强大的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。例如，在模具制造行业，对于复杂的模具型腔和型芯的设计与编程，Mastercam能够很好地满足需求。它可以快速生成刀具路径，并且通过刀具路径模拟功能，编程人员可以直观地查看刀具的运动轨迹，提前发现可能存在的碰撞或过切等问题，提高编程的准确性和安全性。Mastercam9.0以上版本支持中文环境，价位适中，是中小企业理想的选择，也是工业界及学校广泛采用的CAD/CAM系统14。
适用场景
适用于各种类型的数控车床编程，无论是简单的轴类零件还是复杂的回转体零件。在机械加工车间、模具制造车间等场景下，Mastercam都能发挥很好的作用。对于初学者来说，它的界面相对友好，容易上手，同时又有丰富的功能满足高级用户的复杂编程需求。

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数控车床编程常见问题解答
一、程序逻辑错误
表现与影响
程序的逻辑结构有误会导致程序无法正确执行所需功能。例如，在加工顺序上，如果先进行了精加工操作，然后再进行粗加工操作，这显然不符合正常的加工逻辑，会导致加工出来的零件尺寸精度无法达到要求，甚至可能损坏刀具。又如，在刀具路径规划中，如果没有考虑到刀具的半径补偿，在加工圆弧或倒角时就会出现加工尺寸偏差。
解决方法
仔细检查程序的执行顺序，确保加工操作按照合理的顺序进行。在编写程序之前，要先规划好整个加工流程，从毛坯到成品的每一步加工操作都要清晰明确。对于刀具半径补偿问题，要正确设置刀具半径补偿指令（如G41、G42等），并且在程序中合理使用，例如在刀具切入和切出工件时要正确开启和关闭半径补偿。
二、切削参数选择不当
表现与影响
如果切削速度选择过快，刀具磨损会加剧，降低刀具寿命，同时可能会产生过大的切削力，导致工件变形或振动，影响加工表面质量。例如，在加工硬度较高的材料时，如果切削速度过高，刀具的切削刃可能会迅速磨损，导致加工尺寸超差。如果进给量过大，会使加工表面粗糙度增大，也可能导致刀具折断；如果背吃刀量过大，对于刚性较差的工件，可能会引起工件变形，对于刀具来说，可能会超过其承受的切削力而损坏。
解决方法
根据刀具材料、工件材料、刀具直径等因素合理选择切削参数。对于不同的刀具材料（如硬质合金刀具、高速钢刀具等），其适合的切削速度范围不同。例如，硬质合金刀具在加工45钢时，切削速度可以比高速钢刀具高。同时，工件材料的硬度、韧性等特性也会影响切削参数的选择。对于硬度较高的工件材料，要适当降低切削速度、减小进给量和背吃刀量；对于韧性较好的材料，可以适当增加进给量。在实际编程中，可以参考刀具制造商提供的切削参数推荐值，并结合实际加工经验进行调整

课程介绍

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数控车床编程实例分析
一、简单轴类零件编程实例
零件描述与工艺分析：
如图所示工件，毛坯为φ45㎜×120㎜棒材，材料为45钢，需要数控车削端面、外圆。对于这个短轴类零件，轴心线为工艺基准，可采用三爪自定心卡盘夹持φ45外圆，数控车床编程入门自学指南
一、基础知识学习
1. 了解数控车床的基本构造
车床类型：熟悉不同类型的数控车床，包括简易数控车床、经济型数控车床、多功能数控车床和车削中心。了解它们的特点和适用范围。1
主要部件：了解数控车床的主要部件，如主轴、刀架、导轨、伺服电机等。1
坐标系统：掌握数控车床的坐标系统，包括X轴（径向）、Z轴（轴向）和C轴（主轴旋转）。1
2. 编程语言和指令
G代码和M代码：学习数控车床编程中常用的G代码（几何准备功能）和M代码（辅助功能）。2
常用指令：掌握常用的数控车床指令，如G00（快速定位）、G01（直线插补）、G02（顺时针圆弧插补）、G03（逆时针圆弧插补）、G90（绝对值编程）、G91（增量值编程）等。2
固定循环：了解并掌握常用的固定循环指令，如G71（外圆粗车复合循环）、G72（端面粗车复合循环）、G73（固定形状粗车复合循环）等。2
3. 编程方式
绝对值编程：使用X、Z表示坐标值，适用于已知零件各点的绝对坐标。1
增量值编程：使用U、W表示坐标值，适用于根据上一个加工点来确定下一个加工点的位置。1
混合编程：在同一程序中同时使用绝对值和增量值编程，根据实际加工需求灵活运用。1

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表面光洁度差
刀具问题：刀具的切削刃粗糙度、刀具的材质等都会影响表面光洁度。如果刀具的切削刃本身不够光滑，在切削时就会在工件表面留下痕迹。例如，使用质量较差的硬质合金刀具，其切削刃在制造过程中存在微观的缺陷，加工时就会使零件表面粗糙度增大。而且刀具磨损后，切削刃变得不锋利，切削力会增大，这也会导致零件表面光洁度下降。
切削参数不合理：切削速度、进给量和切削深度是数控车床加工的重要参数。当切削速度过低时，刀具与工件之间的摩擦增大，容易在工件表面产生积屑瘤，影响表面光洁度。例如，在车削铝合金零件时，如果切削速度设置过低，积屑瘤会频繁出现。而进给量过大时，会在零件表面留下明显的刀痕，降低表面质量。
振动影响：加工过程中的振动会使刀具和工件之间产生微小的位移，从而影响表面光洁度。振动可能来自机床本身的结构问题，如机床的床身刚度不足，在切削力的作用下会发生振动。也可能是由于切削力不均匀引起的，例如在车削偏心零件时，如果没有采取合适的工艺措施，切削力的周期性变化会导致振动。

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。

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。

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