上城区数控加工中心培训

时间 2024/12/11 15:28:19

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来源：杭州夏坤数控培训||浙江省杭州市江干区下沙经济开发区学源街68号杭州职业技术学院第一实验楼

上城区数控加工中心培训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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数控机床编程代码的基本概念
数控机床编程代码是一种用于控制数控机床操作的编程语言。它就像是人与机床之间的“对话”工具，通过编写代码来告诉机床要做什么以及如何去做。
在数控机床编程中，常见的代码类型有G - code（几何代码）和M - code（辅助功能代码）等。G - code主要用于定义切削刀具的运动和定位，比如规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。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，常用于快速定位，为后续的切割或其他操作做准备；G01命令则指示机器以设定速度直线移动，在机床直线切割材料或3D打印机直线挤出材料时使用。M - code用于控制各种机床功能，例如主轴旋转、冷却剂流量和刀具更换等。像M03命令用于打开主轴，并且可以使用S参数设置主轴速度，如M30 S1000就表示以1000RPM的速度打开主轴。
这些代码在数控机床的加工过程中起着至关重要的作用。以制造一个具有复杂形状的机械零件为例，通过编写一系列的G - code和M - code指令，可以精确地控制刀具的移动路径、速度以及机床的各种辅助功能，从而将原材料加工成符合设计要求的零件。数控机床编程代码的结构通常是由代码指令加上相应的参数组成，每个指令都有其特定的功能和意义，参数则用于进一步明确指令的具体操作内容，如坐标值、速度值等。程序员需要深入理解这些代码的含义和用法，才能编写出有效的数控机床程序。

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编程要点：
在加工圆弧面时，要使用圆弧插补指令，如G02（顺时针圆弧插补）和G03（逆时针圆弧插补）。例如，对于一个半径为R10的顺时针圆弧面，编程时可能为：
G02 X[X坐标值] Z[Z坐标值] R10 F[进给速度];
在加工锥面时，要根据锥面的角度和长度准确计算刀具的运动轨迹，确保锥面的加工精度。
复杂数控车床编程实例详解
复杂数控车床编程实例通常涉及到特殊的零件形状、高精度要求或者多工序的加工。
一、带有特殊曲线轮廓的零件编程
椭圆轮廓零件
对于椭圆轮廓的零件加工，在数控车床编程中不能直接使用常规的直线插补和圆弧插补指令。
编程思路：一种常见的方法是采用宏程序编程。宏程序是一种可以使用变量、算术和逻辑运算以及条件转移等功能的程序。
编程步骤：
首先要建立椭圆的数学模型。椭圆的标准方程为

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数控编程自动编程的常用软件
市面上有许多数控编程自动编程的常用软件。
Cimatron：是以色列Cimatron公司旗下产品，在全球范围内被广泛使用。其CAD/CAM解决方案适用于航空航天、计算机、光学仪器、通讯、汽车、电子、消费类商品、医药、玩具等众多行业。它具有很强的实用性，无论是小的模具制造工厂还是大公司的制造部门，Cimatron都成为不可或缺的工具。
PowerMill：由英国Delcam Plc公司开发。这是一款功能强大、加工策略丰富的数控加工编程软件系统。它的优势在于能够为用户提供最佳的加工方案，从而提高加工效率，减少手工修整。它可以快速产生粗、精加工路径，并且对加工方案进行修改和重新计算的速度极快，能缩短85%的刀具路径计算时间。同时，它还能对2 - 5轴的数控加工包括刀柄、刀夹进行完整的干涉检查与排除。
UG编程（Unigraphics NX）：是西门子公司研发的专业3D软件。它是面向先进制造行业的、紧密集成的CAID/CAD/CAE/CAM软件系统，提供从产品设计、分析、仿真、数控程序生成等一整套解决方案。该软件的开发始于1969年，基于C语言开发实现，被广泛应用于工业设计、机械设计以及工程制造等各个领域，功能齐全，综合性能力好，应用范围广。
Mastercam：由美国CNC Software Inc.公司开发。它集数控编程、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。其稳定强大的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件，并且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，在工业界及学校广泛采用的CAD/CAM系统

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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。

课程介绍

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技能提升
适合初学者通过实践来提高技能。因为它强调的是实际操作案例，读者可以在学习过程中模仿这些案例进行练习，从而快速提高自己的CNC编程水平。
三、《数控机床编程与操作手册》（杨光宇著）
实用性强
这是一本实用性很强的参考手册。内容详实，包含了大量的CNC编程与操作实例。这些实例涵盖了各种类型的CNC加工，如铣削、车削等。对于有一定基础的人员来说，是一本很好的深入学习和实践的参考资料。
在手册中，还会对一些高级编程技巧和特殊加工工艺进行介绍。例如，对于一些复杂形状零件的加工编程，会给出详细的解决方案。这有助于有一定编程基础的人员进一步提升自己的编程能力，解决一些在实际工作中遇到的较为复杂的编程问题。
深入学习价值
适合有一定基础的人员进行深入学习和实践。因为它不仅仅是基础知识的重复，而是在基础知识之上，提供了更多深入和实用的内容。
CNC编程入门教程案例分析
一、简单平面铣削案例
零件分析
假设要加工一个长方形的平面零件。首先需要分析零件的尺寸、精度要求等。例如，零件的长为100mm，宽为50mm，厚度为10mm，精度要求为±0.1mm。根据这些要求来确定加工工艺和编程参数。
编程过程
在编程时，先建立工件坐标系。可以将工件坐标系的原点设置在零件的一个角点上。然后选择合适的刀具，如直径为10mm的铣刀。使用G代码进行编程，首先用G00指令将刀具快速定位到加工起始点，例如定位到零件的左上角（X0，Y0，Z10）。然后使用G01指令进行直线铣削，按照零件的尺寸依次铣削四条边。在铣削过程中，要根据刀具的直径和切削参数（如进给速度、切削深度等）来确定刀具的运动轨迹。例如，设定进给速度为100mm/min，切削深度为2mm。在完成平面铣削后，使用G00指令将刀具快速抬升，离开工件表面。
加工结果验证
加工完成后，需要对零件进行测量和检验。使用量具（如卡尺、千分尺等）测量零件的尺寸是否满足精度要求。如果尺寸偏差超出允许范围，则需要分析原因，可能是编程参数设置不当，如进给速度过快导致刀具磨损，或者是机床本身的精度问题等。

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适用范围
图形化编程适用于初学者或者对编程不太熟悉的操作人员。对于一些简单形状的零件，图形化编程可以快速生成程序，提高编程效率。同时，它也可以作为一种辅助编程手段，与手工编程或自动编程结合使用。例如，在加工一些简单的定制零件时，使用图形化编程可以快速满足加工需求，而不需要深入学习复杂的编程代码。
编程步骤
首先进入数控车床的图形化编程界面，然后在界面上绘制零件的轮廓图形，可以通过输入坐标点、选择图形元素（如直线、圆弧等）等方式来绘制。绘制完成后，设置加工参数，如选择刀具、设置切削用量等。最后，点击生成程序按钮，系统会根据图形和参数设置生成数控加工程序。
三、数控车编程方式的优劣比较
（一）手工编程的优劣
优势
成本低：不需要额外购买昂贵的自动编程软件，只需要具备基本的编程知识和数控车床操作手册即可进行编程。对于小型企业或者加工简单零件的车间来说，可以节省软件采购成本和相关的培训成本。
灵活性高：编程人员可以根据实际加工情况对程序进行灵活调整。例如，在加工过程中发现刀具磨损需要调整切削用量时，手工编程可以很方便地修改程序中的相关参数。对于一些特殊的加工工艺要求，手工编程也能够通过巧妙的编程技巧来实现。

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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