三门钣金设计培训
三门钣金设计培训
（三）复杂轮廓车削实例
零件分析与工艺规划
对于一个具有复杂轮廓的回转体零件，例如包含圆弧、锥面和特殊曲线的零件。首先要对零件的轮廓进行详细分析，确定加工顺序，可能需要先进行粗加工去除大部分余量，然后对不同的轮廓区域（如圆弧部分、锥面部分等）分别进行精加工。
编程过程
手工编程时，可能需要混合使用绝对坐标和增量坐标编程方式。例如，在加工一个包含R10圆弧和锥面的零件时，程序可能如下：
刀具选择：选用五把刀具，T01为粗加工刀（90°外圆车刀），T02为中心钻，T03为精加工刀（90°外圆车刀），T05为切槽刀（刀宽为2㎜），T07为切断刀（刀宽为3㎜，刀具补偿设置在左刀尖处）。
编程要点：
对于不同的加工工序，编程时需要准确控制刀具的运动轨迹和切削参数。例如，在粗车外圆时，要根据不同的直径分多次进行粗车，并且要合理设置每次粗车的切削深度和进给速度。
在精车各外圆面时，要按照工艺要求的顺序进行倒角、车削外圆等操作，如精车φ16㎜外圆的程序段：
N0190 G01 X16 Z - 35 F60; 其中X16是外圆直径，Z - 35是长度方向坐标，F60是进给速度。
在切槽和切断操作时，要注意刀具的宽度补偿，以确保切槽和切断的尺寸精度。
二、盘类零件的编程实例
简单盘类零件
例如一个盘类零件，毛坯为φ55㎜×18㎜盘料，φ12 + 0.05㎜内孔及倒角和左右两端面已加工过，材料为45钢2。
工艺方案：采用阶梯切削路线编程法，刀具每次运动的位置都需编入程序。
刀具选择：根据加工要求选择合适的刀具，如外圆车刀等。
编程要点：
编程时要考虑盘类零件的特点，由于其直径较大而厚度相对较小，在切削力的控制上要更加谨慎。例如，在车削外圆时，要根据零件的尺寸和材料合理设置切削深度和进给速度，避免因切削力过大导致零件变形。
如果采用分层切削的方式，要准确计算每层的切削深度和刀具的移动轨迹，以保证加工精度。
复杂盘类零件
对于一些有特殊形状要求的盘类零件，如带有圆弧面、锥面等复杂形状的盘类零件。
工艺方案：需要详细分析零件的形状，确定合适的加工顺序。可能先加工平面，再加工外圆，最后加工特殊形状部分。
刀具选择：除了常规的外圆车刀、切槽刀等，可能还需要圆弧车刀等特殊刀具。
以下是一些数控车床编程实例分析：
实例一：
零件描述：如图2 - 16所示工件，毛坯为φ45㎜×120㎜棒材，材料为45钢，数控车削端面、外圆。
工艺方案及加工路线确定：
装夹方式：对短轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持φ45外圆，使工件伸出卡盘80㎜，一次装夹完成粗精加工。
工步顺序：
粗车端面及φ40㎜外圆，留1㎜精车余量。
精车φ40㎜外圆到尺寸。
机床设备选择：根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求，故选用CK0630型数控卧式车床。
刀具选择：根据加工要求，选用两把刀具，T01为90°粗车刀，T03为90°精车刀。同时把两把刀在自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。
切削用量确定：切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。
工件坐标系、对刀点和换刀点确定：确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系。采用手动试切对刀方法把点O作为对刀点。换刀点设置在工件坐标系下X55、Z20处。
编写程序（以CK0630车床为例）：
-
实战教学
系统课程，全真模拟
-
精选小班
小班授课，精选师资
-
定制课程
顶尖师资，定制课程
-
全程管理
专属班主任全程管理， 细致服务
-
内部教材
精编教材，个性化教学
-
全程跟踪
贴心服务，全程陪伴
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。
三门钣金设计培训
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。
技术要求：如图所示，通过三次调用子程序进行循环加工，每次背吃刀深度为0.9mm（半径值）。
加工工艺的确定：
装夹定位：三爪卡盘夹紧定位，工件前端面距卡爪端面距离40mm。
刀具加工起点及工艺路线：确定刀具加工起点及工艺路线。
加工刀具：外圆端面车刀（刀具主偏角93°，刀具材质为高速钢）。
切削用量：主轴转速460r/min，进给速度80mm/min。
数学计算
坐标系建立：以工件后端面与轴线的交点为程序原点。
节点坐标计算：计算各节点的相对位置坐标值。
编程步骤
编程指令：使用华中世纪星数控系统的编程指令。
程序编写：
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。
预约试听体验课程：
学员如需参加体验课程，需提前一周和顾问预约体验课程，提供给顾问参加学员姓名+电话+课程+所在地区，顾问会及时登记预约就近校区体验课程，预约后顾问会通过电话或短信通知学员。
我们竭诚为您服务，如需帮助或了解优惠活动，请在线联系顾问，顾问会及时安排课程老师电话和您沟通介绍！