沙门短期数控机床培训班
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数控编程是数控机床加工的核心技术，它是将零件的加工工艺过程、工艺参数、刀具运动轨迹等信息，按照数控系统规定的格式和代码编写成加工程序的过程。
一、数控车床编程基础
编程特点
多种编程方式：数控车编程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，如果已知零件各点相对于原点的坐标，就可以使用绝对值编程；如果是根据上一点的相对位置来确定下一点的坐标，就采用增量值编程。在实际加工中，混合编程也经常使用，根据零件的形状和加工要求灵活选择编程方式，可以提高编程效率和加工精度 5。
直径方向编程：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。这是因为在车削加工中，很多时候我们关注的是工件的直径尺寸，默认直径编程更符合加工习惯。
脉冲当量差异：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运动部件产生的位移量，这种设置是由于车床加工中X方向（径向）和Z方向（轴向）的精度要求和运动特性不同所决定的。
固定循环应用：采用固定循环，简化编程。例如，车削圆柱面、圆锥面、螺纹等有规律的形状时，可以使用固定循环指令，如G90（外圆切削循环）、G92（螺纹切削循环）等。这些固定循环指令只需要设置少量的参数，就可以完成复杂的加工动作，减少了编程的工作量和出错的概率
数控车编程方式的全方位解析
一、数控车编程方式介绍
数控车编程是通过编写程序来控制数控车床进行加工操作的技术。它需要将零件的加工要求、工艺参数等转化为数控系统能够识别的指令代码。
（一）编程的基本要素
坐标系
数控车床的坐标系包括机床坐标系和工件坐标系。机床坐标系是机床固有的坐标系，是制造和调整机床的基础。工件坐标系则是编程人员在编程时根据工件的形状、尺寸和加工要求所建立的坐标系，它以工件上的某一点为原点，方便编程计算。例如，在加工轴类零件时，通常将工件坐标系的原点设置在工件的右端面或左端面中心，X轴对应径向，Z轴对应轴向28。
光整加工阶段：对零件精度和表面粗糙度要求很高的表面需要进行光整加工，目的是提高尺寸精度、减小表面粗糙度。例如采用研磨、珩磨等工艺。
工序的划分原则：
工序集中原则：指每一道工序包括尽可能多的加工内容，从而使工序的总数减少。这样可以减少装夹次数，提高加工精度，同时也有利于提高生产效率。例如，在一道工序中可以同时进行外圆车削、内孔车削和螺纹加工等。
工序分散原则：就是将工件加工分散在较多的工序内进行，每道工序的加工内容很少。这种原则适用于加工设备精度不高或者工人技术水平有限的情况，可以通过增加工序来保证加工质量。
加工顺序的安排：
先粗后精：先进行粗加工，去除大量的材料，然后再进行精加工，逐步提高零件的精度。这是因为粗加工时切削力大，如果先进行精加工，可能会破坏已经加工好的表面精度。
先远后近：在车削加工中，对于回转体零件，从离刀具安装位置较远的部位开始加工，逐步向靠近刀具的部位加工。这样可以减少刀具的空行程，提高加工效率。
内外交叉原则：当零件既有内表面又有外表面需要加工时，要交替进行内、外表面的加工。例如，先加工外圆，再加工内孔，然后再对外圆进行进一步的加工等。
基面先行原则：先加工基准面，为后续的加工提供准确的定位基准。例如在加工轴类零件时，先加工两端面，以此作为后续车削外圆和内孔的基准。
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G - code是CNC（计算机数控）机床的编程语言，它告诉机器做什么或怎么做某事。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，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；G02命令要求机器以圆形模式顺时针移动，除了终点参数，还需要定义旋转中心；G03命令与G02类似，但为逆时针运动。这些G - code命令是构建数控车床加工程序的基本元素，通过合理组合这些命令，可以让刀具按照预定的路径对工件进行加工6。
M - code（辅助功能代码）
除了G - code，数控车床编程还需要M - code命令来生成完整的程序。一些常见的M - code命令需要适当的参数。例如，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将以1000RPM的速度打开主轴。M - code命令主要用于控制机床的辅助动作，如主轴的启停、冷却液的开关等。
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优点：
编程效率高，减少人为错误。
可以处理复杂的几何形状和多轴联动加工。
生成的程序更加优化，提高加工质量和效率。
缺点：
需要购买和维护专门的软件，成本较高。
对编程人员的计算机操作技能要求较高。
二、数控编程步骤
数控编程通常包括以下几个步骤：
1. 分析零件图
目的：确定零件的材料、形状、尺寸、精度、批量、毛坯形状和热处理要求等。
方法：仔细阅读零件图样，了解零件的技术要求。
示例：加工一个航空航天领域的高精度零件，材料可能是钛合金，形状复杂，尺寸精度要求极高，批量可能较小。
2. 工艺处理
目的：确定零件的加工方法、加工路线及切削用量等工艺参数。
方法：
选择合适的工夹具和装夹定位方法。
确定对刀点、换刀点、进给路线等。
计算主轴转速、进给速度和切削深度等切削用量。
示例：在加工一个轴类零件时，可能采用三爪自定心卡盘装夹，对刀点设置在工件右端面与轴心线的交点，根据刀具和工件材料确定合适的主轴转速、进给速度和切削深度等。
同样先选择合适的刀具。加工顺序为先加工圆柱部分，再加工锥度部分，最后加工圆弧倒角部分。在计算坐标时，需要根据零件的尺寸和形状确定各个转折点的坐标值。
编程步骤
以下是一个可能的编程示例：
Plaintext
复制
O0002;
G50 X100 Z100;
T0101;
M03 S1000;
G00 X30 Z2; （快速定位到圆柱加工起始位置）
G01 Z - 30 F0.2; （加工圆柱部分）
X35; （退刀）
G00 Z2;
X20; （快速定位到锥度加工起始位置）
G01 X30 Z - 15 F0.15; （加工锥度部分）
X32; （退刀）
G00 Z - 13; （快速定位到圆弧加工起始位置）
G02 X36 Z - 15 R2 F0.1; （加工圆弧倒角部分）
X40; （退刀）
G00 X100 Z100;
M05;
M30;
数控车床手工编程常见问题与解决方法
一、工艺问题
加工顺序不合理
问题描述：如果加工顺序安排不当，可能会导致零件加工精度难以保证或者加工效率低下。例如，在加工一个既有内孔又有外圆的零件时，如果先加工外圆后加工内孔，由于加工内孔时的切削力可能会使已经加工好的外圆产生变形。
解决方法：对于这类零件，应先加工内孔，再加工外圆。这样可以利用内孔作为后续外圆加工时的定位基准，减少加工误差。在规划加工顺序时，一般遵循先粗后精、先主后次、先面后孔等原则。例如，在加工一个复杂的轴类零件时，先粗车外圆和端面，去除大部分余量，然后再精车外圆、加工键槽等次要特征，最后进行表面处理等工序。
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