三门五轴数控操机培训加工工艺:这是数控编程中不可或缺的部分。学员要学习不同材料(如金属材料、塑料等)的加工特性,包括切削参数(如切削速度、进给量、切削深度)的选择依据。
数控机床加工零件编程基础
数控机床编程是将零件的加工工艺过程、工艺参数、刀具运动轨迹等信息,按照特定的格式和代码规则编制成加工程序的过程。这一过程是数控机床进行零件加工的基础,涉及多个重要方面。
编程的内容与步骤
数控编程的内容包括分析图样并确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序、制作控制介质、程序校验和试切削等环节。首先,要对零件图样进行细致分析,明确加工要求,如尺寸精度、形状精度、表面粗糙度等。然后确定加工工艺过程,包括选择加工方法、确定加工顺序、选择刀具和切削用量等。数值计算则是根据零件的几何形状和加工工艺要求,计算出刀具运动轨迹的坐标值等参数。编写加工程序是按照数控系统规定的指令代码和程序段格式,将加工工艺过程转化为数控程序。制作控制介质是将编写好的程序存储在相应的介质上,如磁盘、U盘等,以便输入到数控机床中。程序校验和试切削是为了检查程序的正确性,通过在数控机床上进行模拟加工或实际试切削,发现并修正程序中的错误
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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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指令代码
数控车编程中常用的指令代码有G代码和M代码等。G代码主要用于控制刀具的运动轨迹,如G00表示快速定位,G01表示直线插补等。M代码则用于控制机床的辅助功能,如M03表示主轴正转,M05表示主轴停转等。不同的数控系统可能对这些代码的定义和使用方式略有差异,编程时需要根据所使用的数控系统进行调整。
刀具补偿
在实际加工中,车刀的刀尖并不是一个理想的点,而是有一定的圆弧半径。因此,在编程时需要考虑刀具半径补偿。通过设置刀具半径补偿值,数控系统能够自动计算刀具中心的运动轨迹,从而保证加工精度。另外,还有刀具长度补偿等概念,用于处理刀具在不同位置安装时的长度差异问题。
(二)编程中的数据表示方式
绝对值编程与增量值编程
绝对值编程是用X、Z表示坐标值,它是相对于工件坐标系原点的坐标值。例如,要将刀具定位到X = 50mm,Z = 30mm的位置,可以直接在程序中编写G00 X50 Z30。增量值编程则是用U、W表示坐标的增量值,它是相对于当前刀具位置的坐标增量。如果当前刀具在X = 30mm,Z = 20mm的位置,要将刀具沿X方向移动20mm,沿Z方向移动10mm,则可以编写G01 U20 W10。编程时还可以采用二者混合编程的方式,根据具体的加工要求灵活选择不同的编程方式,这样既能保证编程的准确性,又能提高编程效率2。
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Pro/E
多功能系统:美国PTC(参数技术有限公司)开发的软件,是全世界最普及的三维CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)系统,广泛用于电子、机械、模具、工业设计和玩具等民用行业,具有零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、造型设计等多种功能。在我国南方地区企业中被大量使用,通常设计建模采用PRO - E,编程加工采用MASTERCAM和CIMATRON。
Cimatron CAD/CAM系统
全功能系统:以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM产品,是较早在微机平台上实现三维CAD/CAM全功能的系统。
灵活的用户界面与全面功能:提供了比较灵活的用户界面,具备优良的三维造型、工程绘图、全面的数控加工、各种通用和专用数据接口以及集成化的产品数据管理功能,在国际上的模具制造业备受欢迎,国内模具制造行业也在广泛使用。
FeatureCAM
基于特征的编程:美国DELCAM公司开发的基于特征的全功能CAM软件,具有全新的特征概念和超强的特征识别能力。
全面的加工解决方案:基于工艺知识库的材料库、刀具库,采用图标导航的基于工艺卡片的编程模式。全模块的软件,从2 - 5轴铣削,到车铣复合加工,从曲面加工到线切割加工,为车间编程提供全面解决方案,并且软件后编辑功能相对较好,近年来国内一些制造企业正在逐步引进。
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常用软件
⑴UG
Unigraphics 是美国Unigraphics Solution公司开发的一套集CAD、CAM、CAE 功能于一体的三维参数化软件,是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件,用于航空、航天、汽车、轮船、通用机械和电子等工业领域。
UG软件在CAM领域处于领先的地位,产生于美国麦道飞机公司,是飞机零件数控加工首选编程工具。
UG 优点
提供可靠、精确的刀具路径
能直接在曲面及实体上加工
良好的使用者界面,客户也可自行化设计界面多样的加工方式,便于设计组合高效率的刀具路径
完整的刀具库
数控编程加工参数库管理功能
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一、数控编程的基本概念 数控编程的核心是告诉数控机床要做什么以及如何做。这涉及到对零件图纸的解读,包括零件的形状、尺寸、精度要求等。例如,对于一个简单的轴类零件,需要确定其直径、长度、表面粗糙度等要求。根据这些要求,确定加工的工艺路线,如先粗加工再精加工,选择合适的刀具、切削用量(包括主轴转速、进给速度和切削深度)等。 以数控车床编程为例,数控车床主要用于加工回转体零件。它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。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2。
二、数控编程的坐标系统 理解数控编程中的坐标系统是至关重要的。数控机床通常采用笛卡尔坐标系,包括X、Y、Z三个坐标轴。对于数控车床,Z轴通常为平行于机床主轴的坐标轴,X轴为水平方向且垂直于Z轴的坐标轴。在编程时,需要明确刀具相对于工件的坐标位置。 例如,在一个简单的车削加工中,要将刀具定位到工件的某个位置开始加工。如果采用绝对坐标编程,需要明确刀具在X、Z方向相对于工件原点(通常设定在工件的某个特定位置,如右端面与轴心线的交点)的坐标值;如果采用相对坐标编程,则是相对于刀具当前位置的坐标增量。
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