文成MasterCAM数控编程培训采用“软件应用和生产实践”相结合的教学模式,有“工厂师傅带徒弟”的全工厂实战教学模式。公司配备CNC数控铣、数控加工中心等设备,会把业务单给学员实际编程加工,学员毕业后可直接上岗无需实习
套类零件
套类零件的特点与应用
套类零件的主要特点是其具有内、外圆柱面,且内孔与外圆有一定的同轴度要求。套类零件在机械装置中广泛应用于支撑、导向、保护等方面。例如,在液压系统中,各种液压缸的缸套就是套类零件,它的内孔精度直接影响着液压缸的工作性能,如密封性和运动的平稳性。在机床的主轴箱中,也有许多套类零件,用于支撑主轴的旋转,并且保证主轴的径向精度。
数控车床加工套类零件的难点与解决方法
加工套类零件的难点之一是保证内、外圆柱面的同轴度。由于内孔和外圆是在不同的工序中加工的,如果装夹或者加工工艺不当,很容易导致同轴度误差过大。为了解决这个问题,可以采用一次装夹完成内、外圆大部分加工的方法。例如,在加工一个较短的套类零件时,可以先使用三爪卡盘装夹外圆,加工内孔,然后在不改变装夹的情况下,利用内孔作为定位基准,使用芯轴装夹,再加工外圆,这样可以有效提高内、外圆的同轴度。另外,对于套类零件内孔的加工,由于刀具的悬伸长度较大,容易产生振动,影响加工精度。可以通过选择合适的刀具、调整切削参数(如降低切削速度、减小进给量)等方法来减少振动。
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固定循环简化编程
数控车床编程采用固定循环,可以简化编程。例如,在车削圆柱面或圆锥面时,使用固定循环指令可以减少程序段的数量。固定循环包含了一系列预先定义好的动作,如快速定位、切削进给、退刀等,通过一个指令就可以完成这些动作的组合,提高编程效率。
二、数控车的坐标系统4
坐标轴定义
加工坐标系应与机床坐标系的坐标方向一致,X轴对应径向,Z轴对应轴向。这是数控车床编程中非常重要的概念,在确定加工路线和编写程序时,必须明确各个坐标轴的方向。例如,在车削外圆时,刀具在X轴方向的移动是改变工件的直径尺寸,在Z轴方向的移动是控制工件的轴向长度。
C轴(主轴)的运动方向则以从机床尾架向主轴看,逆时针为+C向,顺时针为-C向。C轴主要用于一些特殊的加工,如在车削中心上进行圆周分度加工或铣削加工等。
加工坐标系原点选择
加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置,一般在工件的右端面或左端面上。选择合适的原点位置对于编程的便利性和加工精度都有影响。如果原点选择在工件右端面,那么在编程时,Z轴坐标值通常以右端面为基准进行计算;如果原点在左端面,则以左端面为基准计算Z轴坐标。
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参考机床性能手册
切削用量(切削速度、进给量和背吃刀量)的合理设置对加工质量和效率至关重要。在确定切削用量时,首先要参考机床的性能手册。不同型号和规格的机床,其主轴功率、转速范围、进给系统的刚性等参数不同,这些参数会限制切削用量的取值范围。例如,对于一台主轴功率较小的数控车床,在车削硬度较高的材料时,如果切削速度设置过高,可能会导致主轴过载,影响机床寿命甚至造成故障。
结合工件材料特性
工件材料的硬度、韧性等特性也会影响切削用量的选择。对于硬度较高的材料(如淬火钢),应选择较低的切削速度和较小的进给量,适当增加背吃刀量;而对于软质材料(如铝合金),则可以适当提高切削速度和进给量。例如,车削铝合金零件时,切削速度可以设置为较高的值,如500 - 1000m/min,进给量可以在0.1 - 0.3mm/r之间,背吃刀量根据零件的加工余量确定,这样可以在保证加工质量的同时提高加工效率。
考虑刀具的耐用度
刀具的耐用度是限制切削用量的重要因素。如果切削用量过大,会导致刀具磨损加剧,缩短刀具的使用寿命。在实际编程中,要根据刀具的材质、涂层等因素来合理调整切削用量。例如,使用硬质合金刀具车削普通碳钢时,为了保证刀具的耐用度,切削速度一般控制在100 - 300m/min,进给量在0.1 - 0.2mm/r左右,背吃刀量根据加工余量和加工精度要求确定。
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二、实践操作
机床操作实践
在有条件的情况下,要尽早接触数控机床,进行实际的操作练习。从机床的基本操作开始,如开机、关机、回零操作等。回零操作是将机床的坐标轴移动到机床坐标系的原点位置,这是保证机床正常运行和加工精度的重要步骤。学习如何手动控制刀具的移动,包括快速移动(G00)和手动进给(G01),通过手动操作可以更好地理解刀具的运动方式和坐标系的概念。
进行简单零件的加工实践,从加工一些形状简单的轴类、盘类零件开始。在加工前,要根据零件的图纸进行编程,然后将程序输入到机床中进行加工。在加工过程中,观察刀具的运动轨迹和加工状态,及时发现问题并进行调整。例如,如果发现加工尺寸偏差较大,可能是编程错误、刀具磨损或者切削参数不合理等原因造成的,需要仔细分析并解决问题。
模拟软件练习
利用数控编程模拟软件进行练习也是非常有效的学习方法。这些软件可以模拟数控机床的加工过程,在虚拟环境中进行编程和加工操作。例如,VERICUT软件是一种先进的专用数控加工仿真软件,它采用了先进的三维显示及虚拟现实技术,对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度。不仅能用彩色的三维图像显示出刀具切削毛坯形成零件的全过程,还能显示出刀柄、夹具,甚至机床的运行过程和虚拟的工厂环境也能被模拟出来。通过模拟软件练习,可以在不消耗实际材料和损坏机床的情况下,进行大量的编程练习,熟悉不同的编程指令和加工工艺,提高编程能力和解决问题的能力。
案例学习与分析
学习和分析已有的数控编程案例是快速提高编程水平的重要途径。可以从简单的案例开始,逐步深入到复杂的案例。例如,在学习数控车床编程时,分析车削圆柱、圆锥、螺纹等零件的编程案例,了解在这些加工中如何选择刀具、设置切削参数、编写程序等。对于数控铣床编程,分析加工平面、曲面、型腔等零件的案例,学习刀具路径规划、坐标系转换等技术。通过对大量案例的学习和分析,总结出编程的规律和技巧,并且可以借鉴其中的优秀编程思路和方法,应用到自己的编程实践中。
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二、数控铣床编程实例
平面铣削加工
假设要铣削一个长方形的平面,长为100mm,宽为60mm,深度为5mm。
工艺分析
选择合适的铣刀,如直径为10mm的立铣刀。
确定加工工艺路线,例如可以采用分层铣削的方法,每层铣削深度为1mm。
根据刀具和工件材料确定切削用量,如主轴转速为1000r/min,进给速度为200mm/min。
编程步骤
首先确定工件坐标系,假设以工件的一个角点为原点建立XYZ坐标系。
程序可能如下:
G00 X0 Y0 Z10 ; 快速定位到工件上方安全高度
M03 S1000 ; 启动主轴
G01 Z - 1 F200 ; 以进给速度下刀到 层铣削深度
G01 X100 F200 ; 铣削长方形的一条长边
G01 Y60 ; 铣削长方形的一条宽边
G01 X0 ; 铣削另一条长边
G01 Y0 ; 铣削另一条宽边
G01 Z - 2 F200 ; 下刀到第二层铣削深度
(重复上述铣削过程,直到达到5mm的深度)
G00 Z10 ; 快速抬刀到安全高度
M05 ; 停止主轴
轮廓铣削加工
例如要铣削一个圆形轮廓,半径为20mm。
工艺分析
同样选择合适的铣刀,如直径为8mm的立铣刀。
确定刀具的切入切出点,以保证加工质量。
确定切削用量,如主轴转速为1200r/min,进给速度为150mm/min。
编程过程
确定工件坐标系后,程序如下:
G00 X0 Y0 Z10 ; 快速定位到工件上方安全高度
M03 S1200 ; 启动主轴
G01 Z - 5 F150 ; 下刀到铣削深度
G02 X20 Y0 I0 J - 20 ; 铣削圆形轮廓(这里使用G02指令顺时针铣削)
G00 Z10 ; 快速抬刀到安全高度
M05 ; 停止主轴
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数控车床编程提升方法
一、深入学习编程规则
理解编程的语法结构
数控车床编程有其特定的语法规则,包括指令的格式、参数的书写方式等。例如,G代码和M代码都有各自的功能和格式要求。G代码主要用于控制刀具的运动轨迹,如G00是快速定位指令,其格式为G00 X Z,其中X和Z后面要填写具体的坐标值。M代码则主要用于控制机床的辅助功能,如M03表示主轴正转,M05表示主轴停止。编程人员需要准确掌握这些指令的语法,避免出现语法错误,如拼写错误、缺少必要的参数或者参数书写顺序错误等。
掌握不同数控系统的编程差异
市场上有多种数控系统,如FANUC、SIEMENS、华中数控等,不同的数控系统在编程上存在一定的差异。以FANUC和SIEMENS系统为例,在坐标编程方面,FANUC系统中X向默认是直径编程,而SIEMENS系统中需要根据具体的设置来确定是直径编程还是半径编程。在循环指令方面,FANUC系统的G71等循环指令与SIEMENS系统的相应循环指令在参数设置和功能实现上也有所不同。因此,编程人员需要深入学习不同数控系统的编程特点,以便能够在不同的机床上进行编程操作。
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