三门数控加工中心培训
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加工顺序的确定
在分析零件图样时，要确定正确的加工顺序。例如对于一个既有外圆加工又有内孔加工的零件，一般先进行外圆加工，再进行内孔加工。因为外圆加工时，零件的刚性较好，不容易产生变形。如果先加工内孔，在后续的外圆加工过程中，由于切削力等因素可能会导致内孔变形，影响零件的精度。对于复杂形状的零件，要按照先粗加工后精加工的顺序进行，粗加工去除大部分余量，为精加工留下合适的加工余量，通常粗加工余量在0.5 - 2mm左右，具体数值根据零件的材料、尺寸和加工要求等因素确定。
切削用量的选择
切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量。切削速度的选择与零件的材料、刀具的材料和刀具的直径等因素有关。例如，加工硬度较高的合金钢零件时，切削速度要比加工普通碳钢零件低。一般来说，高速钢刀具的切削速度低于硬质合金刀具。对于直径为10mm的硬质合金刀具，加工碳钢零件时，切削速度可以在100 - 200m/min之间。进给量的大小影响加工表面的粗糙度和加工效率，粗加工时可以选择较大的进给量，如0.2 - 0.5mm/r，精加工时则要减小进给量，通常在0.05 - 0.15mm/r。背吃刀量是指刀具在一次切削中切入工件的深度，粗加工时背吃刀量较大，可在1 - 5mm，精加工时背吃刀量较小，一般在0.1 - 0.5mm
数控车床编程入门实例分析
通过实例分析能够更好地理解数控车床编程的应用：
简单的外圆车削实例：
工艺分析：假设要加工一个直径为50mm，长度为100mm的轴类零件外圆。首先需要选择合适的刀具，如外圆车刀。确定加工工艺为粗车和精车，粗车留0.5mm的余量给精车。切削参数方面，根据工件材料和刀具材料，设定合适的主轴转速、进给量和切削深度。例如，主轴转速设为1000r/min，进给量设为0.2mm/r，粗车切削深度设为2mm。
编程步骤：
建立坐标系：以工件右端面中心为坐标系原点。
绝对值编程示例：
粗车：首先刀具快速定位到接近工件的位置（例如X52，Z2），然后使用G90指令进行外圆粗车循环，指令格式可能为G90 X46 Z - 100 F0.2（表示从当前位置车削到直径为46mm，长度为100mm的位置，进给量为0.2mm/r），多次调用该指令逐渐减小直径尺寸，直到接近最终尺寸。
精车：使用G01指令进行精车，如G01 X50 Z - 100 F0.1（以0.1mm/r的进给量车削到最终直径50mm和长度100mm的尺寸）。
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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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。
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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