瑞安短期数控机床培训班数控编程培训通常以熟练数控车床操作、通过大量训练达到快速编程为目标,按照企业级要求训练,让学员掌握加工技巧和工艺,毕业后即可上岗。培训一般具有大量实训、学会为止、对口就业等特色,适应对象包括初高中及以上学历(无需任何基础)的人员以及社会普工等有志青年
数控编程的六个步骤
一、数控编程六个步骤概述
数控编程是将零件的加工要求转化为数控机床能够识别和执行的指令的过程,主要包含以下六个步骤:分析零件图纸、选择加工方案、设计夹具和刀具、编写数控程序、模拟验证程序、现场调试。
二、数控编程六个步骤的详细内容
(一)分析零件图纸
全面解读图纸参数
这是数控编程的首要环节,编程人员需要仔细研究零件图纸上的各项信息。对零件的形状要有清晰的认识,例如是简单的几何形状(如圆柱、长方体等)还是复杂的曲面形状。尺寸的准确性也至关重要,包括长、宽、高、直径等各个方向的尺寸数值,以及尺寸的公差范围,如±0.01mm。此外,还需要了解零件的材料、热处理方式以及表面粗糙度等要求。
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CNC编程在数控加工中心的应用
实现复杂零件的加工
数控加工中心具有多轴联动的能力,能够进行复杂形状的加工。CNC编程通过精确地控制刀具的运动轨迹、速度、进给量等参数,实现对复杂零件的加工。
多轴联动加工:例如在加工航空发动机叶片这种复杂的曲面零件时,可能需要使用到五轴联动加工。CNC编程能够协调X、Y、Z三个直线轴以及A、B两个旋转轴(或者其他组合的旋转轴)的运动,使得刀具可以在不同的角度和位置对叶片进行精确的铣削、钻孔等加工操作。通过编写合适的G - code和M - code指令,控制刀具沿着叶片的曲面轮廓进行加工,确保叶片的形状精度和表面质量。
精密零件加工:在制造精密模具时,CNC编程可以实现微米级别的加工精度。通过精确控制刀具的进给量(例如设置极小的F值),可以将模具的型腔、型芯等部位加工到非常高的精度。这对于生产高质量的塑料制品、压铸产品等具有重要意义,因为模具的精度直接影响到最终产品的尺寸精度和表面光洁度。
提高生产效率
自动化加工流程:CNC编程使得数控加工中心能够按照预设的程序自动进行加工,无需人工持续干预。一旦程序编写完成并加载到机床控制系统中,机床就可以连续不断地进行加工操作。例如,在批量生产某一零件时,只要原材料不断供应,机床就可以按照CNC程序持续加工出合格的零件,大大提高了生产效率。
优化加工路径:编程人员可以通过优化CNC程序中的刀具路径,减少空行程时间(即刀具不进行切削而只是快速移动的行程)。例如,在加工一个具有多个孔的零件时,可以合理规划钻孔的顺序,使得刀具在各个孔之间的移动距离最短,从而减少加工时间。此外,还可以根据零件的材料特性和加工要求,合理设置切削参数(如切削速度、进给量等),在保证加工质量的前提下进一步提高加工效率。
灵活性与可重复性
适应不同零件加工:通过修改CNC程序,数控加工中心可以快速切换加工不同的零件。对于小批量、多品种的生产模式非常适用。例如,一家机械加工企业可能同时接到生产不同类型的机械零件订单,通过编写不同的CNC程序,就可以在同一台数控加工中心上依次完成这些零件的加工,无需对机床进行复杂的重新调整。
可重复性加工:一旦CNC程序经过验证并确定能够加工出合格的零件,那么在后续的生产中,只要使用相同的程序,就可以确保每个零件的加工质量一致。这对于需要保证产品一致性的行业(如汽车制造、航空航天等)非常重要。即使在不同的加工中心上,只要机床的配置和精度相近,使用相同的CNC程序也能够得到相似的加工结果。
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固定循环加工功能
由于车削的毛坯多为棒料、锻件或铸件,加工余量较大,需要多次走刀加工。数控车床编程中的固定循环加工功能可以自动完成多次走刀,从而大大简化程序。例如FANUC数控系统的数控车床固定循环加工功能的指令为G90、G94、G92、G70、G71、G72、G73等。以G71指令为例,它是外圆粗车固定循环指令,通过设定合适的参数,如粗切量、精切量等,就可以自动完成外圆的粗加工,减少了编程人员编写重复走刀程序的工作量,提高了编程效率和加工效率22。
二、常见的数控车编程软件及对应编程方式
(一)Mastercam
软件特点
Mastercam是美国CNC Software Inc.公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件。它集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径模拟及真实感模拟等多种功能于一身。它具有较强的曲面粗加工及曲面精加工的功能,曲面精加工有多种选择方式,可以满足复杂零件的曲面加工要求,同时具备多轴加工功能。由于价格低廉,性能优越,成为国内民用行业数控编程软件的首选8。
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二、M - code示例
M03 - 主轴正转指令
如“M03 S1000”,这个指令用于启动主轴正转,并且设置主轴的转速为1000RPM。在进行切削加工时,主轴的旋转是必不可少的,M03指令就是控制主轴开始正向旋转,以便刀具进行切削操作。
M05 - 主轴停止指令
当加工完成或者需要暂停主轴旋转时,可以使用“M05”指令。例如在一个零件的多道加工工序之间,可能需要停止主轴旋转来更换刀具或者进行其他操作,这时就会用到M05指令。
M08 - 冷却液开指令
在加工过程中,为了冷却刀具和工件,防止过热,会使用冷却液。“M08”指令就是用来打开冷却液供应系统的。在长时间的切削加工或者对温度敏感的材料加工时,M08指令确保冷却液能够正常供应,保护刀具和工件的加工质量。
M09 - 冷却液关指令
与M08相对,当加工结束或者不需要冷却液时,使用“M09”指令关闭冷却液供应系统。
三、综合示例
在一个简单的数控铣削加工中,加工一个矩形轮廓的零件,可能会用到以下代码:Plaintext
复制
G90 G21; //设置为绝对坐标模式,单位为毫米
M03 S800; //主轴正转,转速800RPM
G00 X0 Y0; //快速定位到坐标原点
G01 X100 Y0 F100; //以100mm/min的速度直线移动到(X = 100,Y = 0)
G01 X100 Y50;
G01 X0 Y50;
G01 X0 Y0;
M05; //主轴停止
M09; //关闭冷却液
这个例子中,首先设置了坐标模式和单位,然后启动主轴并将刀具快速定位到原点,接着通过G01指令按照矩形的四条边依次进行直线切削,最后停止主轴和关闭冷却液。81112
数控机床编程代码的应用领域
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⑵取消恒线速度控制指令G97 (恒转速指令)
系统执行G97指令后,S指定的数值表示主轴每分钟的转速。例如G97 S1200,表示主轴转速为1200r/min。FANUC系统开机后,默认G97状态。
⑶最高速度限制G50
G50除有坐标系设定功能外,还有主轴最高转速设定功能。例如G50 S2000,表示把主轴最高转速设定为2000r/min。用恒线速度控制进行切削加工时,为了防止出现事故,必须限定主轴转速。
⒉进给功能F
F功能是表示进给速度,它由地址码F和后面若干位数字构成。
⑴每分钟进给指令G98
数控系统在执行了G98指令后,便认定F所指的进给速度单位为mm/min(毫米/分钟),如G98 G01 Z-20.0 F200;程序段中的进给速度是200mm/min。
⑵每转进给指令G99
数控系统在执行了G99指令后,便认定F所指的进给速度单位为mm/r(毫米/转),如G99 G01 Z-20.0 F0.2;程序段中进给速度是0.2mm/r。
插补指令
(一)快速定位指令G00
G00指令使刀具以点定位控制方式从刀具所在点快速运动到下一个目标位置。它只是快速定位,而无运动轨迹要求,且无切削加工过程。
指令格式:
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F指令(进给速度指令):用于控制切削进给量,即刀具在切削过程中沿进给方向的移动速度。合理选择进给速度对于保证加工质量和效率非常重要,进给速度过慢会降低加工效率,过快则可能导致刀具磨损加剧甚至损坏,同时影响加工表面质量。
S指令(主轴转速指令):用来设定主轴的转速。主轴转速的选择需要根据工件材料、刀具材料、加工直径等因素综合考虑。例如,加工硬度较高的材料时,通常需要降低主轴转速,以保证刀具的使用寿命;而加工小直径工件时,为了保证切削线速度,可能需要提高主轴转速。
T指令(刀具号指令):用于指定刀具编号,以便在加工过程中调用正确的刀具。在具有自动换刀功能的数控车床上,通过T指令可以准确地选择所需刀具进行加工。
(二)编程步骤
分析零件图样、确定加工工艺过程:分析零件的材料、形状、尺寸、精度及毛坯形状和热处理要求等,确定正确的加工方法、定位夹紧以及加工顺序、所用刀具和切削用量等,即制定加工工艺。这是数控编程的一个重要环节,其主要目的是确定数控加工的工艺路线、切削用量以及工件的定位、夹紧等。例如,对于一个轴类零件,需要确定是先车外圆还是先加工内孔,采用何种刀具进行加工,以及每一步的切削用量(如切削深度、进给量、主轴转速等)等12。
建立工件坐标系:一般将程序原点设立在工件的右端面上(当然也可以根据实际情况选择其他便于计算和测量的位置)。建立工件坐标系后,所有的编程坐标都是相对于这个原点而言的。例如,在车削一个圆柱零件时,以右端面圆心为原点建立工件坐标系,那么圆柱面上各点的坐标就可以根据其相对于原点的位置进行计算。
编写程序单:
程序号:每个程序都有一个唯一的程序号,如O0020等。
程序的内容:通常由准备阶段(如工件坐标系的建立、选择刀具、主轴转动、快速定位等)、加工阶段(根据加工工艺编写具体的加工指令,如直线插补、圆弧插补等)和结束阶段(如程序结束指令M02或M30)组成。
以“;”号结束:这是数控程序格式的要求,在编写程序时要注意遵循。
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