柳市数控加工中心培训
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简单轴类零件
以一个简单的轴类零件为例，毛坯为φ45㎜×120㎜棒材，材料为45钢，要数控车削端面、外圆2。
工艺方案：
由于是短轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持φ45外圆，使工件伸出卡盘80㎜，一次装夹完成粗精加工。
工步顺序为首先粗车端面及φ40㎜外圆，留1㎜精车余量，然后精车φ40㎜外圆到尺寸。
刀具选择：选用两把刀具，T01为90°粗车刀，T03为90°精车刀。
编程要点：
在编程时，首先要确定工件坐标系，以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点建立XOZ工件坐标系。
例如，粗车端面的程序段可能为：
N0070 G01 X0 Z0; 这表示刀具以直线插补的方式从当前位置移动到工件坐标系的原点（端面中心）。
粗车外圆的程序段如：
N0100 G01 X41 Z - 64 F80; 这里X41表示外圆直径（考虑留1㎜精车余量），Z - 64是外圆的长度方向坐标，F80是进给速度。
精车时，更换为精车刀T03，精车外圆的程序段如：
N0160 G01 X40 Z - 64 F40; 其中X40是精车后的外圆直径，F40是精车时的进给速度。
数控车床零件加工常见缺陷
数控车床零件加工常见的缺陷有多种类型：
尺寸不准确
机床相关因素：机床的精度下降会直接影响零件尺寸。例如，机床的导轨磨损后，溜板在移动过程中就无法保证精确的直线运动，导致加工出的零件在轴向尺寸上出现偏差。像长期使用的数控车床，导轨由于频繁的摩擦，其精度会逐渐降低，可能使得加工的圆柱零件轴向长度误差超出允许范围3。
刀具因素：刀具的磨损是导致尺寸不准确的常见原因。刀具在长时间切削后，刀尖会磨损，切削刃的半径发生变化。以车削外圆为例，如果刀尖磨损，加工出的零件外径尺寸会比理论值小。而且刀具的安装也至关重要，安装不正会造成刀具的切削刃与工件的相对位置发生改变，从而影响加工尺寸。
热变形影响：在加工过程中，机床和刀具会因为切削热而产生热变形。例如，切削过程中产生的热量会使刀具伸长，如果在精密加工中，这种热变形没有得到补偿，就会导致加工尺寸的误差。另外，机床的主轴等部件在热作用下也会发生膨胀，改变了原来的相对位置关系，影响零件的加工精度。
CAD/CAM软件
CAD/CAM软件可以自动生成数控编程程序，并且在生成过程中会对程序格式进行优化。这些软件可以根据零件的三维模型自动规划刀具路径，生成合理的程序结构。例如，在加工一个复杂的模具零件时，使用UG、Mastercam等CAD/CAM软件，可以快速生成高质量的数控程序。
CAD/CAM软件还可以进行加工模拟，在实际加工之前检查程序的正确性和合理性，及时发现并修正程序中的问题，进一步优化程序格式。
宏程序编写
宏程序是一种可以进行变量运算和逻辑判断的数控程序。通过编写宏程序，可以实现一些复杂的加工功能，并且可以根据不同的加工要求灵活调整程序参数。例如，在加工一批尺寸有规律变化的零件时，可以编写宏程序，通过改变变量的值来适应不同零件的加工，提高程序的通用性和灵活性，从而优化数控编程程序格式。
不同数控系统的程序格式差异
一、编程语言的差异
G代码的差异
不同数控系统对G代码的定义和使用方式存在差异。例如，在FANUC系统和Siemens系统中，虽然都有G00（快速定位）、G01（直线插补）等基本的G代码指令，但在一些特殊功能的G代码上有所不同。比如在FANUC系统中可能有特定的G代码用于某些复杂的车削循环指令，而Siemens系统可能有自己独特的G代码来实现类似的功能。
对于圆弧插补指令，FANUC系统和Siemens系统在指令格式和参数设置上也可能存在差异。FANUC系统中圆弧插补指令G02/G03的格式可能是G02 X_Y_R_或者G02 X_Y_I_J_，而Siemens系统可能有不同
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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。
确定需要加工的部位，例如是对整个零件的外形进行加工，还是仅对某些特定的面、孔、槽等进行加工。了解加工的特殊要求，如是否需要进行热处理后的加工，是否有特定的加工顺序要求等。例如，对于一些需要进行淬火处理的零件，可能需要先进行粗加工，淬火后再进行精加工。
（二）选择加工方案
选择数控机床类型
根据零件的形状、尺寸和加工精度要求来确定适合的数控机床。对于回转体零件，如轴类零件，一般选择数控车床进行加工；而对于复杂的箱体类、曲面类零件，则可能需要数控铣床或加工中心。例如，加工一个具有多个不同方向孔和复杂曲面的发动机缸体，就需要使用加工中心，因为它具有自动换刀功能，可以在一次装夹下完成多种加工工序，提高加工精度和效率。
确定加工顺序
合理规划加工顺序是确保零件加工质量和效率的关键。一般遵循先粗加工后精加工的原则。在粗加工阶段，去除大部分余量，为精加工留0.5 - 2mm（根据零件尺寸和精度要求而定）的余量。例如对于一个大型的模具零件，可能先使用大直径刀具进行开粗，快速去除大量材料，然后再逐步使用较小直径刀具进行半精和精加工。
同时要考虑加工过程中的工艺性，比如在加工孔时，先钻孔再铰孔可以提高孔的精度；对于有相互位置精度要求的特征，要合理安排加工顺序，如先加工基准面，再以基准面为参照加工其他相关面或孔。
规划切削参数
切削参数包括主轴转速、进给速度和背吃刀量。主轴转速（n）的选择与刀具直径（d）、切削速度（v）有关，公式为
=1000n= πd1000v
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