乐城数控编程技术培训
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数控车床的坐标系统是编程的基础。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。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。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。 在确定工件坐标系原点时，需要考虑加工工艺和编程的便利性。例如，对于轴类零件，如果选择右端面为原点，在编程时，Z坐标值通常为正值，便于计算和编程；对于盘类零件，有时选择左端面为原点可能更合适。
三、车床类型与刀具夹具
车床类型：按照数控系统功能分为简易数控车床、经济型数控车床、多功能数控车床、车削中心；按主轴的配置形式分为卧式数控车床和立式数控车床。不同类型的数控车床在加工范围、精度、自动化程度等方面有所不同。例如，车削中心除了具备普通数控车床的车削功能外，还可以进行铣削、钻削等加工操作，适用于加工复杂形状的回转体零件；而经济型数控车床则结构简单、价格相对较低，适用于一些精度要求不是特别高的简单零件加工。
刀具类型：在数控车床上使用的刀具有外圆车刀、内孔车刀、钻头、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具等。刀具根据与刀体的链接固定方式分为焊接式车刀和机夹可转位车刀；根据切削刃的形状分为尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。不同类型的刀具适用于不同的加工任务。例如，外圆车刀用于加工轴类零件的外圆柱面；内孔车刀用于加工孔类结构；钻头用于钻孔操作；镗刀用于对已有的孔进行精加工，提高孔的精度和表面质量；切断刀用于将加工好的零件从毛坯上切断；螺纹加工刀具则专门用于加工螺纹。
夹具类型：数控车床上的夹具主要有两类。一类用于盘类或短轴类零件，工件毛坯装夹在可调卡爪的卡盘（三爪、四爪）中，由卡盘传动旋转；另一类用于轴类零件，工件毛坯装在主轴顶针和尾座顶针间，工件由主轴上的波动卡盘传动旋转。三爪卡盘可以自动定心，装夹方便快捷，适用于圆形截面的零件装夹，但定心精度相对四爪卡盘略低；四爪卡盘可以通过调整卡爪的位置来装夹不规则形状的零件，定心精度较高，但装夹过程相对复杂。而使用顶尖装夹轴类零件时，可以提高零件的装夹精度，减少加工过程中的变形。
数控编程实例分析
以下是一些数控车床编程实例分析：
实例一：
零件描述：如图2 - 16所示工件，毛坯为φ45㎜×120㎜棒材，材料为45钢，数控车削端面、外圆。
工艺方案及加工路线确定：
装夹方式：对短轴类零件，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：
粗车端面及φ40㎜外圆，留1㎜精车余量。
精车φ40㎜外圆到尺寸。
机床设备选择：根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求，故选用CK0630型数控卧式车床。
刀具选择：根据加工要求，选用两把刀具，T01为90°粗车刀，T03为90°精车刀。同时把两把刀在自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。
切削用量确定：切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。
工件坐标系、对刀点和换刀点确定：确定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。采用手动试切对刀方法把点O作为对刀点。换刀点设置在工件坐标系下X55、Z20处。
编写程序（以CK0630车床为例）：
数控编程是一种利用计算机技术进行机械加工的方式，它通过编写程序来控制数控机床的操作，实现对零件的加工。以下是数控编程的一些基础教程内容：
数控车编程特点：
多种编程方式：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。绝对值编程是指刀具运动的坐标值是相对于坐标原点给出的；增量值编程则是刀具运动的坐标值是相对于前一位置的增量值。例如，在加工一个轴类零件时，如果采用绝对值编程，我们可以直接指定刀具在X、Z方向上相对于工件原点的坐标位置；如果采用增量值编程，则需要根据刀具的前一位置来确定当前位置的增量值。这样的编程方式灵活性高，可以根据具体的加工需求选择合适的编程方式。
直径编程与半径编程：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。在实际加工中，直径编程更符合大多数轴类零件的加工习惯，因为轴类零件的尺寸通常以直径来表示。然而，在某些特殊情况下，如加工一些薄壁零件或者需要精确控制半径尺寸的零件时，半径编程可能会更方便。
脉冲当量：X向的脉冲当量应取Z向的一半。脉冲当量是指每个脉冲信号使数控机床移动部件产生的位移量。由于数控车床在X方向（径向）和Z方向（轴向）的运动特性不同，通常将X向的脉冲当量设置为Z向的一半，以保证加工精度和零件的形状精度。
固定循环：采用固定循环，简化编程。固定循环是预先设定好的一系列连续加工动作，例如钻孔循环、镗孔循环、车削螺纹循环等。使用固定循环可以大大减少编程的工作量，提高编程效率。以车削螺纹为例，通过使用车削螺纹固定循环，只需设置好螺纹的基本参数（如螺距、螺纹直径、螺纹长度等），数控系统就会自动按照预定的程序进行螺纹的加工，而不需要手动编写每一步的刀具运动轨迹。
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岗位性质与技能要求
CNC操作工是操作计算机数控（CNC）机床进行零件加工的技术岗位。这一岗位要求操作人员具备机械加工基础知识，如对各种机械加工工艺（铣削、车削、钻削等）的理解，能够看懂机械零件图纸，掌握尺寸标注、公差配合等相关知识。例如，要能准确识别零件图上的线性尺寸、角度尺寸以及形位公差要求，根据这些要求制定合理的加工工艺。
熟练掌握CNC机床的操作技能是至关重要的。这包括对机床控制面板的操作，能够熟练输入程序、调整加工参数、控制机床的启动、暂停和停止等操作。同时，要熟悉不同类型的CNC系统，如三菱、华中、法兰克等系统的操作界面和编程指令。例如，三菱系统在程序编辑、刀具补偿设置等方面有其独特的操作方法，CNC操作工需要熟练掌握这些操作技巧，才能高效地操作机床进行零件加工。
具备一定的编程能力也是岗位要求之一。虽然有些企业可能有专门的编程人员，但CNC操作工也需要能够对简单的零件进行编程，或者对已有的程序进行修改优化。这就要求他们掌握一种或多种编程软件，如MasterCAM、UG等，能够根据零件的几何形状和加工要求编写数控程序。
岗位发展前景与职业晋升
CNC操作工的就业前景与制造业的发展密切相关。随着制造业的不断发展，特别是在航空航天、汽车制造、精密模具等行业对高精度、复杂形状零件的需求不断增加，CNC加工技术的应用也越来越广泛，从而为CNC操作工提供了更多的就业机会。然而，该岗位也面临着一定的挑战，如自动化技术的发展可能会替代一些简单重复的操作工作，因此CNC操作工需要不断提升自己的技能水平，以适应行业的发展变化。
在职业晋升方面，CNC操作工可以通过积累经验和提升技能，晋升为CNC编程员、CNC工艺师或者车间主管等职位。从CNC操作工晋升为CNC编程员，需要进一步深入学习编程知识，提高编程能力，能够独立承担复杂零件的编程任务；晋升为CNC工艺师则需要对整个CNC加工工艺有更深入的研究和理解，能够制定合理的加工工艺方案，解决加工过程中的各种工艺难题；而晋升为车间主管则需要具备一定的管理能力，能够组织和协调车间的生产活动，提高生产效率和产品质量。
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混合编程
混合编程是将绝对值编程和增量值编程结合使用的一种编程方式。在实际编程中，可以根据零件的形状和加工要求，灵活选择绝对值编程和增量值编程的部分，以达到简洁、准确编程的目的。例如，在一个零件的加工中，对于一些关键尺寸的定位可以使用绝对值编程，而对于一些连续的轮廓加工可以使用增量值编程。
数控加工程序编写要点
一、零件图纸分析
几何形状分析
在编写数控程序之前，必须对零件的几何形状进行详细分析。要明确零件是由哪些基本几何形状组成的，如圆柱面、圆锥面、平面、曲面等。对于复杂形状的零件，可能需要将其分解为多个简单的几何形状来分别进行编程。例如，一个带有圆柱部分、圆锥过渡部分和平面的轴类零件，需要分别考虑每个部分的加工方法和刀具路径。同时，要注意零件上的各种特征尺寸，如直径、长度、角度等，这些尺寸将直接影响到编程中的坐标计算和刀具路径规划。
尺寸精度与表面质量要求分析
不同的零件有着不同的尺寸精度和表面质量要求。高精度的尺寸要求在编程时需要更加精确地控制刀具的运动和切削参数。例如，如果零件的某个直径尺寸要求公差在±0.01mm以内，那么在编程时需要考虑刀具的磨损补偿、切削力对工件尺寸的影响等因素。对于表面质量要求高的零件，如需要达到镜面效果的平面，可能需要选择合适的刀具、切削速度和进给量，并且可能需要进行多次精加工操作。此外，还要分析零件上不同表面之间的相互关系，如垂直度、平行度等要求，以便在编程中采取相应的措施来保证这些要求的实现
一、简单平面零件加工案例
零件分析
假设要加工一个简单的矩形平面零件，长80mm，宽50mm，厚10mm，材料为铝合金。这个零件的加工要求主要是保证平面的平整度和尺寸精度。
编程步骤
首先进行工艺规划。由于是铝合金材料，切削性能较好，可以选择较大的切削深度和进给速度进行粗加工，然后再进行精加工以提高表面质量。
在编程时，先确定工件坐标系，将原点设定在零件的一个角上。对于粗加工，使用平底铣刀，代码如下：
G00 X0 Y0 Z5.0（快速定位到零件起始点上方5mm处）；
G01 Z - 3.0 F50（以50mm/min的进给速度下刀3mm进行粗加工）；
G01 X80.0 F100（沿X方向直线铣削，进给速度为100mm/min）；
G01 Y50.0；
G01 X0；
G01 Y0；
对于精加工，减小切削深度和进给速度，代码如下：
G01 Z - 5.0 F30（下刀5mm进行精加工，进给速度为30mm/min）；
然后重复上述直线铣削的指令。
加工过程中的注意事项
在加工过程中，要注意刀具的磨损情况，因为铝合金材料相对较软，刀具容易磨损，可能会影响加工精度。同时，要合理设置切削液的流量和压力，以保证冷却和润滑效果。另外，由于是平面加工，要确保工作台的平整度，避免零件加工后出现平面度超差的情况。
二、圆柱类零件加工案例
零件分析
考虑一个直径为60mm，高80mm的圆柱零件，材料为钢。这个零件需要进行外圆铣削加工，并且要保证圆柱的直径精度和表面粗糙度。
编程步骤
工艺规划方面，由于是钢材料，硬度较高，切削参数要适当调整。先进行粗加工，再进行精加工。
确定工件坐标系，将原点设定在圆柱底面的圆心处。对于粗加工，采用圆柱铣刀，编程代码如下：
G00 X0 Y0 Z5.0（快速定位到圆柱顶部圆心上方5mm处）；
G01 Z - 3.0 F40（以40mm/min的进给速度下刀3mm进行粗加工）；
G02 I30.0（以圆心为中心，顺时针铣削半径为30mm的圆，这里的I表示圆心在X轴方向相对于起点的增量坐标）；
对于精加工，代码如下：
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