富阳CNC数控编程培训2024/12/10 9:08:40
富阳CNC数控编程培训在选择刀具时，需要考虑零件的材料、加工形状和精度要求等因素。例如，加工硬度较高的钢材时，可能需要选用硬质合金刀具；对于复杂的曲面加工，可能需要使用球头铣刀。
（三）其他指令
F指令（进给速度指令）：表示刀具中心运动的进给速度，单位取决于系统所采用的进给速度指定方式，对于车床系统，可分为每分钟进给（G94）和主轴每转进给（G95）两种方式；对于铣床系统，一般只用每分钟进给方式。在螺纹切削程序段中，F还常用来指定螺纹导程。
S指令（主轴转速指令）：由主轴转速地址符S及数字组成，数字表示主轴转数，单位按系统说明书规定，例如S1200表示主轴转速为1200r/min。
T指令（刀具号指令）：用以指定切削时使用的刀具的刀号及刀具自动补偿时编组号，其自动补偿的内容有刀具对刀后的刀位偏差、刀具长度及刀具半径补偿，指令格式因数控系统不同而异。这些常用指令是数控手工编程的核心内容，编程人员需要熟练掌握它们的功能和用法，才能编写出正确的加工程序。27891012
三、数控编程手工编程的实例分析
（一）数控车编程实例
以一个简单的数控车削加工零件为例，零件需要加工外圆、圆锥和圆弧等轮廓。
工艺分析
首先确定加工工艺路线，比如先进行端面加工，然后粗加工外圆，再进行精加工。选择合适的刀具，如外圆粗车刀和外圆精车刀。
确定切削用量，包括主轴转速、进给速度和切削深度等。例如，粗加工时主轴转速为800r/min，进给速度为0.2mm/r，切削深度为2mm；精加工时主轴转速为1200r/min，进给速度为0.1mm/r，切削深度为0.5mm。
编程过程
设立坐标系：使用G92指令设立坐标系，如G92 X100 Z10，表示定义对刀点的位置。
粗加工外圆：可以采用G71指令进行外圆粗切循环加工。例如G71U2R1P5Q13X0.5 Z0.2F100，其中U2表示粗切量为2mm，R1表示退刀量为1mm，P5表示精加工轮廓起始行号，Q13表示精加工轮廓结束行号，X0.5表示X方向精加工余量为0.5mm，Z0.2表示Z方向精加工余量为0.2mm，F100表示进给速度为100mm/min。
精加工外圆：按照零件轮廓编写G01指令进行直线插补加工，如G01 X20 Z - 20 F80，加工外圆到指定尺寸。对于圆弧部分，使用G02或G03指令进行圆弧插补，如G02 X30 Z - 30 R5，表示加工半径为5mm的顺时针圆弧。
程序结束：最后使用M05（主轴停）和M30（主程序结束并复位）指令结束程序。
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在数控加工程序中，字是指一系列按规定排列的字符，作为一个信息单元存储、传递和操作。字是由一个英文字母与随后的若干位十进制数字组成，这个英文字母称为地址符。
如：“X2500”是一个字，X为地址符，数字“2500”为地址中的内容。（FANUC系统中，地址中的值如果带小数点，表示是毫米单位，如果不带小数点，表示是微米单位。如X2500. 表示X坐标2500毫米 X2500 表示X坐标2500微米）
⒊字的功能
组成程序段的每一个字都有其特定的功能含义，以下是以FANUC-0M数控系统的规范为主来介绍的。
⑴顺序号字N
顺序号又称程序段号或程序段序号。顺序号位于程序段之首，由顺序号字N和后续数字组成。其作用为校对、条件跳转、固定循环等。使用时应间隔使用，如N10 N20 N30…… （程序号只是起标记作用，没有实际的意义）
⑵准备功能字G
准备功能字的地址符是G，又称为G功能或G指令，是用于建立机床或控制系统工作方式的一种指令。G00～G99
⑶尺寸字
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编程实例
以下是一个简单的宏程序示例，用于加工不同直径的圆柱零件（以FANUC系统为例）：
Plaintext
复制
#1 = 30; (初始直径)
#2 = 5; (直径步长)
#3 = 100; (圆柱长度)
WHILE [#1 LE 50] DO1;
G90 G00 X[#1 + 2] Z2;
G01 Z - #3 F0.2;
G00 X100 Z100;
#1 = #1+#2;
END1;
在这个示例中，#1是表示圆柱直径的变量，#2是直径的步长，#3是圆柱的长度。通过WHILE循环语句，只要#1的值小于等于50，就会执行循环体内的加工操作，每次循环将#1的值增加#2，从而实现对不同直径圆柱的加工。
二、固定循环编程
固定循环的作用
数控车床编程中，固定循环可以简化编程过程，提高编程效率。例如，对于一些重复的加工动作，如钻孔、镗孔、粗车削和精车削等，可以使用固定循环指令。固定循环指令将多个G代码指令组合在一起，形成一个固定的加工循环模式。以钻孔固定循环为例，在传统的编程中，需要分别编写刀具快速定位、切削进给、快速退刀等多个指令，而使用钻孔固定循环指令（如G81），只需要设置几个必要的参数，如钻孔的位置、深度、进给量等，就可以完成整个钻孔操作。
常见固定循环指令及应用
G71（外圆粗车固定循环）
适用于外圆的粗车削加工。在使用G71指令时，需要设置一些参数，如切削深度、退刀量、精加工余量等。例如，对于一个外圆直径较大的工件，先使用G71进行粗车削，去除大部分余量，然后再进行精加工，可以提高加工效率和加工精度。
G72（端面粗车固定循环）
用于端面的粗车削。它的编程原理与G71类似，但加工方向是沿着端面方向。在加工一些具有较大端面余量的工件时，G72可以快速去除余量，减少加工时间。
G81（钻孔固定循环）
当需要在数控车床上进行钻孔操作时，G81是常用的指令。需要设置钻孔的起始位置、钻孔深度、进给量等参数。例如，在加工一个带有中心孔的轴类零件时，先使用G81钻出中心孔，然后再进行其他的车削加工。
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车床编程实例：
简单轴类零件加工：例如加工一个直径为50mm，长度为100mm的光轴。首先进行工艺分析，确定加工顺序为粗车、精车。在编程时，使用绝对值编程方式，设定坐标系原点在工件右端面中心。粗车时，使用G00快速定位到起始点，然后使用G01直线插补指令进行切削，设置合适的切削深度和进给量。精车时，同样使用G01指令，但切削深度更小，以保证加工精度。在这个过程中，需要考虑刀具的选择，如选用合适的车刀，并且根据刀具半径进行半径补偿设置。
带有台阶的轴类零件：假设要加工一个带有两个台阶的轴，大端直径为60mm，长度为30mm，小端直径为40mm，长度为70mm。编程时，要分别对每个台阶进行加工。先粗车大端台阶，然后再粗车小端台阶，最后进行精车。对于每个台阶的加工，都需要准确计算坐标点，使用G01指令进行直线切削。在台阶的过渡处，可能需要使用倒角指令来保证过渡的平滑。这个案例涉及到更多的坐标计算和加工顺序的安排，能够锻炼初学者的编程能力。
铣床编程实例：
平面铣削：加工一个矩形的平面，长为100mm，宽为80mm。首先确定刀具，选择合适的铣刀，如直径为20mm的立铣刀。在编程中，使用G00快速定位到起始点，然后使用G01指令按照矩形的轮廓进行铣削。在铣削过程中，要设置合适的切削深度、进给量和切削速度。例如，切削深度可以设置为5mm，进给量为100mm/min，切削速度根据刀具和材料的特性来确定。为了保证平面的平整度，可能需要进行多次分层铣削。
圆形轮廓铣削：对于一个直径为80mm的圆形轮廓的铣削。可以使用G02或G03指令来实现圆形的加工。首先确定圆心的坐标，然后根据刀具半径和加工余量计算出刀具的轨迹。在编程时，设置好刀具的起始点、终点以及圆弧的圆心坐标，同时要注意选择合适的加工平面（如G17表示XY平面）。这个案例能够让初学者掌握圆弧插补指令的使用方法以及圆形轮廓加工中的坐标计算。
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车削加工
在数控车削中，G00用于快速定位车刀到加工起始位置，G01用于车削外圆、内孔、锥面等直线轮廓。例如，在车削轴类零件时，通过G01指令控制车刀沿着零件的轴向和径向进行直线运动，从而加工出所需的尺寸和形状。G02和G03可用于车削圆弧轮廓，如加工轴类零件上的圆弧过渡部分。
M03主轴正转使工件旋转起来，以便车刀进行切削。M08切削液启动对车刀和工件进行冷却和润滑。在车削过程中，如果需要测量工件尺寸或者更换车刀，也可以使用M00程式停止代码暂停加工。
二、不同制造领域中的应用
汽车制造
在汽车制造过程中，数控编程功能代码被广泛应用于发动机缸体、曲轴、凸轮轴等零部件的加工。例如，发动机缸体上有许多复杂的孔系、平面和曲面，需要通过数控铣削和钻孔加工来完成。数控编程中的各种G代码和M代码精确控制着加工过程，确保各个零部件的尺寸精度和表面质量，从而保证发动机的性能和可靠性。
对于汽车零部件的大批量生产，数控编程功能代码还可以与自动化生产系统相结合，实现高效、稳定的生产。通过编写合适的数控程序，可以在同一台机床上完成多个工序的加工，减少了生产设备的占地面积和生产周期。
航空航天
航空航天领域对零部件的精度和质量要求极高，数控编程功能代码在其中发挥着关键作用。例如，飞机发动机的叶片、航空结构件等都需要采用数控加工。这些零部件通常具有复杂的形状和高精度的要求，数控编程中的高级G代码功能，如复杂曲线插补、多轴联动加工等，可以实现对这些复杂形状的精确加工。
在航空航天制造中，还经常需要加工一些特殊材料，如钛合金、高温合金等。数控编程功能代码可以与特殊的加工工艺相结合，通过合理设置切削参数（如主轴转速、进给速度等），确保在加工这些难加工材料时能够获得良好的加工效果。
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深入学习编程语言
G - code和M - code命令学习：全面学习G - code和M - code命令的功能和用法是数控编程的核心内容。对于G - code命令，要理解每个命令的含义、参数设置以及在不同加工场景下的应用。例如，要掌握G00、G01、G02、G03等基本运动命令的用法，以及G90（绝对模式）和G91（相对模式）在坐标解析中的区别。对于M - code命令，要熟悉如主轴控制、冷却液控制等辅助功能命令的使用。可以通过编写简单的程序实例来加深对这些命令的理解和记忆，从单个命令的测试到多个命令组合实现复杂的加工动作。
编程规范与格式：遵循正确的编程规范和格式是编写高质量数控程序的重要保证。这包括程序的结构、字地址符的使用、指令的书写顺序等方面。例如，数控程序通常由程序号、程序段组成，每个程序段包含指令字，指令字由地址符和数字组成。在编写程序时，要按照规定的格式书写，保证程序的可读性和可维护性。同时，要注意注释的使用，在程序中适当添加注释可以方便自己和他人理解程序的功能和意图。
充分利用学习资源
在线课程学习：网络上有许多优质的数控编程在线课程，如中国大学MOOC（慕课）上的《数控技术与编程》《数控编程与加工技术》等课程。这些课程由专业的教师团队授课，内容涵盖数控编程的基础知识、编程方法、实践案例等方面。通过在线课程学习，可以系统地学习数控编程知识，并且可以根据自己的时间安排灵活学习。在学习过程中，可以与其他学员进行交流互动，解决学习中遇到的问题。
专业书籍阅读：选择一些权威的数控编程书籍进行学习也是很有必要的。例如《Mastercam数控编程案例教程》等书籍，这些书籍通过实际案例详细介绍了数控编程的方法和技巧，并且对编程过程中的关键参数设置、工艺分析等进行了深入讲解。阅读专业书籍可以加深对数控编程知识的理解，并且可以作为学习过程中的参考资料随时查阅。
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