富阳数控加工中心培训2024/12/10 9:08:46
富阳数控加工中心培训 阶段重点学习基础知识，包括数控加工原理、数控程序、数控加工工艺等方面的知识，这个阶段要对这些基础知识有扎实的掌握，为后续的学习打下坚实的基础；
（二）合理规划加工工艺
加工顺序的确定
在加工多特征的零件时，合理安排加工顺序可以提高加工效率和质量。一般来说，先进行粗加工，去除大部分余量，然后进行精加工。例如，对于一个既有外圆又有内孔的零件，先粗车外圆和内孔，再精车外圆和内孔。对于有多个型腔或轮廓的零件，按照从内到外或从外到内的顺序依次加工，可以减少刀具的空行程。
考虑加工过程中的装夹次数，尽量减少装夹次数以提高加工精度。如果可能的话，采用一次装夹完成多个面或特征的加工。例如，对于一个长方体零件，可以设计一种装夹方式，在一次装夹中完成四个侧面和上下表面的部分加工。
刀具的选择和使用
根据零件的材料、形状和加工要求选择合适的刀具。例如，加工硬度较高的合金钢零件，需要选择硬质合金刀具；对于铝合金零件，可以使用高速钢刀具。对于不同的加工特征，选择不同类型的刀具，如加工外圆选择外圆车刀，加工平面选择铣刀，加工螺纹选择螺纹车刀或螺纹铣刀。
在编程时，要考虑刀具的半径补偿和长度补偿。刀具半径补偿可以简化编程，尤其是在加工轮廓时，只需要按照零件轮廓编程，然后通过设置刀具半径补偿值就可以适应不同半径的刀具。刀具长度补偿则用于在使用多把刀具时，保证刀具在Z轴方向的正确位置。
（三）数值计算的简化
利用几何关系简化计算
在计算刀具轨迹坐标时，充分利用零件的几何关系可以简化计算过程。例如，对于对称的零件轮廓，可以只计算一半轮廓的坐标，然后通过镜像等方式得到另一半的坐标。对于有规律的曲线或轮廓，如圆形、椭圆形等，可以利用其数学公式来计算坐标。
对于一些特殊角度（如30°、45°、60°等）的直线或圆弧，利用三角函数关系可以快速准确地计算出坐标值。例如，对于一个45°的斜线，其在X轴和Y轴方向的坐标增量是相等的。
采用近似计算方法
在满足加工精度要求的前提下，可以采用近似计算方法。例如，对于一些非圆曲线，可以用直线段或圆弧段来逼近。在计算逼近的直线段或圆弧段的坐标时，可以采用一些近似算法，如弦线逼近法、切线逼近法等。这样可以在保证加工精度的同时，减少数值计算的工作量。
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常用软件介绍
Unigraphics
Unigraphics是美国UnigraphicsSolution公司开发的一套集CAD、CAM、CAE功能于一体的三维参数化软件，是当今最先进的、分析和制造的高端软件，用于航空、航天、汽车、轮船和电子等工业领域2。
CatiaCatia是法国Dassault公司推出的产品，广泛应用于法制幻影系列战斗机、777的开发设计等领域。Catia在一些领域采取设计建模，加工，二者结合，搭配使用2。
PTC Creo
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系统，广泛用于电子、机械、模具、工业设计和玩具等民用行业2。
Mastercam
Mastercam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，同时具备功能2。
Cimatron
CimatronCAD/CAM系统是以色列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。该系统提供了比较灵活的用户界面，优良的三维造型、工程绘图，全面的，各种通用、专用数据接口以及的
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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
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数值错误的预防
明确数值的单位和类型：在程序中使用数值时，要明确数值的单位和类型。例如，在设置切削速度时，要清楚速度的单位是米/分钟还是毫米/分钟；在处理角度值时，要确定是使用度还是弧度。对于不同类型的数值（如整数、浮点数）也要进行正确的定义和使用。可以在程序的注释中注明数值的单位和类型，方便自己和其他人员查看。
进行数值范围的检查：对输入的数值进行范围检查，确保数值在合理的范围内。例如，在设置刀具半径补偿值时，要检查补偿值是否在刀具半径允许的范围内，如果超出范围就提示错误并要求重新输入。对于一些与加工尺寸相关的数值，也要检查是否在零件设计尺寸允许的范围内。
使用常量和宏定义：对于一些经常使用的数值或者固定不变的数值，可以使用常量或者宏定义。这样可以避免在程序中多次使用硬编码的数值，减少数值错误的可能性。例如，将圆周率π定义为一个常量，在需要使用π的地方直接调用这个常量，而不是在每个地方都输入近似值3.14，这样如果需要提高精度或者修改π的值时，只需要在常量定义处修改即可。
程序头和解释信息不足的预防
建立标准的程序头模板：公司或者团队可以建立一个标准的程序头模板，模板中包含零件名称和编号、版本、操作编号和在DNC系统中的存储位置、程序员姓名、创建日期、上次修订日期和程序执行时间等必要信息。程序员在编写程序时，按照这个模板来填写程序头信息，确保程序头信息的完整性。
增加程序内部注释：在程序内部，对关键的代码段、变量、函数等进行注释说明。注释要详细解释代码的功能、目的以及相关的工艺要求等。例如，在一个加工复杂形状零件的程序中，对于一些特殊的加工路径或者刀具选择的地方，要注释为什么采用这样的方式，是基于零件的材料特性、加工精度要求还是其他因素。
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学习数控机床编程代码的教程
一、基础理论学习
了解代码的功能和分类
首先要深入学习G - code和M - code的基本概念和功能。G - code主要用于控制刀具的运动轨迹，如直线运动、圆弧运动等，而M - code用于控制机床的辅助功能，如主轴旋转、冷却液开关等。可以通过阅读专业的数控编程教材或者在线教程，如《数控机床G、M代码大全》等资料，系统地学习每个代码的含义和用法。例如，学习G00快速定位代码时，要理解它是如何将刀具从当前位置快速移动到指定坐标的，以及在实际加工中的应用场景，如在加工前将刀具快速定位到起始点。
掌握坐标系统
数控机床中常用的坐标系统有笛卡尔坐标系统，包括X、Y、Z轴。需要学习如何确定坐标原点，以及绝对坐标（如G90模式下的坐标）和相对坐标（如G91模式下的坐标）的区别。在实际操作中，对于一个简单的二维平面铣削加工，要能够根据工件的形状和加工要求，正确地设定坐标原点，并选择合适的坐标模式。例如，在加工一个矩形零件时，如果从零件的一个角点作为坐标原点，那么在编写代码时，就要根据这个原点来确定刀具的移动坐标。
学习编程的基本结构
数控机床编程代码有其特定的结构。一般来说，一个完整的程序包括程序头、程序主体和程序尾。程序头可能包含一些初始化设置，如选择坐标模式、设置单位等；程序主体是主要的加工指令部分，包含各种G - code和M - code指令；程序尾可能用于一些清理和结束操作，如关闭主轴、冷却液等。通过学习简单的编程示例，逐步掌握这种编程结构。例如，一个简单的铣削程序可能以“G90 G21”（设置为绝对坐标模式，单位为毫米）作为程序头，中间是一系列的G01、G02等指令用于控制刀具的运动，最后以“M05”（主轴停止）和“M09”（冷却液关闭）作为程序尾。
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（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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