黄岩加工中心数控编程培训2024/12/16 8:48:53
黄岩加工中心数控编程培训中级课程：中级课程费用一般在5000 - 8000元左右。这类课程会在基础课程之上，增加一些复杂零件的编程、CAD/CAM软件的基础应用等内容，例如数控铣床加工中心编程与操作（初、中、高、宏程序）等课程内容。
（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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数控编程自动编程的基本概念
数控编程自动编程也称计算机辅助编程，即程序编制工作的大部分或全部由计算机来完成，如完成坐标值计算、编写零件加工程序单、自动输出打印加工程序单和制备控制介质等3。
在数控加工中，编程是关键环节。对于简单零件的加工，手工编程是可行的，但对于复杂零件，自动编程就显示出其巨大优势。自动编程系统通常是CAD（计算机辅助设计）与CAM（计算机辅助制造）高度结合的系统，也就是CAD/CAM系统。其工作流程涵盖了从零件几何形状的计算机化，到轨迹生成、加工仿真，再到数控程序生成的全过程。例如，在加工一个具有复杂曲面的航空零件时，通过CAD模块将零件的三维模型构建出来，然后利用CAM模块进行加工工艺的规划，包括刀具的选择、切削参数的设定等，接着系统会根据设定自动生成刀具的运动轨迹，并且可以进行加工仿真来验证程序的正确性，最后生成数控程序。
在数控编程中，有一些基本的要素。首先是字符，它是CNC程序中最小的单元，包括数字、字母和符号三种形式。数字可用于组成整数或实数，字母用于编程操作，符号则根据控制器选项使用，如小数点、负号等。其次是字，由字母和数字字符组成，形成控制系统中的单个指令，如表示轴的位置、进给率、速度、准备功能、辅助功能等的字。程序段则是由一个或几个字组成的多重指令，按照逻辑顺序排列输入控制系统，每个程序段包含一系列同时执行的单个指令。还有准备功能指令（G代码）和辅助功能指令（M代码）等，G代码是使数控机床准备好某种运动方式的指令，像快速定位（G00）、直线插补（G01）等，不同的数控系统G代码的功能可能会有所不同；M代码则主要用于控制机床的辅助动作，如主轴的启动、停止（M03、M05）等
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数控编程机床坐标
数控机床坐标系的定义
数控机床坐标系是用来确定机床各坐标轴的位置和方向的参照系统，是数控编程和加工的基础。在数控编程中，通过给定工件相对于机床坐标系的位置和加工参数，可以控制机床的运动，实现工件的加工2。
数控机床坐标系的种类
机床坐标系：机床本身固有的坐标系，用来确定机床各运动轴的位置和方向。
工件坐标系：以工件为基准建立的坐标系，用来确定工件的位置和方向。
加工坐标系：在加工过程中使用的坐标系，用于确定刀具相对于工件的位置和方向。
数控机床坐标系的设定步骤
机床相对运动的规定：在机床上，始终认为工件静止，而刀具是运动的。这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下，就可以依据零件图样，确定机床的加工过程1。
机床坐标系的规定：标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定。在数控机床上，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定数控机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的位移和运动的方向，这就需要通过坐标系来实现，这个坐标系被称之为机床坐标系1。
运动方向的规定：增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向。
数控机床坐标系的应用
编程原点的选择：编程原点应选在设计基准或工艺基准上，以方便计算和减少误差。针对复杂零件，可选择多个编程原点，分别对应不同加工部位，提高编程效率3。
坐标系的优化：针对特定加工任务，可优化坐标系设置，减少机床运动范围，提高加工稳定性和机床寿命。
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一、数控编程的基本概念 数控编程的核心是告诉数控机床要做什么以及如何做。这涉及到对零件图纸的解读，包括零件的形状、尺寸、精度要求等。例如，对于一个简单的轴类零件，需要确定其直径、长度、表面粗糙度等要求。根据这些要求，确定加工的工艺路线，如先粗加工再精加工，选择合适的刀具、切削用量（包括主轴转速、进给速度和切削深度）等。 以数控车床编程为例，数控车床主要用于加工回转体零件。它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。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2。
二、数控编程的坐标系统 理解数控编程中的坐标系统是至关重要的。数控机床通常采用笛卡尔坐标系，包括X、Y、Z三个坐标轴。对于数控车床，Z轴通常为平行于机床主轴的坐标轴，X轴为水平方向且垂直于Z轴的坐标轴。在编程时，需要明确刀具相对于工件的坐标位置。 例如，在一个简单的车削加工中，要将刀具定位到工件的某个位置开始加工。如果采用绝对坐标编程，需要明确刀具在X、Z方向相对于工件原点（通常设定在工件的某个特定位置，如右端面与轴心线的交点）的坐标值；如果采用相对坐标编程，则是相对于刀具当前位置的坐标增量。
三、数控编程的步骤
分析零件图
首先要确定零件的材料、形状、尺寸、精度、批量、毛坯形状和热处理要求等。比如加工一个航空航天领域的高精度零件，材料可能是钛合金，形状复杂，尺寸精度要求极高，批量可能较小。根据这些因素判断零件是否适合在数控机床上加工，以及适合在哪种数控机床上加工。
工艺处理
在分析零件图的基础上进行工艺分析，确定零件的加工方法（如采用的工夹具、装夹定位方法等）、加工路线（如对刀点、换刀点、进给路线）及切削用量（如主轴转速、进给速度和背吃刀量等）等工艺参数。例如在加工一个轴类零件时，可能采用三爪自定心卡盘装夹，对刀点设置在工件右端面与轴心线的交点，根据刀具和工件材料确定合适的主轴转速、进给速度和切削深度等。
数学处理
对于一些复杂形状的零件，需要进行数学计算。例如在加工圆弧、曲线等形状时，要计算出相关的坐标点。这可能涉及到一些几何数学知识，如计算圆弧的圆心坐标、半径等，以确保刀具能够准确地沿着所需的路径进行加工。
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三、数控编程的方法
手工编程
手工编程是指编程人员根据零件图纸的要求，通过人工计算刀具轨迹、坐标点等，然后按照数控系统规定的编程格式编写数控程序。手工编程适用于简单零件的加工，如轴类、盘类零件等。在手工编程过程中，编程人员需要对零件的加工工艺有深入的了解，包括确定加工顺序、选择刀具、计算切削参数等。例如，对于一个简单的轴类零件，编程人员需要计算出每个加工表面的起点和终点坐标，然后使用G01指令编写直线切削的程序段。手工编程虽然效率较低，但对于编程人员理解数控编程原理和机床运动控制非常有帮助，并且在一些简单的加工场合仍然广泛应用3。
自动编程
自动编程是利用计算机辅助编程软件，根据零件的三维模型或二维图纸，自动生成数控程序的方法。自动编程软件可以自动计算刀具轨迹、避免刀具干涉、优化切削参数等，大大提高了编程效率和质量。适用于复杂零件的加工，如模具、叶轮等。自动编程软件通常具有强大的图形界面，可以直观地显示零件模型、刀具路径和加工仿真结果。编程人员只需要输入零件的几何信息、加工要求等参数，软件就可以自动生成数控程序。目前市场上有许多自动编程软件，如MasterCAM、PowerMILL、UG NX等，它们在不同的加工领域和行业中得到广泛应用
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