台州MasterCAM数控编程培训2024/12/12 10:32:23
台州MasterCAM数控编程培训夹具与刀具知识:了解通用数控夹具的使用方法,如何根据零件的形状和加工要求选择合适的夹具进行装夹
刀具半径补偿:编程时,常认为车刀刀尖是一个点,而实际上为圆弧,因此,当编制加工程序时,需要考虑对刀具进行半径补偿。在加工过程中,刀具的刀尖实际上是有一定半径的圆弧,如果不进行半径补偿,加工出来的零件尺寸将会产生偏差。通过刀具半径补偿功能,可以根据刀具的实际半径值,自动调整刀具的运动轨迹,从而保证加工出的零件尺寸精度。
数控车的坐标系统:
坐标轴定义: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。这样的坐标轴定义明确了刀具在数控车床上的运动方向,是编写数控程序的基础。例如,在车削一个外圆时,刀具需要沿着X轴负方向(径向)进刀,沿着Z轴负方向(轴向)切削;在车削螺纹时,还需要根据螺纹的旋向和C轴的运动方向来确定刀具的螺旋运动轨迹。
加工坐标系原点选择: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。选择合适的加工坐标系原点对于编程和加工都非常重要。如果原点选择不当,可能会导致编程复杂、计算量大,甚至可能会出现加工错误。例如,将原点选择在工件的右端面,可以方便地确定刀具在Z方向上的坐标值,对于车削外圆、端面等加工操作的编程会更加直观和简单。
G - code语言基础:
什么是G - code:G - code是CNC(计算机数控)机床的编程语言,指的是Geometric Code,即几何代码。我们使用这种语言告诉机器做什么或怎么做某事。G - code命令指示机器移动位置、移动速度以及要遵循的路径。对于数控机床而言,切割刀具由这些G - code命令驱动,按特定的路径切割材料以获得所需的形状。例如,G00命令以最大速度将机器从当前位置移动到指定的坐标,这是一种非切割运动,其目的是将机器快速移动到所需的位置,开始某种工作,如切割或打印;G01命令指示机器以设定速度直线移动,我们用X、Y和Z值指定最终位置,用F值指定速度,这在机器执行主要任务时使用,如机床直线切割材料,或3D打印机直线挤出材料。
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2. 工艺处理
确定加工方法:根据零件的形状、尺寸和精度要求等确定采用何种加工方式,如车削、铣削、钻削、磨削等,或者是多种加工方式的组合。例如,对于轴类零件,可能主要采用车削加工;对于具有平面和孔系的箱体类零件,则可能需要铣削和钻削相结合。
选择工夹具:夹具的选择要确保零件在加工过程中能够稳定、准确地定位和夹紧。例如,对于回转体零件可以采用三爪卡盘或四爪卡盘进行装夹;对于形状不规则的零件可能需要定制专用夹具。同时要考虑夹具的精度、刚性以及装夹和拆卸的方便性。
确定加工路线:规划刀具的运动路径,包括对刀点、换刀点和进给路线等。对刀点是刀具相对于工件的起始位置,换刀点是刀具更换时的安全位置,进给路线要考虑加工效率和精度,避免刀具空行程过长或者出现碰撞等情况。
确定切削用量:切削用量包括主轴转速、进给速度和背吃刀量等。主轴转速影响加工表面的粗糙度和刀具寿命,进给速度决定了加工效率和表面质量,背吃刀量则与加工余量的去除有关。这些参数需要根据零件材料、刀具材料、加工工艺等因素进行合理选择。例如,加工硬度较高的材料时,主轴转速可能要适当降低,进给速度也要相应调整,以保护刀具并保证加工质量78
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自动编程是利用计算机辅助制造(CAM)软件来生成数控程序。编程人员只需要将零件的三维模型输入到CAM软件中,然后设置一些加工参数(如加工工艺、刀具参数、切削参数等),软件就会自动生成数控程序。例如,使用UG、MasterCAM等软件进行自动编程时,软件会根据零件的几何形状和设置的参数,自动计算刀具的运动轨迹和生成相应的G代码和M代码。自动编程适用于复杂形状的零件,尤其是曲面零件,它可以大大减少编程的工作量和时间。
二、编程效率
手工编程效率低
对于简单的零件,手工编程可能比较快捷,但对于复杂形状的零件,手工编程的工作量非常大。
数控车床机械加工技能
一、切削加工三要素的确定
(一)切削速度(线速度、圆周速度)V(米/分)
依据刀具材料
若刀具材料为硬质合金,V可取较高值,一般在100米/分以上,购买刀片时通常会提供针对不同加工材料可选择的线速度技术参数。而高速钢刀具的V只能取较低值,一般不超过70米/分,多数情况下取20 - 30米/分以下1。
依据工件材料
工件硬度高时,V取低;铸铁材料,若刀具为硬质合金时,V可取70 - 80米/分;低碳钢的V可取100米/分以上;有色金属的V可取更高些(100 - 200米/分);淬火钢、不锈钢的V应取低一些1。
依据加工条件
当机床、工件、刀具的刚性系统差时,V取低。若数控程序使用的S是每分钟主轴转数,应根据工件直径及切削线速度V计算出S(主轴每分钟转数),公式为
=×1000/(3.1416×工件直径)
S=V×1000/(3.1416×工件直径);若数控程序使用了恒线速,那么S可直接使用切削线速度V(米/分)。
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数控编程的步骤
1. 分析零件图纸
这是数控编程的首要步骤。需要仔细考察零件的形状,包括是简单的几何形状(如圆柱、圆锥、平面等)还是复杂的曲线、曲面形状。例如汽车发动机的复杂缸体,其内部结构和外部轮廓有各种不规则的曲面,需要准确理解其形状特征。
明确零件的尺寸,包括各个方向的长度、直径、厚度等具体数值,同时要注意尺寸的公差要求,这对于加工精度的控制至关重要。
关注零件的精度要求,例如表面粗糙度、形位公差等。高精度要求的零件(如航空航天领域的精密零件)可能需要采用更精密的加工工艺和设备。
了解零件的材料特性,因为不同的材料(如金属、塑料、复合材料等)在加工时需要选择不同的刀具、切削参数和加工工艺。例如,硬度高的金属材料需要更耐磨的刀具和合适的切削速度,以防止刀具过快磨损。
考虑零件的批量大小,如果是大批量生产,可能需要更高效、稳定的加工工艺和编程方式;小批量生产则更注重灵活性。还要关注毛坯形状(如棒料、铸件、锻件等)以及热处理要求等,这些因素都会影响后续的加工工艺选择和编程78912。
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套类零件
套类零件的特点与应用
套类零件的主要特点是其具有内、外圆柱面,且内孔与外圆有一定的同轴度要求。套类零件在机械装置中广泛应用于支撑、导向、保护等方面。例如,在液压系统中,各种液压缸的缸套就是套类零件,它的内孔精度直接影响着液压缸的工作性能,如密封性和运动的平稳性。在机床的主轴箱中,也有许多套类零件,用于支撑主轴的旋转,并且保证主轴的径向精度。
数控车床加工套类零件的难点与解决方法
加工套类零件的难点之一是保证内、外圆柱面的同轴度。由于内孔和外圆是在不同的工序中加工的,如果装夹或者加工工艺不当,很容易导致同轴度误差过大。为了解决这个问题,可以采用一次装夹完成内、外圆大部分加工的方法。例如,在加工一个较短的套类零件时,可以先使用三爪卡盘装夹外圆,加工内孔,然后在不改变装夹的情况下,利用内孔作为定位基准,使用芯轴装夹,再加工外圆,这样可以有效提高内、外圆的同轴度。另外,对于套类零件内孔的加工,由于刀具的悬伸长度较大,容易产生振动,影响加工精度。可以通过选择合适的刀具、调整切削参数(如降低切削速度、减小进给量)等方法来减少振动。
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程序格式
播报
编辑
程序段格式
一个数控加工程序是若干个程序段组成的。程序段格式是指程序段中的字、字符和数据的安排形式。
程序段格式举例:
N30 G01 X88.1 Y30.2 F500 S3000 T02 M08;
N40 X90; (本程序段省略了续效字“G01,Y30.2,F500,S3000,T02,M08”,但它们的功能仍然有效)
在程序段中 ,必须明确组成程序段的各要素:
移动目标 :终点坐标值X、Y、Z;
沿怎样的轨迹移动:准备功能字G;
进给速度:进给功能字F;
切削速度:主轴转速功能字S;
使用刀具:刀具功能字T;
机床辅助动作:辅助功能字M。
程序格式语法
1)程序开始符、结束符
程序开始符、结束符是同一个字符,ISO代码中是%,EIA代码中是EP,书写时要单列段。
2)程序名
程序名有两种形式:一种是英文字母O(%或P)和1~4位正整数组成;另一种是由英文字母开头,字母数字多字符混合组成的程序名(如TEST1 等)。一般要求单列一段。
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