路桥数控机床技术培训2024/12/17 9:27:56
路桥数控机床技术培训数控编程是一门理论性和实践性都很强的学科，因此理论与实践相结合是非常重要的学习方法。在学习过程中，首先要掌握数控加工原理、数控程序、数控加工工艺等基础知识，这些理论知识是进行数控编程的基础。
CNC数控编程实例分析
一、数控车床编程实例
数控车床主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。其工作原理是把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能，按照数控车床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这程序单中的内容记录在控制介质上，然后输入到数控车床的数控装置中，从而指挥车床加工零件12。
以西门子802S数控系统为例进行编程实例分析：
确定加工路线：按先主后次，先精后粗的加工原则确定加工路线，采用固定循环指令对外轮廓进行粗加工，再精加工，然后车退刀槽，最后加工螺纹。
装夹方法和对刀点的选择：采用三爪自定心卡盘自定心夹紧，对刀点选在工件的右端面与回转轴线的交点。
刀具选择及参数设置：车外圆时，粗车主轴转速为500r/min，进给速度为0.3mm/r，精车主轴转速为800r/min，进给速度为0.08mm/r，切槽和车螺纹时，主轴转速为300r/min，进给速度为0.1mm/r。
程序编制：确定轴心线与球头中心的交点为编程原点，然后根据计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的加工参数及辅助动作，结合数控系统规定使用的坐标指令代码和程序段格式，逐段编写零件加工程序单，并输入CNC装置的存储器中。例如以下部分程序：
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编程要点：
在多工序之间的换刀操作时，要准确设置换刀点的位置，确保刀具更换过程中不会与工件或夹具发生碰撞。
在编程中要合理设置切削参数，如外圆粗加工时，切削深度可以为1 - 2mm，进给速度为80 - 100mm/min；内孔加工时，由于刀具刚性相对较弱，切削深度和进给速度要适当减小；螺纹加工时，根据螺距和机床性能确定主轴转速，一般螺距越大，主轴转速越低。
三、高精度要求零件的编程
精密轴类零件
对于一些高精度要求的轴类零件，如航空航天领域的轴类零件，尺寸精度可能要求在±0.01mm甚至更高，表面粗糙度要求达到Ra0.8 - Ra0.4μm。
工艺方案：
在加工前，要对机床进行精确的校准，包括主轴的径向跳动、轴向窜动等指标的检测和调整。
采用多次精车的工艺，每次精车的切削深度逐渐减小，以提高加工精度。例如， 次精车切削深度为0.1mm，第二次精车切削深度为0.05mm。
合理选择刀具，使用具有高耐磨性和高精度的刀具，如涂层硬质合金刀具。
编程要点：
在编程时，要精确控制刀具的运动轨迹，使用高精度的坐标值。例如，在进行直线插补时，坐标值的计算要精确到小数点后三位以上。
对于进给速度的控制也要更加精细，根据加工精度要求和刀具性能，选择合适的进给速度，避免因进给速度过快导致表面粗糙度下降。
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二）提高生产效率和质量
提高生产效率
数控车编程通过自动化的加工方式，减少了人工操作的时间。例如，在批量生产轴类零件时，一旦编程完成，数控车床可以按照程序自动进行加工，不需要人工频繁地调整刀具和加工参数。自动编程和宏程序编程等方式还可以快速生成程序，对于复杂零件的加工，大大缩短了编程时间，从而提高了整体的生产效率。
提高产品质量
数控车编程能够精确控制刀具的运动轨迹和加工参数。在加工过程中，可以根据零件的精度要求设置合适的切削用量、刀具半径补偿等。例如，在加工高精度的轴类零件时，通过精确的编程，可以保证轴的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度等质量指标。同时，数控车床
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二、盘类零件
盘类零件的特点与应用
盘类零件也是数控车床常见的加工对象。这类零件的直径通常较大，厚度相对较小，具有回转体的形状。盘类零件在机械装置中主要起支撑、密封、连接等作用。例如，在汽车的变速箱中，有许多盘类零件，如齿轮盘、离合器盘等。这些盘类零件的表面可能会有孔、槽、齿形等特征。在工业泵中，叶轮也是一种盘类零件，它的形状和精度会直接影响泵的性能。
数控车床加工盘类零件的要点
在数控车床加工盘类零件时，首先要注意装夹方式的选择。由于盘类零件的厚度相对较小，如果装夹不当，容易引起变形。通常可以采用三爪卡盘或者专用夹具进行装夹。在加工顺序方面，一般先加工外圆和端面，然后再加工内孔等其他特征。例如在加工一个带有内孔和键槽的齿轮盘时，先将盘类毛坯装夹好，车削外圆和一个端面，然后再掉头装夹，车削另一端面和内孔，最后再加工键槽等特征。此外，对于盘类零件上的一些高精度要求的表面，如与其他部件配合的端面或者内孔，也需要通过数控车床的精确加工来保证精度。
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对简单零件编程效率较高：对于几何形状不太复杂、加工工序简单的零件，手工编程的速度可能会比自动编程更快。因为手工编程不需要进行三维建模、设置复杂的加工参数等操作，直接根据零件图样编写程序即可。
劣势
对编程人员要求高：编程人员需要熟悉数控代码功能、编程规则，具备机械加工工艺知识和数值计算能力。这需要较长时间的学习和实践经验积累，而且容易出现人为错误，尤其是在编写复杂程序时。
编程效率低：对于复杂形状的零件，如具有复杂曲面或者多轴联动加工要求的零件，手工编程的效率极低。因为手工计算刀具轨迹和坐标点非常繁琐，而且容易出错，可能需要花费大量的时间来完成一个复杂零件的编程。
难以保证程序的准确性：由于手工编程容易出现人为错误，如代码编写错误、数值计算错误等，所以较难保证程序的准确性。一旦程序出现错误，可能会导致加工零件报废或者机床损坏等问题
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数控车床编程技巧和提升
数控车床编程是一项复杂的任务，涉及到多个方面的技术和细节。以下是几个关键的编程技巧和提升方法，可以帮助你更高效地进行数控车床编程：
1. 合理规划刀具路径
减少空行程时间：刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完毕后退回参考点所运行的距离。通过合理规划刀具路径，减少空行程时间，可以显著提高加工效率。例如，可以在编程中调整参考点的位置，缩短刀具的空行程134。
优化进刀和退刀路径：确保刀具的进刀和退刀路径尽可能短，减少不必要的移动，从而提高加工速度和效率。
2. 优化加工参数
切削速度、进给量和切削深度：根据工件材料、刀具类型和机床性能，合理设置切削速度、进给量和切削深度。这些参数的优化可以提高加工效率，同时延长刀具寿命3。
使用高效的刀具：选择适合加工材料的高效刀具，可以显著提高加工效率和质量。
3. 利用子程序和宏指令
子程序：将重复或常用的代码段编写成子程序，通过调用子程序来简化主程序，提高编程效率。子程序的使用可以减少代码冗余，使程序更加简洁和易于维护13。
宏指令：熟练掌握数控编程语言中的循环语句，如FOR、WHILE等，可以实现代码的批量生成，减少手动输入量
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