乐清CAD制图培训2024/12/19 14:06:39
乐清CAD制图培训机械工程实训总学时内，给予数控机床实训足够的时间比例。学生在实训过程中，通过实际操作数控车床，将所学的理论知识应用到实践中，例如编写数控程序来加工简单的轴类零件、盘类零件等，提高了自己的数控编程能力和实际操作能力。
N20 M03 S500;
N30 T0101;
N40 G00 X46 Z2;
N50 G99 G01 Z0 F0.2;
N60 X40 Z - 20;（粗车锥面部分）
N70 Z - 50;（粗车圆柱部分）
N80 X45;
N90 G00 Z2;
N100 M05;
N110 T0100;
精车程序（O2002）：
N10 G50 X100 Z100;
N20 M03 S800;
N30 T0202;
N40 G00 X39.5 Z2;
N50 G99 G01 Z0 F0.1;
N60 X40 Z - 20;（精车锥面）
N70 Z - 50;（精车圆柱）
N80 X40.5;
N90 G00 Z2;
N100 X100 Z100;
N110 M05;
N120 T0200;
二、数控铣床编程实例
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4. 编程步骤
准备工作：
制定加工方案：分析零件的材料、形状、尺寸、精度及毛坯形状和热处理要求等，确定正确的加工方法、定位夹紧以及加工顺序、所用刀具和切削用量等。
准备所需工具和夹具：确保工件和刀具安装正确，并进行对刀。
编写加工程序：
分析零件图样：确定加工工艺过程，包括加工方法、定位夹紧、加工顺序、所用刀具和切削用量等。
数值计算：根据零件的尺寸要求、加工路线及设定的坐标系，进行运动轨迹坐标值的计算。
编写程序单：按照数控系统规定使用的功能指令代码和程序段格式，编写加工程序单。
输入程序：
将编写好的程序输入到数控系统中：可以通过键盘直接输入数控系统，也可以通过计算机通信接口输入数控系统。
调试程序：
在模拟环境下调试程序：确保程序的正确性，检查刀具轨迹的正确性。
进行首件试切：分析误差产生的原因，及时修正，直到试切出合格零件。
加工工件：
将预处理好的工件夹在工作台上，启动机床开始自动加工。
5. 注意事项
详细的设计和规划：编写程序前需要进行详细的加工方案设计和工序规划。
选择合适的坐标系和程序格式：在编写程序时，需要选择合适的坐标系和程序格式。
检查和校验代码：在输入程序前，需要对代码进行检查和校验，防止因编码错误导致机床出错。
安全操作：在机床工作时，需要严格遵守安全操作规程，确保人员和设备的安全。
6. 编程技巧
化零为整法：对于大量短销轴类零件，可以将多个零件合并在一起进行加工，减少机床主轴滑块在床身导轨局部频繁往复，提高生产效率。
减少刀具空行程：通过优化刀具路径，减少刀具接近工件和切削完毕后退回参考点所运行的距离，提高刀具的运行效率。
合理安排走刀路线：确保加工路线短，进给、换刀次数少，充分发挥数控机床的功能，使加工安全、可靠，效率高。
7. 学习资
书籍：《数控编程基础》、《数控车床编程与操作》等。在线课程：Coursera、Udemy等平台上的数控编程课程。
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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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G代码的基本结构
一般来说，G - code命令由字母G加上数字组成，例如G00、G01等。每个G代码指令都有特定的功能。以G01为例，它表示直线移动到特定位置。在G01指令后面通常会跟上表示目标位置的X、Y、Z坐标值以及表示进给率（执行移动的速度）的F值。例如代码G01 X247.951560 Y11.817060 Z - 1.000000 F400.000000要求数控机床从当前位置直线移动到坐标X247.951560、Y11.817060和Z - 1.000000，速度为400mm/min10。
常见的G代码指令
G00：以最大速度将机器从当前位置移动到指定的坐标，机器将同时移动所有轴，以便同时完成行程，这是一种非切割运动，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。
G02和G03：G02命令要求机器以圆形模式顺时针移动，G03命令指示机器以圆形模式逆时针移动。在执行这两个指令时，除了终点参数外，还需要定义旋转中心，或弧线起点与弧线中心点的距离，通常使用I和J参数来定义中心点相对于始发点或上一个命令的终点的偏移量10。
G28：要求机器将移动到其参考点或home位置。为了避免碰撞，可以包括一个带有X、Y和Z参数的中间点，工具将在转到参考点之前通过该点。
G90和G91：用于告诉机器如何解析坐标值。G90为绝对模式，工具的定位始终相对于绝对点或零点；G91为相对模式，工具的定位相对于最后一点，此模式也称为增量模式10。
G - code在数控加工中的应用示例
在数控铣削加工一个简单的圆形零件时，首先可以使用G00将刀具快速定位到接近工件的起始位置，然后使用G01进行直线切削，当需要加工圆形轮廓时，可以使用G02或G03指令。例如，要加工一个半径为10mm的半圆，假设起始点为(0,0)，终点为(20,0)，圆心在(10,0)，可以使用G01将刀具移动到半圆的起点，然后使用G02 X20 Y0 I10 J0指令来加工这个半圆。
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平行度偏差
原因分析：主要与机床的几何精度有关，例如床头箱和尾座的中心连线与导轨不平行，会使加工出的工件在轴向方向上产生平行度偏差。另外，刀具的安装位置不准确，或者刀具在加工过程中发生偏移，也会影响平行度。
解决方法：需要对机床的几何精度进行调整，通过检测和调整床头箱和尾座的相对位置，保证中心连线与导轨平行。在刀具安装时，要精确测量刀具的安装高度和角度，确保刀具安装正确。并且在加工过程中，要定期检查刀具的磨损和固定情况，防止刀具偏移。
编程中的碰撞问题
原因分析
在编程过程中，如果没有合理规划刀具路径，就可能导致刀具与工件、夹具或者机床部件发生碰撞。例如，在刀具快速移动（G00指令）时，如果没有考虑到移动路径中的障碍物，就容易发生碰撞。对工件的形状和尺寸理解不准确，编程时设置的刀具切入和切出点不合理，也会引发碰撞。另外，在进行多工序加工时，如果换刀点设置不当，当刀具在换刀过程中也可能与工件或夹具发生碰撞。
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编程逻辑问题
原因：编程时的逻辑错误，如在进行轮廓加工时，加工顺序错误或者循环条件设置不当，可能会引起过切或欠切。
解决方法：仔细检查编程逻辑，对于复杂的轮廓加工，可以将加工过程分解为多个简单的步骤进行编程，确保每个步骤的加工路径正确。在程序编写完成后，进行多次审查，避免逻辑错误。
数控车床高级编程技巧
一、宏程序编程
宏程序概念
宏程序是一种可以使用变量、算术和逻辑运算、条件语句和循环语句等进行编程的方法。它类似于计算机编程语言中的高级语言，可以根据加工需求灵活编写程序。在数控车床编程中，宏程序可以用于处理一些具有规律性变化的零件加工，如加工一系列不同尺寸的圆柱或圆锥零件。通过使用变量来表示零件的尺寸参数，如直径、长度等，可以大大简化编程过程。例如，当需要加工一组直径从30mm到50mm，步长为5mm的圆柱零件时，使用宏程序可以只编写一个通用的程序，通过改变变量的值来实现对不同直径圆柱的加工。
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