乐城数控加工中心培训2024/12/19 14:06:39
乐城数控加工中心培训第三阶段进行数控编程与加工练习，包括一定数量的实际产品的数控编程练习和实际加工练习，通过这个阶段的学习，积累实际经验，提高自己的综合能力。在每个阶段都要集中精力，避免学习过程过于分散，这样可以提高学习效率。
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7812
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在数控加工程序中，字是指一系列按规定排列的字符，作为一个信息单元存储、传递和操作。字是由一个英文字母与随后的若干位十进制数字组成，这个英文字母称为地址符。
如：“X2500”是一个字，X为地址符，数字“2500”为地址中的内容。（FANUC系统中，地址中的值如果带小数点，表示是毫米单位，如果不带小数点，表示是微米单位。如X2500. 表示X坐标2500毫米 X2500 表示X坐标2500微米）
⒊字的功能
组成程序段的每一个字都有其特定的功能含义，以下是以FANUC-0M数控系统的规范为主来介绍的。
⑴顺序号字N
顺序号又称程序段号或程序段序号。顺序号位于程序段之首，由顺序号字N和后续数字组成。其作用为校对、条件跳转、固定循环等。使用时应间隔使用，如N10 N20 N30…… （程序号只是起标记作用，没有实际的意义）
⑵准备功能字G
准备功能字的地址符是G，又称为G功能或G指令，是用于建立机床或控制系统工作方式的一种指令。G00～G99
⑶尺寸字
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通过实例分析能够更好地理解数控车床编程的应用：
简单的外圆车削实例：
工艺分析：假设要加工一个直径为50mm，长度为100mm的轴类零件外圆。首先需要选择合适的刀具，如外圆车刀。确定加工工艺为粗车和精车，粗车留0.5mm的余量给精车。切削参数方面，根据工件材料和刀具材料，设定合适的主轴转速、进给量和切削深度。例如，主轴转速设为1000r/min，进给量设为0.2mm/r，粗车切削深度设为2mm。
编程步骤：
建立坐标系：以工件右端面中心为坐标系原点。
绝对值编程示例：
粗车：首先刀具快速定位到接近工件的位置（例如X52，Z2），然后使用G90指令进行外圆粗车循环，指令格式可能为G90 X46 Z - 100 F0.2（表示从当前位置车削到直径为46mm，长度为100mm的位置，进给量为0.2mm/r），多次调用该指令逐渐减小直径尺寸，直到接近最终尺寸。
精车：使用G01指令进行精车，如G01 X50 Z - 100 F0.1（以0.1mm/r的进给量车削到最终直径50mm和长度100mm的尺寸）。
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3. 设计夹具和刀具
夹具设计：夹具的设计要保证零件在加工过程中的稳定性和准确性。对于一些形状复杂、精度要求高的零件，需要专门设计夹具来满足定位和夹紧的要求。例如，在加工具有多个孔且孔位精度要求高的零件时，可以设计组合夹具，通过精确的定位元件和夹紧装置确保各个孔的加工精度。同时，夹具的设计要考虑到加工过程中的振动问题，避免因振动影响加工精度。
刀具选择：根据零件的材料、加工工艺和精度要求选择合适的刀具。刀具的类型包括车刀、铣刀、钻头、镗刀等，不同类型的刀具适用于不同的加工操作。例如，车削外圆时使用外圆车刀，铣削平面时可以使用面铣刀。刀具的材料也很关键，常见的刀具材料有高速钢、硬质合金等，硬质合金刀具硬度高、耐磨性好，适用于高速切削。此外，还要考虑刀具的几何参数，如刀具的前角、后角、刃倾角等，这些参数会影响切削力、切削温度和加工表面质量。
4. 编写数控程序
依据前面分析的零件图纸和确定的加工方案，通过专用的数控编程软件或者直接编写代码（如G代码、M代码）来完成程序编写。在程序中要设定工具路径，包括刀具的起始位置、运动轨迹（如直线运动、圆弧运动等）以及终止位置。
设定切削参数，如切削速度、进给量等，这些参数要与所选的刀具和零件材料相匹配。例如，对于高速钢刀具加工铝合金材料，切削速度可以设置得较高，而对于硬质合金刀具加工高硬度合金钢，切削速度则要适当降低。
还要设置辅助功能，如冷却液的开关、刀具的更换指令等。编写数控程序需要编程人员对数控指令系统有深入的了解，并且要结合实际的加工工艺要求，确保程序能够准确地控制机床完成零件的加工。
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坐标系相关概念
数控加工坐标系是进行数控编程和加工的重要基础，其中笛卡尔坐标系是基础坐标系。数控机床在设计、制造和使用过程中涉及到几种不同的坐标系，如机床坐标系、工件坐标系、绝对坐标系和相对坐标系、附加坐标系等。机床坐标系是机床固有的坐标系，它是确定刀具（或工件）位置的基本坐标系。工件坐标系是编程人员在编程时根据零件的特点和加工要求自行设定的坐标系，其原点通常选择在便于测量或对刀的基准位置，如工件的右端面或左端面上。绝对坐标系是以机床坐标系为基准的坐标系，在绝对坐标系中，刀具（或工件）的位置是相对于机床坐标系原点的坐标值来表示的。相对坐标系（增量坐标系）是相对于前一位置的坐标增量来表示刀具（或工件）的当前位置
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（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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