适用范围的不同
CNC编程
复杂形状和高精度加工:适用于加工复杂形状的零件,如具有复杂曲面的汽车发动机缸体、航空发动机叶片等。这些零件的加工需要多轴联动,CNC编程可以精确地协调各个轴的运动,实现复杂形状的加工。同时,对于高精度要求的零件加工,CNC编程也能够满足要求。例如,在制造高精度的光学镜片模具时,CNC编程可以将模具的型腔加工到很高的精度,确保镜片的成型质量。
批量生产:在批量生产中具有很大的优势。一旦编写好CNC程序,可以很方便地在多台数控加工中心上使用相同的程序进行加工,保证产品的一致性。而且,通过优化程序,可以提高生产效率,降低生产成本。例如,在生产手机外壳等大批量零件时,CNC编程可以确保每个外壳的尺寸和形状精度一致,并且能够快速高效地完成加工任务。
传统编程
简单零件和单件小批量生产:对于一些简单形状的零件,如简单的轴类零件、平板类零件等,传统编程(手工编程)可以满足加工要求。而且在单件小批量生产时,如果加工的零件相对简单,手工编程的灵活性较高,可以快速根据零件的实际情况进行编程。例如,在机械维修车间,偶尔需要加工一个简单的替换零件,手工编程就可以满足需求,不需要使用复杂的CNC编程软件。
编程效率和灵活性
CNC编程
高效编程:借助于先进的编程软件,CNC编程的效率较高。例如,使用UG编程软件,编程人员可以通过导入零件的三维模型,然后利用软件的自动编程功能,快速生成初步的CNC程序。软件可以自动进行刀具路径规划、切削参数设置等操作,编程人员只需要根据实际情况进行一些调整和优化即可。
灵活性受限:虽然CNC编程在大多数情况下效率很高,但在某些特殊情况下,其灵活性可能会受到一定的限制。例如,当加工一些具有特殊工艺要求或者非标准形状的零件时,可能需要对编程软件进行深入的定制和调整,这对于编程人员的要求较高。而且,如果数控系统不兼容某些编程软件生成的代码,也会带来一些不便。
传统编程
编程效率低:如前所述,传统编程(手工编程)由于需要大量的人工计算和指令编写,编程效率较低。尤其是对于复杂零件的编程,可能需要花费较长的时间来完成。
高度灵活:传统编程在面对一些特殊的加工要求或者非标准的加工工艺时,具有较高的灵活性。因为编程人员可以根据实际情况直接编写指令代码,不受编程软件功能的限制。例如,在进行一些特殊的手工研磨工艺的编程时,手工编程可以根据研磨的具体要求(如研磨的力度、方向、路径等)进行灵活编写。
优秀的CNC编程实例(数控加工中心)
型腔加工实例
零件分析与工艺规划
零件特征:假设要加工一个具有复杂型腔的模具零件,型腔内部有多个凸起、凹槽和斜面,材料为模具钢,硬度较高。
工艺规划:首先进行粗加工,使用较大直径的
实战教学
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G01(直线插补):用于控制刀具按照给定的进给速度进行直线运动,实现直线轮廓的加工。编程时需要指定直线的终点坐标以及进给速度。
G02(顺时针圆弧插补)和G03(逆时针圆弧插补):分别用于控制刀具沿顺时针和逆时针方向进行圆弧插补运动,在加工圆弧轮廓时使用。使用这两个指令时,除了指定圆弧的终点坐标外,还需要确定圆弧的圆心位置(可以通过圆心相对于起点的坐标增量I、J来表示)以及进给速度。
G40(刀具半径补偿撤销)、G41(左偏刀具半径补偿)和G42(右偏刀具半径补偿):刀具半径补偿指令在考虑刀具实际刀尖为圆弧形状时非常重要。G41用于刀具在加工轨迹左侧进行半径补偿,G42用于右侧,G40则是撤销半径补偿。
G50(车床工件坐标系设定):用来设定工件坐标系,确定工件原点在机床坐标系中的位置。
G90(按绝对坐标编程)和G91(按相对坐标编程):G90表示程序段中的运动坐标数字为绝对坐标值,即坐标值是相对于工件坐标系原点的;G91表示程序段中的运动坐标数字为增量坐标值,是相对于前一位置的坐标增量。
M指令(辅助功能指令):
M00、M01(程序停止、计划停止):M00会无条件停止程序的执行,需要人工干预才能继续;M01是计划停止,只有当机床操作面板上的“任选停止”按钮被按下时才会生效。
M03、M04、M05(主轴指令:正转、反转、停转):用于控制主轴的旋转方向和停止。例如在车削外圆时,通常先使用M03指令使主轴正转,然后刀具再进行切削加工。
M06(换刀):用于在加工过程中需要更换刀具的情况。
M07、M08、M09(冷却液:2号开、1号开、关):用于控制冷却液的开启和关闭,以保证加工过程中的冷却效果,提高刀具寿命和加工质量。
M10、M11(工件、夹具等:夹紧松开):对工件或夹具进行夹紧和松开操作。
M02、M30(程序:结束、结束并返回):M02表示程序结束,而M30不仅表示程序结束,还会使程序指针返回程序开头,方便下一次加工。
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