椒江CAD制图培训

时间 2025/1/13 18:06:58

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来源：台州步步高数控加工中心培训学校||台州地区数十所校区就近选择

椒江CAD制图培训师资力量雄厚，各老师拥有丰富的实践经验和教学经验，富有责任心，全程跟踪解决学员后顾之忧；梓龙职业技术培训学校有多名10年以上教学经验的老师，分为实操基地与理论基地做到理论与实操同步

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四、数控编程六个步骤的案例分析
（一）轴类零件加工案例
零件分析
假设有一个轴类零件，材料为45钢，长度为200mm，直径为50mm，精度要求为±0.05mm，表面粗糙度要求为Ra1.6μm。这是一个典型的回转体零件，适合在数控车床上加工。
加工方案选择
选择数控车床进行加工。加工顺序为：先进行粗车，去除大部分余量，背吃刀量设为2mm，主轴转速为800r/min，进给速度为0.2mm/r；然后进行半精车，留0.5mm余量，主轴转速提高到1200r/min，进给速度为0.1mm/r；最后进行精车，达到精度和表面粗糙度要求，主轴转速为1500r/min，进给速度为0.05mm/r。装夹方式采用三爪卡盘装夹一端，顶尖顶持另一端。
夹具和刀具设计
夹具选用标准的三爪卡盘和顶尖，能够稳定地固定轴类零件。刀具选择外圆车刀，粗车时选用硬质合金刀具，刀具前角为10°，后角为8°，以适应较大的切削力；精车时选用精度更高的刀具，刃口半径为0.2mm。
程序编写
以下是一个简单的数控车削程序示例（以FANUC系统为例）：
O0001（程序号）
N10 G99 G21（设定每转进给和毫米制单位）
N20 T0101（选择1号刀具及1号刀补）
N30 M03 S800（主轴正转，转速800r/min）
N40 G00 X52 Z2（快速定位到起始点）
N50 G01 Z - 200 F0.2（粗车外圆，进给速度0.2mm/r）
N60 X55（退刀）
N70 G00 Z2（快速返回起始位置）
N80 S1200（提高主轴转速到1200r/min）
N90 G01 Z - 200 F0.1（半精车外圆，进给速度0.1mm/r）
N100 X55（退刀）
N110 G00 Z2（快速返回起始位置）
N120 S1500（提高主轴转速到1500r/min）
N130 G01 Z - 200 F0.05（精车外圆，进给速度0.05mm/r）
N140 X55（退刀）
N150 G00 X100 Z100（快速定位到安全位置）
N160 M05（主轴停止）
N170 M30（程序结束）

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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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表面光洁度差
刀具问题：刀具的切削刃粗糙度、刀具的材质等都会影响表面光洁度。如果刀具的切削刃本身不够光滑，在切削时就会在工件表面留下痕迹。例如，使用质量较差的硬质合金刀具，其切削刃在制造过程中存在微观的缺陷，加工时就会使零件表面粗糙度增大。而且刀具磨损后，切削刃变得不锋利，切削力会增大，这也会导致零件表面光洁度下降。
切削参数不合理：切削速度、进给量和切削深度是数控车床加工的重要参数。当切削速度过低时，刀具与工件之间的摩擦增大，容易在工件表面产生积屑瘤，影响表面光洁度。例如，在车削铝合金零件时，如果切削速度设置过低，积屑瘤会频繁出现。而进给量过大时，会在零件表面留下明显的刀痕，降低表面质量。
振动影响：加工过程中的振动会使刀具和工件之间产生微小的位移，从而影响表面光洁度。振动可能来自机床本身的结构问题，如机床的床身刚度不足，在切削力的作用下会发生振动。也可能是由于切削力不均匀引起的，例如在车削偏心零件时，如果没有采取合适的工艺措施，切削力的周期性变化会导致振动。

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数控车床编程入门教程
数控车床编程是一项技术性强且实用的技能，对于初学者来说，找到合适的入门教程至关重要。以下是根据搜索结果整理的一些适合数控车床编程入门的教程推荐：
《零基础学习数控车床》：这是一套非常适合初学者的视频教程，系统地介绍了数控车床的操作和编程技巧，内容通俗易懂。在教程中，将所有通用指令加以解释并实际验证演示，能够让初学者直观地看到指令的作用和效果3。
《手把手教你数控车床编程和实践》：共计31条视频，内容涵盖了数控车床编程和实践的多个方面，例如从什么是CNC机床、CNC设备选型说明到数控车床坐标系讲解等基础知识7。

课程介绍

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数控编程软件推荐
一、Mastercam

功能特点
Mastercam集数控编程、二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、刀具路径模拟及真实感模拟等多种功能于一身。它提供了设计零件外形所需的理想环境，其稳定强大的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。例如在模具制造行业，Mastercam可以方便地设计出复杂的模具型腔曲面，并且能够准确地生成刀具路径进行加工。
适用场景和用户群体
它适合中小企业，因为其价位适中，并且操作相对简单。在工业界及学校广泛采用，对于初学者来说是一个比较容易上手的数控编程软件。它可以用于各种类型的数控加工，如铣削、车削、线切割等。
使用体验和优势
它的刀具路径模拟功能非常实用，可以在编程后直观地查看刀具的运动路径，及时发现可能存在的问题，如刀具干涉、过切等。同时，它的后处理功能也比较完善，可以根据不同的数控机床生成合适的G代码程序。
二、PowerMill

功能特点
PowerMill是一款功能强大、加工策略丰富的数控加工编程软件系统。它可以为用户带来最佳的加工方案，进而提高加工效率。其刀路计算快，在加工大型模具时优势明显。例如在汽车模具制造中，对于大型的覆盖件模具，PowerMill能够快速计算出合理的刀具路径，减少加工时间。
适用场景和用户群体
主要适用于模具加工行业，特别是对于大型模具的加工。对于那些需要提高加工效率、减少手工修整的模具制造企业来说是一个很好的选择。
使用体验和优势
它可以快速产生粗、精加工路径，并且任何方案的修改和重新计算几乎在瞬间完成，能够缩短85%的刀具路径计算时间，对2 - 5轴的数控加工包括刀柄、刀夹进行完整的干涉检查与排除，这有助于提高加工的安全性和质量。
三、HyperMILL

功能特点

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G04 - 定时暂停
功能：加工运动暂停，暂停时间由F后面的数据指定（单位为秒，范围是0.01秒到300秒）。例如“G04 F5”，表示刀具暂停加工5秒。
适用场景：在一些需要短暂停顿的加工操作中使用，如在钻孔时，为了保证孔底的质量，可以在钻到孔底后使用G04指令暂停一段时间，使刀具在孔底进行光整加工。
G17 - 加工XY平面
功能：指定机床在XY平面内进行加工操作。这对于数控铣床或加工中心来说是很重要的指令，它确定了加工的平面。
适用场景：当加工二维平面图形或者进行XY平面内的铣削、钻孔等操作时使用。
G18 - 加工XZ平面
功能：指定机床在XZ平面内进行加工操作。
适用场景：适用于在XZ平面内的加工任务，如在车铣复合加工中心上进行XZ平面的铣削加工或者车削加工中的某些特殊操作。
G19 - 加工YZ平面
功能：指定机床在YZ平面内进行加工操作。
适用场景：用于YZ平面内的加工，例如在一些特殊形状的零件加工中，需要在YZ平面进行铣削、钻孔等操作时使用。
G20 - 英制尺寸（法兰克系统）
功能：将数控系统的尺寸单位设置为英制。在一些与英制标准相关的加工任务或者与国外采用英制单位的设备进行协作加工时使用。
适用场景：当加工的图纸或零件要求采用英制尺寸时，如加工一些来自英制国家的航空航天零部件或者使用英制规格的刀具进行加工时

课程特色：

1.师资力量雄厚，各老师都拥有丰富的实践经验和教学经验，富有责任心，老师全程跟踪解决学员后顾之忧。

2. 优质的教学质量，紧紧围绕课堂教学，优化教学过程，增强教学的有效性。

3.舒适的学习环境，校区环境整洁舒适、休闲安静、舒适自然、轻松宜人。

4.良好的交通条件，校区周边交通便利，停车方便，公交可直达校区。

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