塘下短期数控机床培训班

时间 2024/12/14 9:17:24

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来源：乐清志成模具数控培训学校||乐清石帆街道朴湖二村十字路口旁

塘下短期数控机床培训班在编程过程中，要考虑如何通过合理的编程和加工工艺来保证工件的质量。例如，在加工高精度的零件时，需要控制切削力、切削温度等因素，以减少加工误差。

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解决方法：
优化切削参数：根据工件的材料特性、刀具的性能以及加工要求，合理地设置切削速度、进给量和切削深度。可以参考机械加工手册或者通过试验来确定最佳的切削参数。例如，对于硬度较高的材料，可以适当降低切削速度，同时增加进给量和切削深度，但要确保在刀具和机床的承受范围内。
正确选择刀具：根据加工材料的硬度、韧性等特性选择合适的刀具材质和类型。例如，加工硬度较高的材料时，可以选择硬质合金刀具；加工铝合金等软质材料时，可以选择高速钢刀具。同时，要根据零件的形状选择合适的刀具几何形状，如加工内孔时选择合适的镗刀或钻头。
规划优化切削路径：使用数控编程软件或者手动规划合理的切削路径。例如，在铣削平面时，采用环切或行切的方式，并且尽量减少刀具的空行程。对于复杂形状的零件，可以利用软件的自动路径规划功能，生成最优的切削路径，提高加工效率。
数控编程入门所需软件工具
在数控编程入门阶段，有一些软件工具是非常有帮助的：
MasterCAM：
功能特点：
集多种功能于一身：MasterCAM是美国CNC Software Inc.公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件，它集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径模拟及真实感模拟等多种功能于一身。例如，在设计一个复杂的零件模型时，可以使用它的三维实体造型功能创建零件的几何形状，然后直接利用其数控编程功能生成加工程序。
强大的造型功能：它具有方便直观的几何造型功能，可设计出复杂的曲线、曲面零件。对于初学者来说，可以通过它的造型功能更好地理解零件的几何结构，从而为编程打下基础。例如，在设计一个具有复杂曲面的模具零件时，MasterCAM能够提供理想的设计环境。
可靠的刀具路径效验：MasterCAM的可靠刀具路径效验功能可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查出刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况，真实反映加工过程中的实际情况。这对于初学者来说非常重要，可以在实际加工前发现程序中的错误，避免在机床上出现刀具碰撞等严重问题。
适用场景：MasterCAM对系统运行环境要求较低，使用户无论是在造型设计、CNC铣床、CNC车床或CNC线切割等加工操作中，都能获得最佳效果。它已被广泛应用于通用机械、航空、船舶、军工等行业的设计与NC加工。
PowerMILL：
功能特点：
丰富的加工策略：PowerMILL是英国Delcam Plc公司出品的功能强大、加工策略丰富的数控加工编程软件系统。它提供了完善的加工策略，帮助用户产生最佳的加工方案，从而提高加工效率。例如，它可以根据零件的形状和加工要求，自动生成高效的粗加工、精加工路径。
快速的刀具路径计算：它能够快速产生粗、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，缩短85%的刀具路径计算时间。这对于编程过程中的调整和优化非常方便，能够节省大量的时间。
干涉检查与排除：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。在编程时，可以提前发现刀具、刀柄与工件、夹具之间可能存在的干涉问题，并进行调整，确保加工的安全性。
适用场景：具有集成的加工实体仿真功能，方便用户在加工前了解整个加工过程及加工结果，节省加工时间。在模具加工行业被当作标配使用，尤其适合对加工效率要求较高的大型模具加工。

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（二）数控铣编程实例
假设要加工一个带有矩形槽和圆形孔的平面零件。
工艺分析
确定加工顺序，先加工矩形槽，再加工圆形孔。选择合适的铣刀，如立铣刀。
对于切削用量，根据刀具材料、工件材料和加工要求确定。例如，主轴转速为1000r/min，进给速度为100mm/min，切削深度为5mm。
编程过程
设立工件坐标系：使用G54 - G59指令中的一个来设定工件坐标系，假设使用G54，在机床参数中设置好坐标系原点的位置。
加工矩形槽：
快速定位到矩形槽的起始点，使用G00指令，如G00 X10 Y10。
采用G01指令进行直线插补加工矩形槽的四条边，如G01 X50 F100（加工一条边），然后通过改变坐标值加工其他边。
加工圆形孔：
快速定位到圆形孔的中心附近，如G00 X30 Y30。
使用G02或G03指令进行圆弧插补加工圆形孔，根据孔的半径和加工要求编写指令，如G02 X30 Y30 I0 J - 10 F80（假设孔半径为10mm）。
程序结束：同样使用M05和M30指令结束程序。通过这些实例可以看出，在数控编程手工编程过程中，需要根据零件的形状、加工要求、刀具和切削用量等多方面因素进行综合考虑，编写合理的加工程序。1314
四、数控编程手工编程的技巧与经验
（一）熟悉机床和数控系统
机床特性的掌握
了解机床的结构、工作范围和精度等特性是非常重要的。不同类型的机床，如车床、铣床、加工中心等，其运动轴的数量和布局不同。例如，车床主要是X轴（径向）和Z轴（轴向）的运动，而铣床有X、Y、Z三个轴向运动。了解机床的行程范围，可以避免编程时出现超程现象。例如，如果机床X轴的行程是500mm，编程时就不能让刀具运动到超出这个范围的位置。
熟悉机床的精度等级，对于加工高精度零件时合理设置加工参数很有帮助。比如，对于精度要求为±0.01mm的零件，需要选择精度较高的机床，并在编程时考虑刀具磨损补偿等因素，以确保加工精度。
数控系统功能的深入了解
不同的数控系统可能会有一些独特的功能指令和编程规则。例如，FANUC系统和Siemens系统在G指令和M指令的使用上有一定差异。熟悉数控系统支持的编程方式，如绝对值编程、相对值编程、极坐标编程等，能够根据零件的特点选择合适的编程方式。比如，对于圆形轮廓的加工，使用极坐标编程可能会使程序更加简洁。同时，了解数控系统的参数设置，如进给速度的上限、加速度等参数，有助于优化程序的运行效率。

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数控车床编程时，由于所加工的回转体零件的截面为圆形，所以其径向尺寸就有直径和半径两种表示方法。采用哪种方法是由系统的参数决定的。数控车床出厂时一般设定为直径编程，所以程序中的X轴方向的尺寸为直径值。如果需要用半径编程，则需要改变系统中的相关参数，使系统处于半径编程状态。
⒊公制尺寸与英制尺寸
G20 英制尺寸输入 G21 公制尺寸输入（法兰克）
G70 英制尺寸输入 G71 公制尺寸输入（西门子）
工程图纸中的尺寸标注有公制和英制两种形式，数控系统可根据所设定的状态，利用代码把所有的几何值转换为公制尺寸或英制尺寸，系统开机后，机床处在公制G21状态。
公制与英制单位的换算关系为：
1mm≈0.0394in
1in≈25.4mm
二、主轴控制、进给控制及刀具选用（FANUC-0iT系统）　
1．主轴功能S
S功能由地址码S和后面的若干数字组成。
⑴恒线速度控制指令G96
控刀具系统执行G96指令后，S指定的数值表示切削速度。例如G96 S150，表示车刀切削点速度为150m/min。
⑵取消恒线速度控制指令G97 （恒转速指令）

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数控机床编程代码基础
数控机床编程代码是用于控制数控机床运行的指令集，主要分为G代码和M代码等。
一、G代码
概念与作用
G代码即准备功能代码，主要用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种功能。它是一种几何代码，通过这些代码指令可以告诉机床做什么以及怎么做，例如指示机床移动位置、移动速度以及要遵循的路径等。对于数控机床而言，切割刀具由这些G - code命令驱动，按特定的路径切割材料以获得所需的形状2。
常用G代码指令及其功能
G00 - 快速定位指令：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，结果是直线移动到新的位置点，这是一种非切割运动，其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2。
G01 - 直线插补指令：指示机器以设定速度直线移动。需要用X、Y和Z值指定最终位置，用F值指定速度。CNC控制器计算（插值）要经过的中间点的坐标，以获得直线。该指令在机器执行主要任务时使用，例如机床直线切割材料时就会用到这个指令2。
G02 - 顺时针圆弧插补指令：要求机器以圆形模式顺时针移动。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。起点实际上是上一个命令的终点或当前点。比如在数控铣削加工中，当需要加工顺时针方向的圆弧轮廓时就会用到G02指令

课程介绍

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（2）刀具选择错误
如果刀具选择不对，会导致加工不稳定或无法加工，并且影响效率和产品质量。例如，当加工材质比较硬的材质时，应选用刚性比较强、刀尖大的刀具，机台也应采用低转速、慢进给、少背吃等原则去调试；而当加工材质比较软的，如铝合金、尼龙棒、铜等这些材质时，可以相应地提高转速、进给量、背吃刀量，并且使用相应的合金刀。若刀具选择错误，如在加工硬材料时使用了软材料加工用的刀具，可能会出现刀具快速磨损甚至损坏的情况，导致加工无法正常进行20。
2. 加工工艺与效率问题（1）工艺或刀路未优化影响效率
当工艺或刀路没有排好时会影响效率。同一把刀尽量不要重复多次使用，能一把刀完成的绝对不用第二把。排刀顺序和程序顺序在条件允许的情况下，一定要按刀路排列，尽可能地压缩空程时间，减少不必要的定位误差。在刀具或质量没有影响的情况下，可以再次优化程序，达到最佳加工状态。例如，如果刀路规划不合理，刀具在加工过程中会频繁地空行程移动，这会增加加工时间，降低生产效率。
（2）薄壁产品加工变
在加工壁薄的产品时容易产生变形问题。这种产品可能需要分好多道工序才能完成，可以根据产品要求去分析判断。一定要使用低转速、慢进给、少背吃三大加工要素，并且要采用刀尖小、刀刃比较锋利的刀具，装夹也尽可能采用轴向装夹（如压螺丝套），如用径向夹紧始终会有变形状态。如果不按照这些原则进行加工，薄壁产品可能会因为切削力过大而产生变形，导致产品尺寸不符合要求。

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包含二轴到五轴铣削、车床铣削、线切割
大型刀具库管理
实体模拟切削
泛用型后处理器等功能
高速铣功能
CAM客户化模板
⑵Catia
Catia是法国达索（Dassault）公司推出的产品，法制幻影系列战斗机、波音737、777的开发设计均采用Catia。
CATIA 据有强大的曲面造型功能，在所有的CAD三维软件位居前列，广泛应用于国内的航空航天企业、研究所，以逐步取代UG成为复杂型面设计的首选。
CATIA具有较强的编程能力，可满足复杂零件的数控加工要求。一些领域采取CATIA设计建模，UG编程加工，二者结合，搭配使用。
⑶Pro/E是
美国 PTC （参数技术有限公司）开发的软件，是全世界最普及的三维 CAD/CAM （计算机辅助设计与制造）系统。广泛用于电子、机械、模具、工业设计和玩具等民用行业。具有零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、造型设计等多种功能。
Pro/E在中国南方地区企业中被大量使用，设计建模采用PRO-E ，编程加工采用MASTERCAM 和 CIMATRON 是通行的做法。
Pro/E
⑷Cimatron

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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