泰顺五轴数控操机培训

时间 2024/12/12 10:32:02

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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

泰顺五轴数控操机培训培训中心突破传统的“书本为纲”的教学模式，实行“软件应用和生产实践”相结合的教学模式，开创以就业为导向“经验传授为主”和“工厂师傅带徒弟”的全工厂实战教学模式。

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复杂轴类零件加工（包含锥度和圆弧）
对于一个带有锥度和圆弧的轴类零件，例如在一端有一段锥度，中间有一段圆弧过渡。
程序编号同样可以设为O0002，程序内容如下：
N10 G50 X150.0 Z100.0;
N20 M03 S1000;
N30 G00 X35.0 Z2.0;
N40 G01 Z - 30.0 F100;（先加工一段圆柱部分）
N50 X40.0 Z - 50.0;（加工锥度部分，通过改变X和Z坐标来实现锥度切削）
N60 G02 X30.0 Z - 70.0 R10.0;（加工圆弧部分，G02表示顺时针圆弧插补，R10.0为圆弧半径）
N70 G01 Z - 100.0;
N80 G00 X150.0 Z100.0;
N90 M05;
N100 M30;
这个案例中，除了基本的格式要求外，还体现了如何通过不同的G代码指令来实现复杂的零件形状加工，进一步展示了数控编程程序格式在实际加工中的应用。
二、数控加工中心编程案例
平面铣削加工
要在一个平面上进行铣削加工，例如加工一个长方形的平面。采用Siemens数控系统编程。
程序编号设为%0001，程序内容：
N10 G90 G54 G00 X0 Y0 Z100.0;（采用绝对编程，选择工件坐标系，快速定位到初始点）
N20 M03 S1200;（主轴正转，转速1200r/min）
N30 G00 Z10.0;（快速下降到接近工件表面的高度）
N40 G01 Z - 5.0 F100;（以100mm/min的进给速度下刀到铣削深度）
N50 G41 X10.0 Y10.0 D01;（刀具半径左补偿，移动到铣削起点）
N60 G01 X100.0 Y10.0 F200;（铣削长方形的一条边）
N70 Y50.0;（铣削另一条边）
N80 X10.0;（铣削第三条边）
N90 Y10.0;（铣削第四条边）
N100 G40 G00 X0 Y0;（取消刀具半径补偿，回到初始点）
N110 G00 Z100.0;（快速抬刀）
N120 M05;（主轴停止）
N130 M30;（程序结束）
这里的编程过程中，使用了Siemens数控系统特定的指令格式，如G90、G54等。同时，程序结构完整，注释可以根据需要添加在程序段旁边，解释每个程序段的功能，比如可以在N50旁边注释“刀具半径左补偿，准备开始铣削”等。通过这样的编程格式，能够准确地控制加工中心进行平面铣削加工。

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程序结构清晰
分段编写
程序应分段编写，每一段应完成一个独立的操作任务。例如，粗加工、精加工、换刀等操作应分别单独成段，以提高程序的可读性和维护性。
使用子程序
对于复杂的加工任务，可以采用子程序的方式。子程序可以简化主程序的结构，提高程序的复用性。
注释充分
详细注释
程序中的每一步操作都应有详细的注释，解释其功能和参数设置。例如，换刀指令G0T_中的_表示换刀速度，应根据实际情况选择合适的换刀速度。
注释风格一致
注释应风格一致，便于阅读和理解。例如，可以使用中文或英文进行注释，但应保持格式一致。
数据输入精确
坐标系设定
程序中应明确设定工件坐标系（WCS），并确保坐标系设定正确无误。例如，使用G54设定工件坐标系时，应指定正确的X、Y、Z轴偏移量。
刀具参数设置
刀具参数设置应精确，包括刀具半径、长度、转速等。例如，车削外圆时，应设置刀具半径为工件直径的一半。

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M04 - 主轴反转
功能：使机床的主轴按照设定的转速逆时针旋转。在某些特殊的加工工艺中会用到主轴反转，例如在攻丝操作中，当使用左旋丝锥时，就需要主轴反转来进行攻丝。
适用场景：主要用于一些特殊的加工工艺，如使用左旋丝锥攻丝或者在某些需要反向旋转主轴的加工操作中。
M05 - 主轴停止
功能：停止机床主轴的转动。在加工结束或者在加工过程中需要暂停主轴转动时使用，例如在完成一个切削工序后，需要更换刀具或者进行其他操作时，先使用M05指令停止主轴转动，以确保操作安全。
适用场景：在加工过程中的工序转换、加工结束或者需要手动操作与主轴相关的部件时使用。
M06 - 自动刀具交换
功能：用于在具有自动换刀装置的数控机床上进行刀具的自动更换。当程序执行到M06指令时，机床会按照预先设定的程序，将当前使用的刀具卸下并换上指定的刀具。
适用场景：在加工中心等具有自动换刀功能的机床进行多工序加工时使用，如在铣削、钻孔、镗孔等多种加工工序交替进行的情况下，需要自动更换不同的刀具来完成不同的加工任务。

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=1（在数控车床中，以工件坐标系为准）。
然后在编程中定义变量，例如，定义#1为椭圆上点的X坐标（直径值），#2为椭圆上点的Z坐标。根据椭圆方程，通过计算得出#1和#2的关系。
在程序中，使用循环语句（如WHILE语句）来逐点计算椭圆轮廓上的坐标点，并控制刀具沿着这些点运动，实现椭圆轮廓的加工。例如：
#1 = [初始X值];
WHILE [#1 LE [椭圆长轴直径值]] DO1;
#2 = SQRT[b * b*(1 - #1 * #1/(a * a))]; （根据椭圆方程计算Z坐标）
G01 X[#1] Z[#2] F[进给速度];
#1=#1 + [步长值]; （逐步改变X坐标值）
END1;
抛物线轮廓零件
类似椭圆轮廓零件，抛物线轮廓零件也需要特殊的编程方法。
编程思路：同样可以采用宏程序编程，先建立抛物线的数学模型，

课程介绍

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数控车床编程实例教程
一、简单轴类零件编程实例
零件分析
假设要加工一个简单的轴类零件，其形状为圆柱，一端有倒角。零件材料为45钢，毛坯为直径50mm的棒料，要求加工后的圆柱直径为40mm，长度为100mm，倒角为C2（2mm的倒角）。
工艺规划
采用三爪卡盘夹紧毛坯一端，先进行外圆粗车，留0.5mm的精加工余量，然后进行精加工。刀具选择外圆车刀，粗车时切削参数设定为：切削速度v = 150m/min，进给量f = 0.2mm/r，背吃刀量ap = 2mm；精车时切削速度v = 200m/min，进给量f = 0.1mm/r，背吃刀量ap = 0.25mm。
编程步骤
首先确定坐标系，将工件右端面中心设为坐标系原点。
粗车程序段：
启动主轴正转，M03 S500（这里500是根据切削速度v = 150m/min和刀具直径等计算得出的转速近似值）。
快速定位到粗车起点，G00 X52 Z2。
粗车外圆，G90（采用绝对值编程）G01 X41 Z - 100 F0.2（这里X41是考虑了精加工余量，Z - 100是轴的长度方向终点坐标，F0.2是进给量）。
精车程序段：
调整主轴转速，M03 S800（根据精车切削速度计算得出）。
快速定位到精车起点，G00 X40.5 Z2。
精车外圆及倒角，G01 X40 Z0 F0.1（先车到直径40mm处），X44 Z - 2（车倒角），Z - 100（车剩余圆柱部分）。
最后，主轴停止，M05。
二、带螺纹的轴类零件编程实例
零件分析
有一个轴类零件，除了有外圆和倒角外，还有一段螺纹。零件材料为45钢，毛坯为直径50mm的棒料，外圆部分加工要求同前面的实例，螺纹规格为M30×2（公称直径30mm，螺距2mm）。
工艺规划
仍然采用三爪卡盘夹紧毛坯一端。先进行外圆粗车和精车，然后进行螺纹加工。刀具选择外圆车刀和螺纹车刀。外圆车削的切削参数同前面实例，螺纹加工时，主轴转速根据螺纹螺距等因素设定为S300，采用直进法加工螺纹。
编程步骤
外圆加工部分的程序与前面类似。
螺纹加工程序段：
换螺纹车刀，T0202（假设螺纹车刀为2号刀）。
调整主轴转速，M03 S300。
快速定位到螺纹加工起点，G00 X32 Z5（根据螺纹加工工艺要求确定起点位置）。
螺纹加工指令，G92 X29.2 Z - 30 F2（G92是螺纹切削循环指令，X29.2是螺纹次切削的直径，Z - 30是螺纹终点的Z坐标，F2是螺距）。
多次循环切削，每次逐渐减小X值（如第二次X28.6，第三次X28.2等），直到达到螺纹的最终尺寸。
最后，主轴停止，M05。

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编程步骤：同样先确定加工坐标系和刀具。编程过程中，需要针对不同的特征采用不同的编程指令。对于螺纹加工，要使用螺纹加工指令，如G32或G92指令，设置好螺纹的螺距、牙型等参数。在加工槽时，要先将刀具移动到槽的一侧，然后使用直线插补指令进行切削。对于多个圆锥面和圆柱面的加工，要准确计算每个面的坐标值和加工路径。这个实例体现了在复杂轴类零件编程中，需要综合考虑多种加工要素，合理运用不同的编程指令来实现精确加工。
数控铣床编程实例
平面轮廓加工实例
零件分析：假设要加工一个矩形的平面轮廓零件，边长分别为50mm和30mm。
编程步骤：首先确定加工坐标系，一般将原点设置在零件的某个角点或中心位置。选择合适的铣刀，如立铣刀。编程时，先使用G00命令将刀具快速移动到起始位置，然后使用G01命令按照矩形的轮廓进行直线插补加工。例如，从一个角点开始，G01 X50 Y0 F100（沿X方向加工条边），然后G01 Y30（加工第二条边），G01 X0（加工第三条边），G01 Y0（加工第四条边）。在加工过程中，要注意设置合适的切削速度和进给量，并且要根据刀具半径进行刀具半径补偿，以保证加工尺寸的精度。这个实例展示了数控铣床在平面轮廓加工中的基本编程方法，即通过直线插补指令组合来实现简单几何形状的加工。
曲面加工实例
零件分析：对于一个具有曲面特征的零件，如半球形曲面。
编程步骤：在这种情况下，需要使用更复杂的编程指令和加工策略。通常会使用到刀具半径补偿、刀具长度补偿等功能。可以采用分层铣削的方法，从曲面的顶部开始，一层一层地向下铣削。在编程中，要根据曲面的数学模型计算出每层的刀具路径坐标。例如，使用宏程序或者借助CAM软件生成刀具路径，然后将其转换为数控铣床能够识别的G - code程序。这个实例表明了在数控铣床曲面加工中，需要掌握更高级的编程技巧和加工工艺，以实现复杂曲面的精确加工。

课程特色：

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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。

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