鹿城UG模具设计培训

时间 2024/12/17 9:27:39

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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

鹿城UG模具设计培训括对零件加工顺序的合理安排，例如对于一个具有多个加工特征的零件，需要确定先加工哪个部位，后加工哪个部位，以保证加工精度和效率。

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数控编程基础概念与原理
数控编程是数控机床实现自动化加工的关键技术，它通过特定的编程语言向数控机床发出指令，控制刀具的运动轨迹、切削参数等，从而将毛坯加工成符合要求的零件。
数控编程的语言类型
G - code（几何代码）：这是CNC（计算机数控）机床最常用的编程语言。例如，G00命令以最大速度将机器从当前位置移动到指定坐标，G01命令指示机器以设定速度直线移动，G02和G03分别要求机器以圆形模式顺时针和逆时针移动等。这些命令通过指定坐标位置（如X、Y、Z轴）和运动参数（如速度F值）来控制机床的运动轨迹。不同的G - code命令组合在一起，就可以让机床加工出各种复杂的形状。在数控铣削中，要获取一个特定形状的路径，就需要遵循如G00、G01、G02等一系列G - code命令的组合，通过准确设置每个命令中的坐标值和参数，来实现精确的加工路径控制。
M - code（辅助功能代码）：用于控制机床的辅助功能，如主轴的启动、停止、冷却液的开关等。例如，M03命令用于打开主轴，并且可以使用S参数设置主轴速度，像M30 S1000就是以1000RPM的速度打开主轴。这些命令与G - code命令配合使用，才能使数控机床完整地完成加工任务。
数控编程中的坐标系统
机床坐标系：是数控机床固有的坐标系，它的坐标方向是固定的。在数控车床上，X轴对应径向，Z轴对应轴向，C轴（主轴）的运动方向以从机床尾架向主轴看，逆时针为＋C向，顺时针为－C向。机床坐标系的原点是机床制造商设定的固定点，通常位于机床的某个特定位置。
加工坐标系（工件坐标系）：其应与机床坐标系的坐标方向一致。加工坐标系的原点可以根据加工需求进行选择，一般选在便于测量或对刀的基准位置，例如工件的右端面或左端面上。在编程时，使用加工坐标系可以方便地确定刀具相对于工件的位置，使得编程更加直观和方便。例如在编写一个数控车削程序时，如果将加工坐标系原点设置在工件右端面中心，那么在编程中对于工件各个部位的加工尺寸和刀具运动轨迹的描述就可以基于这个原点进行计算，这样更符合加工实际需求。

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工艺规划
同样先选择合适的刀具。加工顺序为先加工圆柱部分，再加工锥度部分，最后加工圆弧倒角部分。在计算坐标时，需要根据零件的尺寸和形状确定各个转折点的坐标值。
编程步骤
以下是一个可能的编程示例：
Plaintext
复制
O0002;
G50 X100 Z100;
T0101;
M03 S1000;
G00 X30 Z2; （快速定位到圆柱加工起始位置）
G01 Z - 30 F0.2; （加工圆柱部分）
X35; （退刀）
G00 Z2;
X20; （快速定位到锥度加工起始位置）
G01 X30 Z - 15 F0.15; （加工锥度部分）
X32; （退刀）
G00 Z - 13; （快速定位到圆弧加工起始位置）
G02 X36 Z - 15 R2 F0.1; （加工圆弧倒角部分）
X40; （退刀）
G00 X100 Z100;
M05;
M30;
数控车床手工编程常见问题与解决方法
一、工艺问题
加工顺序不合理
问题描述：如果加工顺序安排不当，可能会导致零件加工精度难以保证或者加工效率低下。例如，在加工一个既有内孔又有外圆的零件时，如果先加工外圆后加工内孔，由于加工内孔时的切削力可能会使已经加工好的外圆产生变形。
解决方法：对于这类零件，应先加工内孔，再加工外圆。这样可以利用内孔作为后续外圆加工时的定位基准，减少加工误差。在规划加工顺序时，一般遵循先粗后精、先主后次、先面后孔等原则。例如，在加工一个复杂的轴类零件时，先粗车外圆和端面，去除大部分余量，然后再精车外圆、加工键槽等次要特征，最后进行表面处理等工序。

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刀具半径补偿：编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而实际上为圆弧，因此，当编制加工程序时，需要考虑对刀具进行半径补偿。在加工过程中，刀具的刀尖实际上是有一定半径的圆弧，如果不进行半径补偿，加工出来的零件尺寸将会产生偏差。通过刀具半径补偿功能，可以根据刀具的实际半径值，自动调整刀具的运动轨迹，从而保证加工出的零件尺寸精度。
数控车的坐标系统：
坐标轴定义：加工坐标系应与机床坐标系的坐标方向一致，X轴对应径向，Z轴对应轴向，C轴（主轴）的运动方向则以从机床尾架向主轴看，逆时针为＋C向，顺时针为－C向。这样的坐标轴定义明确了刀具在数控车床上的运动方向，是编写数控程序的基础。例如，在车削一个外圆时，刀具需要沿着X轴负方向（径向）进刀，沿着Z轴负方向（轴向）切削；在车削螺纹时，还需要根据螺纹的旋向和C轴的运动方向来确定刀具的螺旋运动轨迹。
加工坐标系原点选择：加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置，一般在工件的右端面或左端面上。选择合适的加工坐标系原点对于编程和加工都非常重要。如果原点选择不当，可能会导致编程复杂、计算量大，甚至可能会出现加工错误。例如，将原点选择在工件的右端面，可以方便地确定刀具在Z方向上的坐标值，对于车削外圆、端面等加工操作的编程会更加直观和简单。
G - code语言基础：
什么是G - code：G - code是CNC（计算机数控）机床的编程语言，指的是Geometric Code，即几何代码。我们使用这种语言告诉机器做什么或怎么做某事。G - code命令指示机器移动位置、移动速度以及要遵循的路径。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。例如，G00命令以最大速度将机器从当前位置移动到指定的坐标，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；G01命令指示机器以设定速度直线移动，我们用X、Y和Z值指定最终位置，用F值指定速度，这在机器执行主要任务时使用，如机床直线切割材料，或3D打印机直线挤出材料。

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数控车床编程自学注意事项
编程规范与细节
坐标数值计算：
编程时要特别注意Z方向的数值正负号，这关系到刀具的运动方向是否正确 28。
认真计算圆弧连接点和各基点的坐标值，确保走刀正确。对于复杂形状的零件，精确的坐标计算是编写准确程序的基础。
编程模式选择：
根据加工需求正确选择绝对值编程、增量值编程或混合编程方式。如果选择不当，可能导致刀具运动轨迹不符合预期。
在使用特殊指令（如G90、G91）时，要清楚其含义和作用。G90指令表示程序段中的运动坐标数字为绝对坐标值，G91指令表示为增量坐标值，二者的混淆可能造成加工误差。
刀具与加工参数
刀具路径规划：合理规划刀具路径，避免刀具与工件、夹具等发生碰撞。例如在加工内孔时，要考虑刀具的伸出长度和直径，确保刀具能够顺利进出孔并且在加工过程中不会碰撞到孔壁。
切削参数设置：正确选择切削参数，包括切削速度、进给量和切削深度等。切削速度过快可能导致刀具磨损加剧甚至损坏，切削深度过大可能引起工件变形或加工精度下降。
代码检查与调试
代码检查：编写完程序后，要仔细检查代码是否存在语法错误、逻辑错误等。例如检查G代码和M代码的格式是否正确，指令的参数是否符合要求。
调试优化：在实际加工前，可以先进行模拟调试，观察刀具的运动轨迹是否正确。如果发现问题，及时调整程序，优化刀具路径和加工参数，提高加工效率和质量。

课程介绍

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数控编程方式
数控编程是指通过编写程序来控制数控机床进行加工操作的技术。其主要方式有以下几种：
手工编程：
这是最基础且最早期使用的数控编程方法1。编程人员需要直接编写G代码和M代码，通过一系列特定的指令来控制机床的运动和工作，例如指示刀具的移动路径、速度、切削用量等操作20。
手工编程的灵活性较高，编程人员能够根据具体的加工需求进行编写。在面对小批量、多品种的加工任务时具有优势，因为可以针对不同的零件特点快速调整程序。
然而，手工编程要求编程人员具备较高的数控知识和编程技巧，需要对数控指令及编程规则非常熟悉，并且要有数控加工工艺知识和数值计算能力。由于所有的编程工作都依赖人工完成，所以编程效率相对较低，在处理复杂零件的编程时工作量较大且容易出错。

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数控车床编程的内容与步骤
数控编程的内容包括分析图样并确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序、制作控制介质、程序校验和试切削等环节。首先，要对零件图样进行细致分析，明确加工要求，如尺寸精度、形状精度、表面粗糙度等。然后确定加工工艺过程，包括选择加工方法、确定加工顺序、选择刀具和切削用量等。数值计算则是根据零件的几何形状和加工工艺要求，计算出刀具运动轨迹的坐标值等参数。编写加工程序是按照数控系统规定的指令代码和程序段格式，将加工工艺过程转化为数控程序。制作控制介质是将编写好的程序存储在相应的介质上，如磁盘、U盘等，以便输入到数控机床中。程序校验和试切削是为了检查程序的正确性，通过在数控机床上进行模拟加工或实际试切削，发现并修正程序中的错误

课程特色：

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