路桥SolidWorks培训
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一、轴类零件
轴类零件的特点与应用
轴类零件是数控车床加工中最常见的类型之一。它们通常具有回转体的形状，其长度一般大于直径。轴类零件在各种机械装置中起着传递动力、支撑旋转部件等重要作用。例如在汽车发动机中，曲轴就是典型的轴类零件，它将活塞的往复运动转化为旋转运动，并且承受着巨大的扭矩和冲击力。在机床中，主轴也是轴类零件，它的精度直接影响着机床的加工精度。轴类零件的表面形状可以是简单的圆柱面，也可以是带有锥度、螺纹、键槽等复杂形状的表面。
数控车床加工轴类零件的优势
数控车床在轴类零件加工方面具有诸多优势。首先，数控车床能够精确控制刀具的运动轨迹，从而可以加工出高精度的轴类零件。例如，对于一些精密机床的主轴，其圆柱度要求非常高，数控车床可以通过精确的编程和刀具补偿功能，将圆柱度误差控制在极小的范围内。其次，数控车床可以实现自动化加工，对于批量生产的轴类零件，可以提高生产效率。在加工过程中，只需一次性编写好加工程序，就可以重复使用，减少了人工操作的时间和误差。此外，数控车床还可以加工一些形状复杂的轴类零件，如带有复杂曲线轮廓或者特殊螺纹的轴类零件。对于这些零件，传统车床加工难度较大，而数控车床可以通过编程轻松实现加工。
数控编程的六个步骤
一、数控编程六个步骤概述
数控编程是将零件的加工要求转化为数控机床能够识别和执行的指令的过程，主要包含以下六个步骤：分析零件图纸、选择加工方案、设计夹具和刀具、编写数控程序、模拟验证程序、现场调试。
二、数控编程六个步骤的详细内容
（一）分析零件图纸
全面解读图纸参数
这是数控编程的首要环节，编程人员需要仔细研究零件图纸上的各项信息。对零件的形状要有清晰的认识，例如是简单的几何形状（如圆柱、长方体等）还是复杂的曲面形状。尺寸的准确性也至关重要，包括长、宽、高、直径等各个方向的尺寸数值，以及尺寸的公差范围，如±0.01mm。此外，还需要了解零件的材料、热处理方式以及表面粗糙度等要求。
官方手册：官方手册对于初学者来说是理解数控车床编程不可或缺的基础。这些手册详细介绍了控制系统的功能、命令及操作方法，并通常以示例和图表来阐述编程的基本原理和步骤。不同型号的数控车床会有对应的官方手册，由设备制造商提供，针对特定车床进行深入解析，能够保证读者获得准确而深入的信息，这是其他教材难以比拟的 12。
《从入门到精通，〈数控车床编程与操作〉第二版》：可以预约观看教学视频。它由数控加工领域的领航者制作，分享了专业的数控编程和加工经验。视频中包含了丰富的内容，适合初学者系统学习数控车床编程与操作相关知识 9。
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N10 G50 X100 Z100;
N20 M03 S800;（主轴正转，转速提高到800r/min）
N30 T0202;（选择精车刀并调用刀具补偿）
N40 G00 X29.5 Z2;（快速定位到精车起始点）
N50 G99 G01 Z - 50 F0.1;（以
0.1
�
�
/
�
0.1mm/r的进给速度精车外圆）
N60 X30;（车削到零件直径）
N70 G00 Z2;（退刀）
N80 X100 Z100;（返回换刀点）
N90 M05;（主轴停止）
N100 T0200;（取消刀具补偿）
带锥度轴类零件编程
加工一个带有锥度的轴类零件，大端直径为
Φ
40
�
�
Φ40mm，小端直径为
Φ
30
�
�
Φ30mm，长度为
50
�
�
50mm，毛坯直径为
Φ
45
�
�
Φ45mm。
编程原点仍设置在零件右端面中心。
编程示例（FANUC系统）：
粗车程序（O2001）：
N10 G50 X100 Z100;
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三、其他注意事项
刀具路径规划：确定合理的加工路线，尽量把路线上点的坐标值标示出来，这样在编程时才不容易出差错。在规划刀具路径时，要考虑避免刀具与工件、夹具发生碰撞，同时要优化刀具路径，减少空行程，提高加工效率。例如，在车削一个有内孔和外圆的零件时，要合理安排内孔和外圆的加工顺序，以及刀具的进退刀路径。
安全操作：在编写程序时，要始终牢记安全 。如果是初学者，最好在老师或有经验的人员指导下进行编程和操作。在首次模拟时，可按控制面板上的“机床锁住”按钮，进行程序的模拟运行，检查程序是否存在逻辑错误或可能导致危险的操作，如刀具碰撞、超行程等。同时，要严格按照数控车床安全操作规程进行操作。
数控车床编程入门实例
一、简单外圆车削实例
零件分析：假设要加工一个简单的轴类零件，其外圆直径为50mm，长度为100mm，材料为45号钢，毛坯为直径55mm的棒料。加工要求为车削外圆至尺寸精度要求，表面粗糙度为Ra3.2μm。
工艺规划：
刀具选择：选用外圆车刀，刀具号设为T01。
切削参数确定：根据45号钢的材料特性和加工要求，主轴转速设为S800r/min，进给量设为F0.2mm/r，切削深度设为ap = 2.5mm（分两次切削，每次切削深度1.25mm）。
加工顺序：先进行粗车，将外圆余量去除，然后进行精车，达到尺寸精度和表面粗糙度要求。
编程实现：
一、编程逻辑与格式
保持程序简洁直观：编写程序时应注意使程序简单、方便和直观。避免编写过于复杂和难以理解的程序逻辑，这样不仅便于自己检查和修改，也方便其他编程人员阅读和维护。例如，在选择加工路线时，尽量采用简洁的路径，减少不必要的空行程。
遵循程序段格式：要弄清程序段的基本格式，常用指令的格式、功能及用途。数控加工程序由一系列程序段构成，程序段又由指令字组成。基本的加工指令如G00、G01、G02、G03等的格式和使用条件需要熟练掌握。例如，G01指令的格式为G01 X_Z_F_，其中X和Z是目标点的坐标，F是进给速度，如果格式错误，程序将无法正确执行。
合理选择坐标编程方式：根据零件的加工要求和尺寸标注方式，合理选择绝对坐标编程（G90）或相对坐标编程（G91），或者混合编程。如果零件尺寸是相对于某一固定原点标注的，可能使用绝对坐标编程更方便；如果是基于上一加工位置的相对尺寸，相对坐标编程可能更合适。二、加工参数确定
切削参数选择：包括切削速度、进给量和切削深度的选择。这些参数的选择需要综合考虑工件材料、刀具材料、加工精度要求等因素。例如，加工硬度较高的工件材料时，切削速度要适当降低，以避免刀具过度磨损；而对于精度要求较高的表面，进给量要选择较小的值，以获得较好的表面粗糙度。如果切削参数选择不当，可能会导致加工效率低下、刀具损坏或者加工质量不达标。
主轴转速确定：根据工件材料、刀具材料、加工直径等因素确定主轴转速。一般来说，加工大直径工件时，在保证切削线速度的前提下，可以适当降低主轴转速；而加工小直径工件时，为了维持合适的切削线速度，需要提高主轴转速。同时，还需要考虑机床的性能和刀具的允许转速范围，避免超出机床或刀具的极限值。
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