玉环五轴编程培训
玉环五轴编程培训
一、学习数控车床编程的基础准备
了解数控车床的基本原理和结构：数控车床通过计算机控制系统实现对刀具和工件的精确控制，从而完成各种复杂加工任务。掌握其工作原理和结构对理解编程过程、避免操作失误非常重要。例如在数控车床操作中，要明白各轴的运动方式和控制机制等内容2。
具备一定的数学基础：像解析几何、三角函数、平面内解析几何等知识是必要的。在计算零件轮廓上的几何要素的起点、终点及圆弧的圆心坐标等数值计算时会用到这些数学知识，这是编写加工程序的基础步骤之一1。
学习相关课程与书籍：
可以学习《数控加工工艺学》，这是数控专业的一门综合性课程，涵盖加工零件相关的内容，有助于依据书中内容系统学习数控加工相关知识，有可能省掉其他部分书籍的学习。
还有《数控机床编程与操作》等书籍也对数控车床编程学习有帮助1。
二、数控编程语言学习
ISO代码：这是国际上通用的数控编程语言，具有较好的兼容性，是数控编程学习中的重要部分。许多数控车床编程会基于ISO代码编写程序，需要掌握其规定的代码和格式，这样才能编写出数控机床能够识别和执行的程序5。
厂家自定义代码：各数控机床制造商根据自身产品特点会有自定义代码，在使用特定厂家的数控车床时，也需要对这些代码有所了解和掌握。
2. 编程步骤
2.1 准备工作
图纸分析：仔细阅读零件图纸，理解零件的尺寸、形状和加工要求。
选择刀具：根据加工要求选择合适的刀具，如外圆车刀、内孔车刀、钻头等。
确定加工顺序：合理安排加工步骤，先粗后精，先面后孔，先外后内。
2.2 编写程序
设置工件坐标系：使用G54至G59指令设置工件坐标系，通常将工件右端面与轴心线的交点设为坐标原点。
编写加工指令：根据加工顺序和刀具路径，编写具体的加工指令。例如：
Nc
复制
N0010 G54 X0 Z0 ; 设置工件坐标系
N0020 G00 X50 Z100 ; 快速移动到起始点
N0030 M03 S1000 ; 主轴正转，转速1000转/分钟
N0040 G01 X0 Z0 F100 ; 直线插补，进给速度100毫米/分钟
N0050 G00 X50 Z100 ; 快速返回起始点
N0060 M05 ; 主轴停止
N0070 M30 ; 程序结束
2.3 模拟验证
程序仿真：使用数控仿真软件对编写的程序进行仿真，检查是否有错误或碰撞。
试切验证：在实际机床上进行试切，观察加工效果，必要时进行调整。
3. 常见指令及其用途
3.1 基本移动指令
G00：快速移动到指定位置。
G01：直线插补，沿直线路径移动。
G02：顺时针圆弧插补。
G03：逆时针圆弧插补。
3.2 固定循环指令
G71：外圆粗车循环。
G72：端面粗车循环。
G73：复合粗车循环。
G74：钻孔循环。
G76：精车螺纹循环。
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脉冲当量差异：X向的脉冲当量应取Z向的一半。这是由于车床在径向（X向）和轴向（Z向）的精度要求和运动特性不同，这种差异设计有助于更精确地控制车床的加工精度。
固定循环功能：采用固定循环，可以简化编程。例如车削圆柱面、圆锥面、螺纹等常见的加工操作，都有相应的固定循环指令。这些固定循环指令将一系列复杂的刀具运动和切削参数组合在一起，编程人员只需输入必要的参数，如切削深度、进给量等，就可以完成复杂的加工过程，大大减少了编程工作量。
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。如果不进行刀具半径补偿，在加工圆锥面、圆弧面等形状时，就会产生加工误差。通过刀具半径补偿功能，可以根据刀具的实际半径，自动调整刀具的运动轨迹，保证加工精度。
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简单轴类零件
以一个简单的轴类零件为例，毛坯为φ45㎜×120㎜棒材，材料为45钢，要数控车削端面、外圆2。
工艺方案：
由于是短轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持φ45外圆，使工件伸出卡盘80㎜，一次装夹完成粗精加工。
工步顺序为首先粗车端面及φ40㎜外圆，留1㎜精车余量，然后精车φ40㎜外圆到尺寸。
刀具选择：选用两把刀具，T01为90°粗车刀，T03为90°精车刀。
编程要点：
在编程时，首先要确定工件坐标系，以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点建立XOZ工件坐标系。
例如，粗车端面的程序段可能为：
N0070 G01 X0 Z0; 这表示刀具以直线插补的方式从当前位置移动到工件坐标系的原点（端面中心）。
粗车外圆的程序段如：
N0100 G01 X41 Z - 64 F80; 这里X41表示外圆直径（考虑留1㎜精车余量），Z - 64是外圆的长度方向坐标，F80是进给速度。
精车时，更换为精车刀T03，精车外圆的程序段如：
N0160 G01 X40 Z - 64 F40; 其中X40是精车后的外圆直径，F40是精车时的进给速度。
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数控车床零件加工常见缺陷及预防
数控车床在加工过程中可能会遇到多种缺陷，这些缺陷不仅影响加工质量和效率，还可能导致设备故障。以下是常见的加工缺陷及其预防措施：
1. 加工精度不足
原因：
车床的精度不够高。
操作人员的操作不当。
刀具磨损或不匹配。
切削参数设置不当。
机床刚性不足。
预防措施：
选择高精度的车床设备。
定期对车床进行维护和校准。
选择适合加工材料的刀具。
优化切削参数，如切削速度、进给速度等。
确保机床具有足够的刚性。
编程要点：
对于不同的加工工序，编程时需要准确控制刀具的运动轨迹和切削参数。例如，在粗车外圆时，要根据不同的直径分多次进行粗车，并且要合理设置每次粗车的切削深度和进给速度。
在精车各外圆面时，要按照工艺要求的顺序进行倒角、车削外圆等操作，如精车φ16㎜外圆的程序段：
N0190 G01 X16 Z - 35 F60; 其中X16是外圆直径，Z - 35是长度方向坐标，F60是进给速度。
在切槽和切断操作时，要注意刀具的宽度补偿，以确保切槽和切断的尺寸精度。
二、盘类零件的编程实例
简单盘类零件
例如一个盘类零件，毛坯为φ55㎜×18㎜盘料，φ12 + 0.05㎜内孔及倒角和左右两端面已加工过，材料为45钢2。
工艺方案：采用阶梯切削路线编程法，刀具每次运动的位置都需编入程序。
刀具选择：根据加工要求选择合适的刀具，如外圆车刀等。
编程要点：
编程时要考虑盘类零件的特点，由于其直径较大而厚度相对较小，在切削力的控制上要更加谨慎。例如，在车削外圆时，要根据零件的尺寸和材料合理设置切削深度和进给速度，避免因切削力过大导致零件变形。
如果采用分层切削的方式，要准确计算每层的切削深度和刀具的移动轨迹，以保证加工精度。
复杂盘类零件
对于一些有特殊形状要求的盘类零件，如带有圆弧面、锥面等复杂形状的盘类零件。
工艺方案：需要详细分析零件的形状，确定合适的加工顺序。可能先加工平面，再加工外圆，最后加工特殊形状部分。
刀具选择：除了常规的外圆车刀、切槽刀等，可能还需要圆弧车刀等特殊刀具。
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