海盐PROE三维设计培训数控编程培训所学的知识对于机械设计相关岗位也有很大的帮助。例如绘图人员需要对数控加工工艺有一定的了解,这样在绘制零件图和装配图时,能够更好地考虑加工的可行性和便利性。
车床编程实例:
简单轴类零件加工:例如加工一个直径为50mm,长度为100mm的光轴。首先进行工艺分析,确定加工顺序为粗车、精车。在编程时,使用绝对值编程方式,设定坐标系原点在工件右端面中心。粗车时,使用G00快速定位到起始点,然后使用G01直线插补指令进行切削,设置合适的切削深度和进给量。精车时,同样使用G01指令,但切削深度更小,以保证加工精度。在这个过程中,需要考虑刀具的选择,如选用合适的车刀,并且根据刀具半径进行半径补偿设置。
带有台阶的轴类零件:假设要加工一个带有两个台阶的轴,大端直径为60mm,长度为30mm,小端直径为40mm,长度为70mm。编程时,要分别对每个台阶进行加工。先粗车大端台阶,然后再粗车小端台阶,最后进行精车。对于每个台阶的加工,都需要准确计算坐标点,使用G01指令进行直线切削。在台阶的过渡处,可能需要使用倒角指令来保证过渡的平滑。这个案例涉及到更多的坐标计算和加工顺序的安排,能够锻炼初学者的编程能力。
铣床编程实例:
平面铣削:加工一个矩形的平面,长为100mm,宽为80mm。首先确定刀具,选择合适的铣刀,如直径为20mm的立铣刀。在编程中,使用G00快速定位到起始点,然后使用G01指令按照矩形的轮廓进行铣削。在铣削过程中,要设置合适的切削深度、进给量和切削速度。例如,切削深度可以设置为5mm,进给量为100mm/min,切削速度根据刀具和材料的特性来确定。为了保证平面的平整度,可能需要进行多次分层铣削。
圆形轮廓铣削:对于一个直径为80mm的圆形轮廓的铣削。可以使用G02或G03指令来实现圆形的加工。首先确定圆心的坐标,然后根据刀具半径和加工余量计算出刀具的轨迹。在编程时,设置好刀具的起始点、终点以及圆弧的圆心坐标,同时要注意选择合适的加工平面(如G17表示XY平面)。这个案例能够让初学者掌握圆弧插补指令的使用方法以及圆形轮廓加工中的坐标计算。
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程序格式
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程序段格式
一个数控加工程序是若干个程序段组成的。程序段格式是指程序段中的字、字符和数据的安排形式。
程序段格式举例:
N30 G01 X88.1 Y30.2 F500 S3000 T02 M08;
N40 X90; (本程序段省略了续效字“G01,Y30.2,F500,S3000,T02,M08”,但它们的功能仍然有效)
在程序段中 ,必须明确组成程序段的各要素:
移动目标 :终点坐标值X、Y、Z;
沿怎样的轨迹移动:准备功能字G;
进给速度:进给功能字F;
切削速度:主轴转速功能字S;
使用刀具:刀具功能字T;
机床辅助动作:辅助功能字M。
程序格式语法
1)程序开始符、结束符
程序开始符、结束符是同一个字符,ISO代码中是%,EIA代码中是EP,书写时要单列段。
2)程序名
程序名有两种形式:一种是英文字母O(%或P)和1~4位正整数组成;另一种是由英文字母开头,字母数字多字符混合组成的程序名(如TEST1 等)。一般要求单列一段。
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三、对刀点和换刀点的设置
对刀点的设置
对刀点是刀具在数控车床坐标系中的起始点,也是刀具相对零件运动的起点。对刀点的选择要方便对刀操作,并且在加工过程中能够保证刀具与零件、夹具等不会发生碰撞。一般选择在零件的设计基准或者工艺基准上,例如对于轴类零件,可以选择在右端面的中心位置作为对刀点。对刀点确定后,通过对刀操作,将刀具的位置信息输入到数控系统中,以便数控系统能够准确控制刀具的运动轨迹。
换刀点的设置
换刀点是在加工过程中需要更换刀具时,刀具所到达的位置。换刀点的设置要确保刀具在换刀过程中不会与零件、夹具或者工作台发生碰撞。通常换刀点设置在远离加工区域的安全位置,其坐标值要根据机床的具体结构和加工零件的尺寸等因素来确定。例如,对于小型数控车床,换刀点的X坐标可以设置为机床的最大行程加上一定的安全距离,Z坐标可以设置为远离零件和夹具的位置,如Z = 100mm以上。
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循环指令
数控车床编程中有多种循环指令,如G71、G72、G73等。G71为外径粗车循环指令,它可以自动完成多次切削,减少编程的工作量。例如,对于一个长轴类零件的粗加工,只需要设置好每次切削的背吃刀量、退刀量等参数,就可以通过G71指令快速完成粗加工编程。G72是端面粗车循环指令,适用于对端面进行多次粗加工的情况。G73是仿形粗车循环指令,适合加工毛坯形状与成品形状相似的零件。正确理解和运用这些循环指令,可以大大提高编程效率和加工精度16。
刀具补偿指令
刀具补偿指令包括刀具半径补偿(G41、G42)和刀具长度补偿(G43、G44)。在车削加工中,刀具磨损或者更换刀具后,刀具的半径和长度可能会发生变化。通过刀具半径补偿指令,可以在不修改程序中零件轮廓尺寸的情况下,对刀具半径的变化进行补偿。例如,使用G41指令表示刀具左补偿,G42表示刀具右补偿。在加工一个带有圆弧轮廓的零件时,如果刀具磨损了,只需要在程序中调整刀具半径补偿值,就可以保证加工出来的零件尺寸仍然符合要求。刀具长度补偿指令则在刀具长度发生变化时,能够调整刀具在Z轴方向的位置,确保加工深度的准确性
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2. 加工工艺分析
加工方法:确定加工方法,如采用的工夹具、装夹定位方法等。
加工路线:确定加工路线,包括进给路线、对刀点、换刀点等。
工艺参数:确定加工参数,如进给速度、主轴转速、切削速度和切削深度等。
3. 刀具选择
刀具类型:根据加工表面的特性选择合适的刀具,如外圆端面车刀、螺纹车刀等。
刀具材质:选择合适的刀具材质,如高速钢、硬质合金等。
刀具几何参数:确定刀具的几何参数,如主偏角、副偏角、前角、后角等。
4. 数学计算
坐标系建立:假设程序原点,建立工件坐标系。
节点坐标计算:计算各节点的相对位置坐标值。
5. 编程步骤
编程指令:根据数控系统的规定,选择合适的编程指令代码和程序段格式。
程序编写:编写零件加工程序,包括主程序和子程序。
程序校验:进行程序校验,确保程序无误。
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2. 编程步骤
零件图纸分析:拿到一张零件图纸后,首先应对零件图纸进行分析,确定加工工艺过程,包括加工方法(如采用的工夹具、装夹定位方法等)、加工路线(如进给路线、对刀点、换刀点等)及工艺参数(如进给速度、主轴转速、切削速度和切削深度等)4.
确定加工路线:根据零件的形状和要求,确定加工路线。例如,对于一个包含外圆柱面、圆弧面、槽、螺纹、倒角等表面的零件,可以按照先主后次、先精后粗的原则确定加工路线4.
选择装夹方法和对刀点:选择合适的装夹方法和对刀点。例如,采用三爪自定心卡盘自定心夹紧,对刀点选在工件的右端面与回转轴线的交点4.
选择刀具:根据加工要求选择合适的刀具。例如,车外圆时,可以选择适当的刀具,并设定粗车主轴转速为500r/min,进给速度为0.3mm/r4.
编写程序:根据计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的加工参数及辅助动作,结合数控系统规定使用的坐标指令代码和程序段格式,逐段编写零件加工程序单,并输入CNC装置的存储器中4.
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