海盐CATIA三维设计培训
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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。
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
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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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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数控车床编程教学
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。
一般来说，G - code命令由字母G加上数字组成，例如G00、G01等。每个G代码指令都有特定的功能。以G01为例，它表示直线移动到特定位置。在G01指令后面通常会跟上表示目标位置的X、Y、Z坐标值以及表示进给率（执行移动的速度）的F值。例如代码G01 X247.951560 Y11.817060 Z - 1.000000 F400.000000要求数控机床从当前位置直线移动到坐标X247.951560、Y11.817060和Z - 1.000000，速度为400mm/min10。
常见的G代码指令
G00：以最大速度将机器从当前位置移动到指定的坐标，机器将同时移动所有轴，以便同时完成行程，这是一种非切割运动，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。
G02和G03：G02命令要求机器以圆形模式顺时针移动，G03命令指示机器以圆形模式逆时针移动。在执行这两个指令时，除了终点参数外，还需要定义旋转中心，或弧线起点与弧线中心点的距离，通常使用I和J参数来定义中心点相对于始发点或上一个命令的终点的偏移量10。
G28：要求机器将移动到其参考点或home位置。为了避免碰撞，可以包括一个带有X、Y和Z参数的中间点，工具将在转到参考点之前通过该点。
G90和G91：用于告诉机器如何解析坐标值。G90为绝对模式，工具的定位始终相对于绝对点或零点；G91为相对模式，工具的定位相对于最后一点，此模式也称为增量模式10。
G - code在数控加工中的应用示例
在数控铣削加工一个简单的圆形零件时，首先可以使用G00将刀具快速定位到接近工件的起始位置，然后使用G01进行直线切削，当需要加工圆形轮廓时，可以使用G02或G03指令。例如，要加工一个半径为10mm的半圆，假设起始点为(0,0)，终点为(20,0)，圆心在(10,0)，可以使用G01将刀具移动到半圆的起点，然后使用G02 X20 Y0 I10 J0指令来加工这个半圆。
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