平湖PROE三维设计培训
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一、数控车床编程实例
简单轴类零件编程
假设要加工一个直径为
Φ
30
�
�
Φ30mm，长度为
50
�
�
50mm的轴类零件，毛坯为直径
Φ
35
�
�
Φ35mm的棒料。加工工序为：先进行粗车，留
0.5
�
�
0.5mm的精加工余量，然后进行精车。
首先确定编程坐标系，将编程原点设置在零件的右端面中心。选择刀具，粗车刀为T01，精车刀为T02。
以下是使用FANUC数控系统的编程示例：
粗车程序（O1001）：
N10 G50 X100 Z100;（设定坐标系，定义换刀点位置）
N20 M03 S500;（主轴正转，转速为500r/min）
N30 T0101;（选择粗车刀，并调用刀具补偿）
N40 G00 X36 Z2;（快速定位到粗车起始点）
N50 G99 G01 Z - 50 F0.2;（以
0.2
�
�
/
�
0.2mm/r的进给速度粗车外圆）
N60 X40;（退刀）
N70 G00 Z2;（快速返回起始高度）
N80 X32;（定位到下一次粗车的起始直径）
N90 G01 Z - 50;
N100 X36;
N110 G00 Z2;
N120 X28;
N130 G01 Z - 50;
N140 X32;
N150 G00 Z2;
N160 M05;（主轴停止）
N170 T0100;（取消刀具补偿）
刀具磨损和安装问题
原因：刀具磨损后，刀具的切削刃形状发生变化，会导致加工尺寸偏差。刀具安装不正确，如刀具的中心高与工件中心不一致，会产生径向力，影响加工精度。
解决方法：及时更换磨损的刀具，在安装刀具时，使用刀具对刀仪精确调整刀具的中心高，确保刀具与工件的相对位置正确。
编程和工艺参数问题
原因：编程时，如果坐标计算错误或者切削参数选择不合理，例如切削深度过大、进给量不均匀等，会导致加工偏差。
解决方法：仔细检查编程代码中的坐标值，合理选择切削参数，根据工件材料和刀具材料，参考切削手册确定合适的切削深度、进给量和切削速度。
二、撞刀问题
问题描述
撞刀是数控车床编程和加工过程中较为严重的问题，它会损坏刀具、工件甚至机床，造成经济损失。
产生原因及解决方法
编程错误
原因：在编程时，如果没有正确计算刀具的运动轨迹，例如刀具的切入和切出路径设置不当，就可能导致撞刀。比如在进行内孔加工时，刀具快速定位的位置不合理，直接进入孔内可能会撞到孔壁。
解决方法：在编程过程中，仔细规划刀具的运动路径，进行坐标计算时要准确无误。对于复杂的加工形状，可以通过绘图软件辅助计算刀具轨迹。同时，在程序运行前，进行模拟仿真，检查是否存在碰撞的可能性。
操作失误
数控车床手工编程
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数控车床编程基础教程
数控车床编程是一项需要系统学习的技能，以下是一些基础的知识：
一、数控车编程特点4
编程坐标方式多样
可以采用绝对值编程（用X、Z表示）、增量值编程（用U、W表示）或者二者混合编程。绝对值编程时，坐标值是相对于编程原点的固定值；增量值编程则是相对于前一位置的坐标变化量。例如，在加工一个轴类零件时，如果使用绝对值编程，对于某一轴向上的点，其坐标是从编程原点开始计算的固定数值。而增量值编程则是计算该点相对于前一加工点在该轴向上移动的距离。
直径方向（X方向）系统默认为直径编程，也可以采用半径编程，但必须更改系统设定。在实际编程中，直径编程符合大部分机械加工的习惯，因为在车削外圆或内孔时，通常以直径尺寸来衡量零件的规格。
脉冲当量不同
X向的脉冲当量应取Z向的一半。脉冲当量是数控装置每发出一个脉冲信号，机床移动部件的位移量。这一特性与数控车床的结构和加工特点有关，因为在车削加工中，X方向（径向）的精度对零件尺寸的影响相对Z方向（轴向）更为敏感。
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弹刀的原因可能是刀径小且刀杆过长，或者受力过大（即吃刀量过大）。解决方法是减少吃刀量，当加工深度大于120mm时，要分开两次装刀，先装上短的刀杆加工到100mm的深度，然后再装上加长刀杆加工100mm以下的部分，并设置小的吃刀量。
过切
过切的原因可能是机床精度不高、撞刀、弹刀、编程时选择小的刀具但实际加工时误用大的刀具等。解决方法是提高机床精度，避免撞刀和弹刀情况发生，确保编程和实际使用刀具一致，提高操机师傅对刀的准确性。
漏加工
漏加工的原因可能是平面中的转角处是最容易漏加工的，为了提高加工效率，一般会使用较大的平底刀或圆鼻刀进行光平面，当转角半径小于刀具半径时，则转角处就会留下余量。解决方法是使用球刀在转角处补加刀路，编程者必须小心谨慎，避免漏加工情况。
多余的加工
多余加工的原因是对刀具加工不到的地方或电火花加工的部位进行加工，多发生在精加工或半精加工。解决方法是通过选择加工面的方式确定加工的范围，不加工的面不要选择1。
空刀过多
空刀过多的原因可能是模型本身复杂、加工参数设置不当、切削模式选择不当和没有设置合理的进刀点等。解决方法是在编程前应详细分析加工模型，确定多个加工区域，把刀路细化，通过选择加工面或修剪边界的方式把大的加工区域分成若干个小的加工区域。
提刀过多和刀路凌乱
提刀过多和刀路凌乱的原因可能是模型本身复杂、加工参数设置不当、切削模式选择不当和没有设置合理的进刀点等。解决方法是针对二次开粗，选择“使用基于层的”方式；选择“跟随部件”切削模式；设置合理的进刀点等。
数控加工中的曲面精度问题
曲面精度问题的原因可能包括切削参数不合理以及工件曲面表面粗糙、数控刀具刃口不锋利、数控刀具装夹太长、排屑吹气以及冲油不好、数控编程走刀方式、工件有毛刺等。解决方法是数控加工中切削参数，公差以及余量，转速进给设置要合理，操作员要不定期检查数控刀具，还要不定期更换，数控加工中装夹刀具的时候要求操作员尽量夹短，刀刃避空不能太长，数控加工中对于平刀，R刀以及圆鼻刀的下切，转速进给设置要合理，数控加工中工件有毛刺，和数控机床、数控刀具以及走刀方式有关系，因此要了解数控加长性能，有毛刺的边要补刀。
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5. 工件夹紧问题
原因：
工件夹紧不稳定。
夹具设计不合理。
预防措施：
选择合适的夹具。
确保工件夹紧稳固。
定期检查夹具的磨损情况。
6. 钻孔的断裂
原因：
毛胚金属材料花纹、体积不科学合理。
余料过多。
预防措施：
精确排列毛胚体积。
科学合理确认毛胚花纹。
减少余料。
7. 钻孔表层割伤
原因：
速度快阻力太大。
环境温度较高。
夹具表层不光滑。
预防措施：
选择具有自润性的夹具材料。
使用合适的切削油。
确保夹具表层光滑。
8. 钻孔的脱落
原因：
钻孔内形变、陶胎太大。
预防措施：
避免在低温下进行钻孔操作。
选择合适的材料和工艺参数。
结论
数控车床零件加工过程中，常见的缺陷包括加工精度不足、表面粗糙度不达标、振动问题、切削液问题、工件夹紧问题、钻孔的断裂、钻孔表层割伤和钻孔的脱落。通过选择合适的设备、优化工艺参数、定期维护和检查，可以有效预防这些问题，提高加工质量和效率
确定加工方法：根据零件图样，分析零件的形状、尺寸精度、表面粗糙度、工件材料、毛坯种类和热处理状况等，选择合适的机床、刀具、定位夹紧装置、加工方法、加工顺序及切削用量的大小。
制定加工计划：确定加工路线，选择对刀点、程序起点、走刀路线、程序终点等。
填写工艺技术文件：如数控加工工序卡片、数控刀具卡片、走刀路线图等。23
2. 计算刀具轨迹的坐标值
几何元素计算：根据零件图的几何尺寸及设定的编程坐标系，计算出刀具中心的运动轨迹，得到全部刀位数据。
简单零件：对于形状较简单的平面形零件（如直线和圆弧组成的零件），只需计算几何元素的起点、终点、圆弧的圆心（或圆弧的半径）、两几何元素的交点或切点的坐标值。
复杂零件：对于形状复杂的零件，需要用直线段（或圆弧段）逼近实际的曲线或曲面，根据加工精度计算出节点的坐标值。23
3. 编写零件加工程序
编写程序：根据加工路线计算出的刀具运动轨迹数据和已确定的工艺参数及辅助动作，按照所用数控系统规定的功能指令及程序段格式，逐段编写出零件的加工程序。
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