數控銑床實訓圖編程

❶ 數控銑編程與實訓教程目錄

以下為《數控銑編程與實訓教程》目錄的概述:

第1章，深入理解數控加工：

• 1.1 走進數控加工世界，概述其基本概念


• 1.2 學習基礎編程技能，從程序識讀開始

接著是第2章，掌握銑削工藝核如基礎：

• 2.1 分析數控銑削工藝特含輪性


• 2.2 設計加工工藝路線，布局精準


• 2.3 工件裝夾與刀具選擇，細致入微


• 2.4 切削用量調整，確保加工質量


• 2.5 走刀路線規劃，效率與精度兼顧


• 2.6 實戰演練：工藝文件編寫

第3章，提升數控銑床操作能力：

• 3.1 了解銑床基礎知識，操作更得心應手


• 3.2 熟悉坐標系，精確控制加改老啟工位置


• 3.3 學習指令，編寫高效程序


• 3.4 實操訓練，掌握基本操作


• 3.5 分階段實訓：零件自動加工

第4章，深入探討加工技術應用：

• 4.1 凸凹模輪廓加工，技術細節剖析


• 4.2 內輪廓加工，精度與效率的平衡


• 4.3 平面輪廓加工，多維度技能提升


• 4.4 鏡像指令和坐標旋轉，拓展加工邊界


• 4.5 綜合輪廓加工，技術融合


• 4.6 實戰項目：腔槽加工與非圓曲線加工


• 4.7 DNC數控加工，實時通信技術

最後第5章，綜合實訓項目集錦：

• 5.1 凸模加工，理論與實踐的結合


• 5.2 凹模加工，復雜工件的挑戰


• 5.3 型芯零件加工，精度與工藝的考驗


• 5.4 蓋板零件加工實例，實際問題解決


• 5.5 端蓋銑削加工，綜合應用能力驗證

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❸ 數控機床編程

數控車床、車削中心，是一種高精度、高效率的自動化機床。配備多工位刀塔或動力刀塔，機床就具有廣泛的加工工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等復雜工件，具有直線插補、圓弧插補各種補償功能，並在復雜零件的批量生產中發揮 了良好的經濟效果。
「CNC」是英文Computerized Numerical Control（計算機數字化控制）的縮寫。數控機床是按照事先編制好的加工程序，自動地對被加工零件進行加工。我們把零件的加工工藝路線、工藝參數、刀具的運動軌跡、位移量、切削參數(主軸轉數、進給量、背吃刀量等)以及輔助功能(換刀、主軸正轉、反轉、切削液開、關等)，按照數控機床規定的指令代碼及程序格式編寫成加工程序單，再把這程序單中的內容記錄在控制介質上(如穿孔紙帶、磁帶、磁碟、磁泡存儲器)，然後輸入到數控機床的數控裝置中，從而指揮機床加工零件。
這種從零件圖的分析到製成控制介質的全部過程叫數控程序的編制。數控機床與普通機床加工零件的區別在於數控機床是按照程序自動加工零件，而普通機床要由人來操作，我們只要改變控制機床動作的程序就可以達到加工不同零件的目的。因此，數控機床特別適用於加工小批量且形狀復雜要求精度高的零件。
由於數控機床要按照程序來加工零件，編程人員編制好程序以後，輸入到數控裝置中來指揮機床工作。程序的輸入是通過控制介質來的。
數控車程序可以分成程序開始、程序內容和程序結束三部分內容。
第一部分 程序開始部分
主要定義程序號，調出零件加工坐標系、加工刀具，啟動主軸、打開冷卻液等方面的內容。
數控程序
主軸最高轉速限制定義G50 S2000，設置主軸的最高轉速為2000RPM，對於數控車床來說，這是一個非常重要的指令。
坐標系定義如不作特殊指明，數控系統默認G54坐標系。
返回參考點指令G28 U0，為避免換刀過程中，發生刀架與工件或夾具之間的碰撞或干涉，一個有效的方法是機床先回到X軸方向的機床參考點，並離開主軸一段安全距離。
刀具定義G0 T0808 M8，自動調8號左偏刀8號刀補，開啟冷卻液。
主軸轉速定義G96 S150 M4，恆定線速度S功能定義，S功能使數控車床的主軸轉速指令功能，有兩種表達方式，一種是以r/min或rpm作為計量單位。另一種是以m/min為計量單位。數控車床的S代碼必須與G96或G97配合使用才能設置主軸轉速或切削速度。
G97：轉速指令，定義和設置每分鍾的轉速。
G96：恆線速度指令，使工件上任何位置上的切削速度都是一樣的。
第二部分 程序內容部分
程序內容是整個程序的主要部分，由多個程序段組成。每個程序段由若干個字組成，每個字又由地址碼和若干個數字組成。常見的為G指令和M指令以及各個軸的坐標點組成的程序段，並增加了進給量的功能定義。
F功能是指進給速度的功能，數控車床進給速度有兩種表達方式，一種是每轉進給量，即用mm/r單位表示，主要用於車加工的進給。另一種和數控銑床相同採用每分鍾進給量，即用mm/min單位表示。主要用於車銑加工中心中銑加工的進給。
第三部分 程序結尾部分
在程序結尾，需要刀架返回參考點或機床參考點，為下一次換刀的安全位置，同時進行主軸停止，關掉冷卻液，程序選擇停止或結束程序等動作。
回參考點指令G28U0為回X軸方向機床參考點，G0 Z300.0為回Z軸方向參考點。
停止指令M01為選擇停止指令，只有當設備的選擇停止開關打開時才有效；M30為程序結束指令，執行時，冷卻液、進給、主軸全部停止。數控程序和數控設備復位並回到加工前原始狀態，為下一次程序運行和數控加工重新開始做准備。
數控機床程序編制
一. 數控機床編程的方法
數控機床程序編制的方法有三種：即手工編程、自動編程和
加工中心CAD/CAM 。
1. 手工編程
由人工完成零件圖樣分析、工藝處理、數值計算、書寫程序清單直到程序的輸入和檢驗。適用於點位加工或幾何形狀不太復雜的零件，但是，非常費時，且編制復雜零件時，容易出錯。
2. 自動編程
使用計算機或程編機，完成零件程序的編制的過程，對於復雜的零件很方便。
3. CAD/CAM
利用CAD/CAM軟體，實現造型及圖象自動編程。最為典型的軟體是Master CAM，其可以完成銑削二坐標、三坐標、四坐標和五坐標、車削、線切割的編程，此類軟體雖然功能單一，但簡單易學，價格較低。
二.數控機床程序編制的內容和步驟
1. 數控機床編程的主要內容
分析零件圖樣、確定加工工藝過程、進行數學處理、編寫程序清單、製作控制介質、進行程序檢查、輸入程序以及工件試切。
2. 數控機床的步驟
1) 分析零件圖樣和工藝處理
根據圖樣對零件的幾何形狀尺寸，技術要求進行分析，明確加工的內容及要求，決定加工方案、確定加工順序、設計夾具、選擇刀具、確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。
同時還應發揮數控系統的功能和數控機床本身的能力，正確選擇對刀點，切入方式，盡量減少諸如換刀、轉位等輔助時間。
2) 數學處理
編程前，根據零件的幾何特徵，先建立一個工件坐標系，
數控系統的功能根據零件圖紙的要求，制定加工路線，在建立的工件坐標繫上，首先計算出刀具的運動軌跡。對於形狀比較簡單的零件（如直線和圓弧組成的零件），只需計算出幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點或切點的坐標值。
3) 編寫零件程序清單
加工路線和工藝參數確定以後，根據數控系統規定的指定代碼及程序段格式，編寫零件程序清單。
4) 程序輸入
5) 程序校驗與首件試切
三.數控加工程序的結構
1. 程序的構成：由多個程序段組成。
O0001；O（FANUC-O,AB8400-P,SINUMERIK8M-%）機能指定程序號，每個程序號對應一個加工零件。
N010 G92 X0 Y0；分號表示程序段結束
N020 G90 G00 X50 Y60；
...；可以調用子程序。
N150 M05；
N160 M02；
2. 程序段格式：
1) 字地址格式：如N020 G90 G00 X50 Y60；
最常用的格式，現代數控機床都採用它。地址N為程序段號，地址G和數字90構成字地址為准備功能，...。
2) 可變程序段格式：如B2000 B3000 B B6000；
使用分割符B各開各個字，若沒有數據，分割符不能省去。常見於數控線切割機床，另外，還有3B編程等格式。
3) 固定順序程序段格式：如00701+0；
比較少見。其中的數據嚴格按照順序和長度排列，不得有
西門子系統控制的機器人誤，上面程序段的意思是：N007 G01 X+02500 Y-13400 F15 S30 M02；
零件圖的數學處理
零件圖的數學處理主要是計算零件加工軌跡的尺寸，即計算零件加工輪廓的基點和節點的坐標，或刀具中心輪廓的基點和節點的坐標，以便編制加工程序。
一．基點坐標的計算
一般數控機床只有直線和圓弧插補功能。對於由直線和圓弧組成的平面輪廓，編程時數值計算的主要任務是求各基點的坐標。
1. 基點的含義
構成零件輪廓的不同幾何素線的交點或切點稱為基點。基點可以直接作為其運動軌跡的起點或終點。
2. 直接計算的內容
根據填寫加工程序單的要求，基點直接計算的內容有：每條運動軌跡的起點和終點在選定坐標系中的坐標，圓弧運動軌跡的圓心坐標值。
基點直接計算的方法比較簡單，一般可根據零件圖樣所給的已知條件用人工完成。即依據零件圖樣上給定的尺寸運用代數、三角、幾何或解析幾何的有關知識，直接計算出數值。在計算時，要注意小數點後的位數要留夠，以保證足夠的精度。
二．節點坐標的計算
對於一些平面輪廓是非圓方程曲線Y=F（X）組成，如漸開線、阿基米德螺線等，只能用能夠加工的直線和圓弧去逼近它們。這時數值計算的任務就是計算節點的坐標。
1. 節點的定義
當採用不具備非圓曲線插補功能的數控機床加工非圓曲線輪廓的零件時，在加工程序的編制工作中，常用多個直線段或圓弧去近似代替非圓曲線，這稱為擬合處理。擬合線段的交點或切點稱為節點。
2. 節點坐標的計算
節點坐標的計算難度和工作量都較大，故常通過計算機完成，必要時也可由人工計算,常用的有直線逼近法（等間距法、等步長法、和等誤差法）和圓弧逼近法。
有人用AutoCAD繪圖，然後捕獲坐標點，在精度允許的范圍內，
發那科數控系統也是一個簡易而有效的方法．
培養目標：
本專業培養學生從事數控加工、機械產品設計與製造、生產技術管理方面的高等工程技術應用型人才。要求學生能在生產現場從事產品製造、開發工作，或在技術部門從事工藝、管理工作。主要培養學生數控編程、加工及數控車床、數控銑床、數控加工中心及其它數控設備的操作維修、維護方面的理論知識和專業知識。並能獲得國家勞動和社會保障部頒發的數控工藝員技術等級證書，車鉗工等級證書。
主幹課程設置：機械制圖及計算機繪圖，工程力學，機械設計，單片機原理及介面技術，機械製造技術基礎，電工電子基礎，電氣控制技術，數控機床控制技術和系統，數控機床原理及應用，數控機床編程與操作，CAD/CAM技術，機床夾具，數控機床維修技術。AUTOCAD平面繪圖,MASTERCAM三維設計,PRO/E實體造型。以及金工實訓，車鉗工實訓，數控車實訓 。
就業情況：
本專業畢業生主要面向珠三角外資大中型企事業單位及國有企事業單位的操作、銷售、工藝、設備維護等部門，主要培養數控機床操作人員、數控編程工藝人員、NC數控編程、數控設備維修人員、數控設備營銷人員。此外還能從事CAD/CAM軟體應用，數控系統或設備的銷售與技術服務工作，數控設備的安裝調試及維護，以及車間生產組織與管理等工作.NC數控編程，


編程技巧
科學技術的發展，導致產品更新換代的加快和人們需求的多樣化，產品的生產也趨向種類多樣化、批量中小型化。為適應這一變化，數控（NC）設備在企業中的作用愈來愈大。我校作為國家級重點職校，為順應時代潮流，重點建設數控專業，選購了BIEJING-FANUC Power Mate O數控車床。它與普通車床相比，一個顯著的優點是：對零件變化的適應性強，更換零件只需改變相應的程序，對刀具進行簡單的調整即可做出合格的零件，為節約成本贏得先機。但是，要充分發揮數控機床的作用，不僅要有良好的硬體，（如：優質的刀具、機床的精度等），更重要的是軟體：編程，即根據不同的零件的特點，編制合理、高效的加工程序。通過多年的編程實踐和教學，我摸索出一些編程技巧。
數控車床雖然加工柔性比普通車床優越，但單就某一種零件的生產效率而言，與普通車床還存在一定的差距。因此，提高數控車床的效率便成為關鍵，而合理運用編程技巧，編制高效率的加工程序，對提高機床效率往往具有意想不到的效果。

靈活設置參考點
BIEJING-FANUC Power Mate O數控車床共有二根軸，即主軸Z和刀具軸X。棒料中心為坐標系原點，各刀接近棒料時，坐標值減小，稱之為進刀；反之，坐標值增大，稱為退刀。當退到刀具開始時位置時，刀具停止，此位置稱為參考點。參考點是編程中一個非常重要的概念，每執行完一次自動循環，刀具都必須返回到這個位置，准備下一次循環。因此，在執行程序前，必須調整刀具及主軸的實際位置與坐標數值保持一致。然而，參考點的實際位置並不是固定不變的，編程人員可以根據零件的直徑、所用的刀具的種類、數量調整參考點的位置，縮短刀具的空行程。從而提高效率。

化零為整法
在低壓電器中，存在大量的短銷軸類零件，其長徑比大約為2~3，直徑多在3mm以下。由於零件幾何尺寸較小，普通儀表車床難以裝夾，無法保證質量。如果按照常規方法編程，在每一次循環中只加工一個零件，由於軸向尺寸較短，造成機床主軸滑塊在床身導軌局部頻繁往復，彈簧夾頭夾緊機構動作頻繁。長時間工作之後，便會造成機床導軌局部過度磨損，影響機床的加工精度，嚴重的甚至會造成機床報廢。而彈簧夾頭夾緊機構的頻繁動作，則會導致控制電器的損壞。要解決以上問題，必須加大主軸送進長度和彈簧夾頭夾緊機構的動作間隔，同時不能降低生產率。由此設想是否可以在一次加工循環中加工數個零件，則主軸送進長度為單件零件長度的數倍 ，甚至可達主軸最大運行距離，而彈簧夾頭夾緊機構的動作時間間隔相應延長為原來的數倍。更重要的是，原來單件零件的輔助時間分攤在數個零件上，每個零件的輔助時間大為縮短，從而提高了生產效率。為了實現這一設想，我電腦到電腦程序設計中主程序和子程序的概念，如果將涉及零件幾何尺寸的命令欄位放在一個子程序中，而將有關機床控制的命令欄位及切斷零件的命令欄位放在主程序中，每加工一個零件時，由主程序通過調用子程序命令調用一次子程序，加工完成後，跳轉回主程序。需要加工幾個零件便調用幾次子程序，十分有利於增減每次循環加工零件的數目。通過這種方式編制的加工程序也比較簡潔明了，便於修改、維護。值得注意的是，由於子程序的各項參數在每次調用中都保持不變，而主軸的坐標時刻在變化，為與主程序相適應，在子程序中必須採用相對編程語句。

減少刀具空行程
在BIEJING-FANUC Power Mate O數控車床中，刀具的運動是依靠步進電動機來帶動的，盡管在程序命令中有快速點定位命令G00，但與普通車床的進給方式相比，依然顯得效率不高。因此，要想提高機床效率，必須提高刀具的運行效率。刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完畢後退回參考點所運行的距離。只要減少刀具空行程，就可以提高刀具的運行效率。（對於點位控制的數控車床，只要求定位精度較高，定位過程可盡可能快，而刀具相對工件的運動路線是無關緊要的。）在機床調整方面，要將刀具的初始位置安排在盡可能靠近棒料的地方。在程序方面，要根據零件的結構，使用盡可能少的刀具加工零件使刀具在安裝時彼此盡可能分散，在很接近棒料時彼此就不會發生干涉；另一方面，由於刀具實際的初始位置已經與原來發生了變化，必須在程序中對刀具的參考點位置進行修改，使之與實際情況相符，與此同時再配合快速點定位命令，就可以將刀具的空行程式控制制在最小范圍內從而提高機床加工效率。

優化參數，平衡刀具負荷，減少刀具磨損
波傳播的是疏密相間的運動形態。機械波是振動形式