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CNC数控加工编程的一些知识

Nov 16,20

数控机床是一种通过数字信息,控制机床按给定的运动轨迹,进行自动加工的机电一体化的加工装备,经过半个世纪的发展,数控机床已是现代制造业的重要标志之一,在我国制造业中,数控机床的应用也越来越广泛,是一个企业综合实力的体现。
  数控车床是数字程序控制车床的简称,它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身,是国内使用量最大,覆盖面最广的一种数控机床。要学好数控车床理论和操作,就必须勤学苦练,从平面几何,三角函数,机械制图,普通车床的工艺和操作等方面打好基础
cnc加工的另一种叫法是电脑锣。加工中心的日常工作离不开电脑程序。CNC加中心本身就是一种由程序控制的自动化机床。所以对于加工中心来说,编程至关重要,它直接影响了加工的质量和效率。

常用软件

UG
Unigraphics 是美国Unigraphics Solution公司开发的一套集CAD、CAM、CAE 功能于一体的三维参数化软件,是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件,用于航空、航天、汽车、轮船、通用机械和电子等工业领域。
UG软件在CAM领域处于领先的地位,产生于美国麦道飞机公司,是飞机零件数控加工首选编程工具。

UG 优点

提供可靠、精确的刀具路径
能直接在曲面及实体上加工
良好的使用者界面,客户也可自行化设计界面多样的加工方式,便于设计组合高效率的刀具路径
完整的刀具库
加工参数库管理功能
包含二轴到五轴铣削、车床铣削、线切割
大型刀具库管理
实体模拟切削
泛用型后处理器等功能
高速铣功能
CAM客户化模板

Pro/E
美国 PTC (参数技术有限公司)开发的软件,是全世界最普及的三维 CAD/CAM (计算机辅助设计与制造)系统。广泛用于电子、机械、模具、工业设计和玩具等民用行业。具有零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、造型设计等多种功能。
Pro/E在中国南方地区企业中被大量使用,设计建模采用PRO-E ,编程加工采用MASTERCAM 和 CIMATRON 是通行的做法。

M00、M01、M02和M03的区别与联系】
M00为程序无条件暂停指令。程序执行到此进给停止,主轴停转。重新启动程序,必须先回JOG状态下,按下CW(主轴正转)启动主轴,接着返回AUTO状态下,按下START键才能启动程序。
M01为程序选择性暂停指令。程序执行前必须打开控制面板上OPSTOP键才能执行,执行后的效果与M00相同,要重新启动程序同上。M00和M01常常用于加工中途工件尺寸的检验或排屑。
M02为主程序结束指令。执行到此指令,进给停止,主轴停止,冷却液关闭。但程序光标停在程序末尾。
M30为主程序结束指令。功能同M02,不同之处是,光标返回程序头位置,不管M30后是否还有其他程序段。
【地址D、H的意义相同】
刀具补偿参数D、H具有相同的功能,可以任意互换,它们都表示数控系统中补偿寄存器的地址名称,但具体补偿值是多少,关键是由它们后面的补偿号地址来决定。不过在加工中心中,为了防止出错,一般人为规定H为刀具长度补偿地址,补偿号从1~20号,D为刀具半径补偿地址,补偿号从21号开始(20把刀的刀库)。
【暂停指令】
G04X(U)_/P_是指刀具暂停时间(进给停止,主轴不停止),地址P或X后的数值是暂停时间。X后面的数值要带小数点,否则以此数值的千分之一计算,以秒(s)为单位,P后面数值不能带小数点(即整数表示),以毫秒(ms)为单位。
但在某些孔系加工指令中(如G82、G88及G89),为了保证孔底的精糙度,当刀具加工至孔底时需有暂停时间,此时只能用地址P表示,若用地址X表示,则控制系统认为X是X轴坐标值进行执行。
【圆弧插补指令】
G02为顺时针插补,G03为逆时针插补,在XY平面中,格式如下:G02/G03X_Y_I_K_F_或G02/G03X_Y_R_F_,其中X、Y为圆弧终点坐标,I、J为圆弧起点到圆心在X、Y轴上的增量值,R为圆弧半径,F为进给量。
在圆弧切削时注意,q≤180°,R为正值;q>180°,R为负值;I、K的指定也可用R指定,当两者同时被指定时,R指令优先,I、K无效;R不能做整圆切削,整圆切削只能用I、J、K编程,因为经过同一点,半径相同的圆有无数个。当有I、K为零时,就可以省略;无论G90还是G91方式,I、J、K都按相对坐标编程;圆弧插补时,不能用刀补指令G41/G42。
【镜像指令】
镜像加工指令M21、M22、M23。当只对X轴或Y轴进行镜像时,切削时的走刀顺序(顺铣与逆铣),刀补方向,圆弧插补转向都会与实际程序相反。当同时对X轴和Y轴进行镜像时,走刀顺序,刀补方向,圆弧插补转向均不变。
注意:使用镜像指令后必须用M23进行取消,以免影响后面的程序。在G90模式下,使用镜像或取消指令,都要回到工件坐标系原点才能使用。否则,数控系统无法计算后面的运动轨迹,会出现乱走刀现象。这时必须实行手动原点复归操作予以解决。主轴转向不随着镜像指令变化。
【编程换刀子程序】
在加工中心上,换刀是不可避免的。但机床出厂时都有一个固定的换刀点,不在换刀位置,便不能够换刀,而且换刀前,刀补和循环都必须取消掉,主轴停止,冷却液关闭。条件繁多,如果每次手动换刀前,都要保证这些条件,不但易出错而且效率低,因此我们可以编制一个换刀程序保存,到时用M98调用就可以一次性完成换刀动作。
PMC-10V20加工中心为例,程序如下:
O2002;(程序名)
G80G40G49;(取消固定循环、刀补)
M05;(主轴停止)
M09;(冷却液关闭)
G91G30Z0;(Z轴回到第二原点,即换刀点)
【编程换刀子程序】
在加工中心上,换刀是不可避免的。但机床出厂时都有一个固定的换刀点,不在换刀位置,便不能够换刀,而且换刀前,刀补和循环都必须取消掉,主轴停止,冷却液关闭。条件繁多,如果每次手动换刀前,都要保证这些条件,不但易出错而且效率低,因此我们可以编制一个换刀程序保存,到时用M98调用就可以一次性完成换刀动作。
PMC-10V20加工中心为例,程序如下:
O2002;(程序名)
G80G40G49;(取消固定循环、刀补)
M05;(主轴停止)
M09;(冷却液关闭)
G91G30Z0;(Z轴回到第二原点,即换刀点)
M06;(换刀)
M99;(子程序结束)
M06;(换刀)
M99;(子程序结束)