数控加工技术
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数控加工技术介绍一、数控加工技术是啥?数控加工技术简单来说,就是用数字信息来控制机床进行加工啦。
就好像是给机床装上了一个超级聪明的大脑。
以前的机床加工啊,全靠师傅的手艺,师傅要在那盯着,手动操作各种手柄啊、按钮啊,可费劲了。
现在有了数控加工技术,只要把加工的要求变成数字代码输入到机床里,机床就像个听话的小机器人一样,按照程序自己动起来,加工出想要的零件。
这就好比你告诉厨师要做什么菜,把菜谱详细地写出来,厨师就按照菜谱做,机床也是这样按照数字菜谱(程序)来加工零件的。
二、数控加工技术的厉害之处它的精度那叫一个高啊!你想啊,人工操作的时候,人的手再稳也难免会有一点点偏差,但是数控加工就不一样了。
它可以精确到头发丝那么细的误差范围呢。
比如说加工一个小小的精密零件,像手表里的小齿轮之类的,数控加工就能做得特别完美。
而且它的效率也很高,只要程序设置好了,机床就可以不停地工作。
不像以前,师傅工作累了还得休息会儿,机床可是不会累的哦。
这就像是一个不知疲倦的小工匠,在那不停地打造东西。
三、数控加工技术里的机床数控加工用到的机床也很有趣呢。
有数控车床、数控铣床、加工中心等等。
数控车床就像是一个擅长转圈加工的小能手,主要用来加工那些圆形的零件,就像车削出一根漂亮的圆柱。
数控铣床呢,就像一个雕刻大师,它可以在零件表面雕出各种各样的形状。
而加工中心就更厉害了,它就像是一个全能选手,不仅能车削、铣削,还能钻孔、攻丝等多种加工操作。
这些机床就像一个个有着特殊技能的小伙伴,组合在一起就能做出超级复杂的零件。
四、数控加工技术的编程编程可是数控加工技术的灵魂所在。
这就像是给机床写一封秘密信件,告诉它要怎么干活。
编程的语言有好多种,不过不管哪种语言,都是为了准确地告诉机床刀具该怎么移动,移动多远,转多快之类的。
对于初学者来说,编程可能有点像在解一个神秘的谜题,但只要掌握了其中的规律,就会发现很有趣。
就像你刚开始玩一个新游戏,有点摸不着头脑,玩熟了就觉得特别好玩。
数控加工技术1. 简介数控加工技术(Computer Numerical Control,简称CNC)是一种利用计算机控制机床进行加工的技术。
相比传统的手工操作和编程加工,数控加工技术具有精度高、生产效率高、重复性好等优点,广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天等领域。
2. 数控加工原理数控加工技术的核心是计算机数值控制系统。
它由计算机、数控系统、输入设备、输出设备和机床组成。
计算机负责接收和处理数控程序,并将指令发送给数控系统。
数控系统根据程序指令,控制机床进行加工操作。
输入设备可通过键盘、鼠标等方式输入加工参数。
输出设备可以显示加工过程和结果。
3. 数控加工的优势3.1 精度高数控加工技术可以实现高精度的加工。
由于加工过程由计算机控制,可以减少人为误差。
同时,数控加工还可以利用数学建模和仿真技术,在加工前进行精确的模拟和优化,提高加工精度。
3.2 生产效率高相比传统的手工操作,数控加工技术可以大大提高生产效率。
数控机床具有快速定位和自动换刀等功能,可以实现自动化连续加工,减少了运输和装卸时间,提高了生产效率。
3.3 重复性好数控加工技术可以实现精确的重复加工。
通过编写数控程序,加工参数可以被准确记录和重复使用。
这样不仅减少了人工调整误差的可能性,还可以实现批量生产,提高了加工的一致性和稳定性。
4. 数控加工的应用数控加工技术在许多领域都有广泛的应用。
4.1 机械加工在机械加工领域,数控加工技术可以应用于钻孔、铣削、车削、切割等操作。
它可以实现复杂形状的加工,提高加工精度和效率。
4.2 汽车制造汽车制造领域需要大量的零部件加工。
数控加工技术可以在一台机床上完成多种加工工序,减少了设备和操作人员的投入,提高了生产效率和质量。
4.3 航空航天航空航天领域对零部件的精度要求极高。
数控加工技术可以实现复杂的五轴加工,同时提高了加工精度和生产效率。
5. 数控加工的发展趋势随着科技的不断进步,数控加工技术也在不断发展。
数控加工技术概述数控加工技术概述随着现代制造业的快速发展,数控加工技术已成为制造业中不可或缺的重要领域。
数控加工技术通过计算机、数控机床等高科技设备,可以实现对各种形状材料的加工,其高精度、高效率的加工特性,不仅能够大幅提升生产效益,也为制造业的现代化提供了强有力的支持。
一、数控加工技术的概念数控加工技术(NC)是一种在机床上利用计算机技术管理、控制加工过程中所有参数的加工技术。
数控加工技术中,通过预先编写加工程序并输入到计算机中,实现加工过程中各轴坐标的自动控制和精确位置的计算,从而控制机床的加工过程。
数控加工技术使得加工过程变得高效、精确、复杂度高,并且具有高度可重启动性和记忆功能。
二、数控加工技术的应用范围1.钢铁加工数控加工技术广泛应用于机械、汽车、轨道交通、航空航天、电子、仪器仪表、化工、生物、医疗器械和电力等领域。
例如,在钢铁加工中,数控加工可以用于车削、铣削、钻孔、车外径等加工过程,可以进行多轴复合运动控制,实现不同轮廓的加工。
数控加工技术可以有效地提高加工质量和效率,缩短加工周期,减少人力和资源消耗,从而提高企业竞争力和经济效益。
2.模具制造在模具制造领域,数控加工同样发挥着重要作用。
数控加工可以应用于各种模具的制造和加工过程中,例如铣模、卡盘、砂轮、钻头、车刀等。
相比传统模具加工方式,数控加工技术可以降低数量大、精度高、形状复杂的模具的加工难度,提高产品的标准化和批量化程度。
3.光电信息在光电信息领域,数控加工技术也有广泛的应用。
例如光纤通信器件、激光加工器件、光学零部件的加工需要高精度的数控加工,此外,机械零部件中的光学元器件等也需要高精度的数控加工。
三、数控加工技术的发展趋势自20世纪60年代以来,随着计算机技术的迅速发展,数控加工技术也得到了快速发展。
目前,随着人工智能技术的不断进步,传感器技术、机器视觉技术、云计算、大数据等辅助技术的加入,数控加工技术的应用前景越来越广阔。
数控加工技术数控加工技术秉持着一种高效、精确、灵活的理念,广泛应用于机械制造行业。
实质上,数控加工技术指的是利用数控机床来进行各种工件的加工和成型过程。
通过预先编程的方式,将加工要求以指令的形式输入到数控设备中,机床便能按照指令的要求自动完成工件的加工过程。
下面,我们将系统地介绍数控加工技术的原理、应用领域、发展趋势和未来展望。
首先,让我们来了解一下数控加工技术的原理。
数控机床通过控制系统实现对机床运动部分的精确控制,最终达到加工工件的要求。
其中,控制系统是数控技术的核心部分,由计算机和各种控制装置组成。
通过编写加工程序,将加工数据、加工路径和刀具参数等信息输入到控制系统中,并通过数学运算和逻辑控制来实现对机床的指令控制。
这种指令控制方式使得加工过程更加精确、高效。
数控加工技术在各个领域都有广泛的应用。
首先是航空航天领域。
航空航天领域对零部件的精度要求非常高,而数控加工技术能够保证工件尺寸和形状的精确度,在这一领域得到了广泛的应用。
其次是汽车制造领域。
在汽车制造过程中,需要生产大量的汽车零部件,数控加工技术可以高效、批量地进行生产,提高生产效率。
另外,在电子器件制造、机械零配件生产等领域,数控加工技术也得到了广泛应用。
随着科技的不断进步,数控加工技术也在不断发展。
一方面,数控机床的精度和稳定性不断提高,大大增强了加工精度和效率。
另一方面,数控编程软件也在不断创新,使得编程更加简单、便捷。
此外,智能化技术也逐渐应用于数控加工过程中,如自动修补、自动检测等功能的加入,提升了数控加工技术的智能化水平。
未来,数控加工技术将展现更广阔的应用前景。
首先,随着工业4.0的推进,数控加工技术将与物联网、大数据等技术相结合,形成智能制造的新模式。
数控机床之间的信息互联互通,能够实现生产过程的自动优化和监控。
其次,随着高新技术的发展,如激光技术、光学技术等的引入,数控加工技术将进一步拓展应用范围,实现对更加复杂、精细工艺的加工。
第6章数控铣床编程【教学目标】通过本章节的教学:使学生掌握数控铣床加工程序的编制方法;数控铣加工的特点;刀具补偿的设置及其他指令代码;固定循环代码。
【教学重点】编程方法、刀具补偿与固定循环【教学难点】刀具补偿与固定循环【教学时数】理论6学时,实验4学时【课程类型】理论与实验课程【教学方法】理论联系实际,讲、例、练三结合【教学内容】6.1 数控铣床加工的特点6.1.1 数控铣床加工的对象数控铣床主要用于加工平面和曲面轮廓的零件,还可以加工复杂型面的零件,如凸轮、样板、模具、螺旋槽等。
同时也可以对零件进行钻、扩、铰、锪和镗孔加工。
数控铣削机床的加工对象与数控机床的结构配置有很大关系。
立式结构的铣床一般适应用于加工盘、套、板类零件,一次装夹后,可对上表面进行铣、钻、扩、镗、锪、攻螺纹等工序以及侧面的轮廓加工;卧式结构的铣床一般都带有回转工作台,一次装平后可完成除安装面和顶面以外的其余四个面的各种工序加工,适宜于箱体类零件加工;万能式数控铣床,主轴可以旋转90°或工作台带着工件旋转90°,一次装夹后可以完成对工件五个表面的加工;龙门式铣床适用于大型零件的加工。
6.1.2 数控铣床加工的特点数控铣削加工除了具有普通铣床加工的特点外,还有如下特点:1、零件加工的适应性强、灵活性好,能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件,如模具类零件、壳体类零件等。
2、能加工普通机床无法加工或很难加工的零件,如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。
3、能加工一次装夹定位后,需进行多道工序加工的零件。
4、加工精度高、加工质量稳定可靠。
5、生产自动化程序高,可以减轻操作者的劳动强度。
有利于生产管理自动化。
6、生产效率高。
一7、从切削原理上讲,无论是端铣或是周铣都属于断续切削方式,而不像车削那样连续切削,因此对刀具的要求较高,具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。
在干式切削状况下,还要求有良好的红硬性。
6.1.3 数控铣床编程时应注意的问题·了解数控系统的功能及规格。
不同的数控系统在编写数控加工程序时,在格式及指令上是不完全相同的。
·熟悉零件的加工工艺。
·合理选择刀具、夹具及切削用量、切削液。
·编程尽量使用子程序。
·程序零点的选择要使数据计算的简单。
6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令6.2.1 刀具半径补偿 G40,G41,G42刀具半径补偿指令格式如下:G17 G41(或G42) G00(或G01) X Y D或G18 G41(或G42) G00(或G01) X Z D或G19 G41(或G42) G00(或G01) Y Z D;G40(a) (b)图6.1 刀具补偿方向G41是相对于刀具前进方向左侧进行补偿,称为左刀补。
如图6.1a所示。
这时相当于顺铣。
G42是相对于刀具前进方向右侧进行补偿,称为右刀补。
如图6.2b所示。
这时相当于逆铣。
从刀具寿命、加工精度、表面粗糙度而言,顺铣效果较好,因此G41使用较多。
D是刀补号地址,是系统中记录刀具半径的存储器地址,后面跟的数值是刀具号,用来调用内存中刀具半径补偿的数值。
刀补号地址可以有D01-D99共100个地址。
其中的值可以用MDI方式预先输入在内存刀具表中相应的刀具号位置上。
进行刀具补偿时,要用G17/G18/G19选择刀补平面,缺省状态是XY平面。
G40是取消刀具半径补偿功能,所有平面上取消刀具半径补偿的指令均为G40。
G40,G41,G42是模态代码,它们可以互相注销。
使用刀具补偿功能的优越性在于:·在编程时可以不考虑刀具的半径,直接按图样所给尺寸进行编程,只要在实际加工时输入刀具的半径值即可。
·可以使粗加工的程序简化。
利用有意识的改变刀具半径补偿量,则可用同一刀具、同一程序、不同的切削余量完成加工。
下面结合图6.2来介绍刀补的运动。
图6.2 刀补动作按增量方式编程:O0001N10 G54 G91 G17 G00 M03 G17指定刀补平面(XOY平面)N20 G41 X20.0 Y10.0 D01 建立刀补(刀补号为01)N30 G01 Y40.0 F200N40 X30.0N50 Y-30.0N60 X-40.0N70 G00 G40 X-10.0 Y-20.0 M05 解除刀补N80 M02按绝对方式编程:O0002N10 G54 G90 G17 G00 M03 G17指定刀补平面(XOY平面)N20 G41 X20.0 Y10.0 D01 建立刀补(刀补号为01)N30 G01 Y50.0 F200N40 X50.0N50 Y20.0N60 X10.0N70 G00 G40 X0 Y0 M05 解除刀补N80 M02刀补动作为:1、启动阶段2、刀补状态3、取消刀补这里特别提醒要注意的是,在启动阶段开始后的刀补状态中,如果存在有两段以上的没有移动指令或存在非指定平面轴的移动指令段,则可能产生进刀不足或进刀超差。
其原因是因为进入刀具状态后,只能读出连续的两段,这两段都没有进给,也就作不出矢量,确定不了前进的方向。
6.2.2 刀具长度补偿G43、G44、G49刀具长度补偿指令格式如下:格式:G43(G44) Z H其中: Z为补偿轴的终点值。
H为刀具长度偏移量的存储器地址。
把编程时假定的理想刀具长度与实际使用的刀具长度之差作为偏置设定在偏置存储器中,该指令不改变程序就可以实现对Z轴(或X、Y轴)运动指令的终点位置进行正向或负向补偿。
使用G43指令时,实现正向偏置;用G44指令时,实现负向偏置。
无论是绝对指令还是增量指令,由H代码指定的已存入偏置存储器中的偏置值在G43时加,在G44时则是从Z轴(或X、Y轴)运动指令的终点坐标值中减去。
计算后的坐标值成为终点。
取消长度补偿指令格式:G49 Z(或X或Y)实际上,它和指令G44/G43 Z H00的功能是一样的。
G43、G44、G49为模态指令,它们可以相互注销。
下面是一包含刀具长度补偿指令的程序,其刀具运动过程如图6.3所示。
图6.3 刀具长度补偿加工H01=-4.0(偏移值)N10 G91 G00 X120.0 Y80.0 M03 S500;N20 G43 Z-32.0 H01;N30 G01 Z-21.0 F1000;N40 G04 P2000;N50 G00 Z21.0;N60 X30.0 Y-50.0;N70 G01 Z-41.0;N80 G00 Z41.0;N90 X50.0 Y30.0;N100 G01 Z-25.0;N110 G04 P2000;N120 G00 Z57.0 H00;N130 X-200.0 Y-60.0 M05 M03;由于偏置号的改变而造成偏置值的改变时,新的偏置值并不加到旧偏置值上。
例如,H01的偏置值为20.0,H02的偏置值为30.0时G90 G43 Z100.0 H01 Z将达到120.0G90 G43 Z100.0 H02 Z将达到130.0刀具长度补偿同时只能加在一个轴上,下面的指令将出现报警。
在必须进行刀具长度补偿轴的切换时,要取消一次刀具长度补偿。
G43 Z HG43 X H6.2.3 其他功能指令1、段间过渡方式指令G09,G61,G64。
(1)准停检验指令G09,G61,G64。
格式:G09;一个包括G09的程序段在继续执行下个程序段前,准确停止在本程序段的终点。
该功能用于加工尖锐的棱角。
G09仅在其被规定的程序段中有效。
(2)精确停止检验G61。
格式:G61。
在G61后的各程序段的移动指令都要准确停止在该程序段的终点,然后再继续执行下个程序段。
此时,编辑轮廓与实际轮廓相符。
G61与G09的区别在于G61为模态指令。
G61可由G64注销。
(3)连续切削方式G64。
格式:G64:2、简化编程的指令(1)镜像功能指令G24,G25。
格式:G24 X Y ZM98 PG25 X Y Z例:如图6.6所示的镜像功能程序图6.6 镜像功能%0003 主程序N10 G91 G17 M03;N20 M98 P100;加工①N30 G24 X0; Y轴镜像,镜像位置为X=0N40 M98 P100;加工②N50 G24 X0 Y0; X轴、Y轴镜像,镜像位置为(0,0)N60 M98 P100;加工③N70 G25 X0;取消Y轴镜像N80 G24 Y0; X轴镜像N90 M98 P100;加工④N100 G25 Y0;取消镜像N110 M05;N120 M30;子程序(①的加工程序):%100N200 G41 G00 X10.0 Y4.0 D01;N210 Y1.0N220 Z-98.0;N230 G01 Z-7.0 F100;N240 Y25.0;N250 X10.0;N260 G03 X10.0 Y-10.0 I10.0;N270 G01 Y-10.0;N280 X-25.0;N290 G00 Z105.0;N300 G40 X-5.0 Y-10.0;N310 M99;(2)缩放功能指令G50、G51格式:G51 X Y Z PM98PG50例:如图6.7所示的三角形ABC,顶点为A(30,40),B(70,40),C(50,80),若D(50,50)为中心,放大2倍,则缩放程序为G51 X50 Y50 P2图6.7 缩放功能执行该程序,将自动计算出A'、B'、C'三点坐标数据为A'(10,30),B'(90,30),C'(50,110)从而获得放大一倍的 A'B'C'。
缩放不能用于补偿量,并且对A、B、C、U、V、W轴无效。
(3)旋转变换指令G68,G69G68为坐标旋转功能指令,G69为取消坐标旋转功能指令。
在XY平面:格式:G68 X Y PG69;例:如图6.8所示的旋转变换功能程序。
图6.8 旋转变换功能%1 主程序N10 G90 G17 M03;N20 M98 P100;加工N30 G68 X0 Y0 P45;旋转45°N40 M98 P100; 加工②N50 G69;取消旋转N60 G68 X0 Y0 P90;旋转则90°M70 M98 P100;加工③N80 G69 M05 M30;取消旋转子程序(①的加工程序)%100N100 G90 G01 X20 Y0 F100;N110 G02 X30 Y0 15;N120 G03 X40 Y0 15;N130 X20 Y0-10;N140 G00 X0 Y0;N150 M99;6.3 固定循环6.3.1 概述孔加工固定循环指令有G73,G74,G76,G80~G89,通常由下述6个动作构成,如图6.9所示,图中实线表示切削进给,虚线表示快速进给。