从绿键侠到机械工程师之路
CNC编程公开课堂-视频配套文字版
第一课 数控编程基本概念
本数控编程教程是南楼正抖音视频在今日头条公众号发布的文字版本,文字版教程是配合视频教程一起发布的,视频教程发布在南楼正今日头条公众号和南楼正抖音平台。
这套CNC编程课程和其他同类课程的区别是不在对数控机床原理知识进行讲解,就是做当前市面教材缺少的那部分,以及重点重要部分和加工经验进行补充讲解,尽量做到不说废话,只讲关键点。
一,机械加工切削三要素
切削三要素,符合所有的去除材料法加工,例如,车加工,铣加工,钻孔加工,刨,磨,镗等都适用。
1.背吃刀量 一般也说单边切削量,一次去除材料的量。考虑材料,刀具,机床负载能力,粗加工尽量做到最大吃刀量,精加工在保证表面粗糙度的情况下可以选择0.1-0.5mm的量。后面我们会给出一个基本的参考表。
2.切削转速 在车床加工中指主轴(夹持工件)每分钟旋转速度,在加工中心铣床等指刀具主轴旋转速度 。在选择转速时也应该根据材料和刀具已经加工量是否粗加工,精加工的不同而不同。后续我们会给出一个基本的参考表。
3.进给量 又称进给速度,主要有两种模式,第一分钟进给,每分钟刀具加工速度多少mm,单位是每分钟/mm。第二每转进给,主轴每转一周,刀具加工多少mm, 单位是每转加工多少mm, rpm/mm. 后面我们会给出一个参考表。
我们再来看一下转速,进给吃刀量的关系。
转速乘以每转进给=每分钟进给
例如: 500rpm*0.3=150每分钟进给
每分钟进给除以转速=每转进给
150/500rpm=0.3每转进给
进给速度和切削进给量的计算公式 Vf=N×f
Vf=进给速度(mm/min) N=rpm(主轴转数) f=切削进刀量(mm/rev)
切削线速度计算公式: V=πDN/1000
N=rpm(主轴转数) D=Φmm(切削直径)
V=M/min π=3.14
进给越大粗糙度越大,进给越大加工效率越高,刀具磨损越小,所以进给一般最后定,按照需要的粗糙度最后定出进给。
二,工件坐标系和相对坐标系
坐标系我们可以回顾到初中时期学到的数学坐标系,这和机床上的坐标系没有什么不同,我们的数控加工需要应用到大量的数学知识,所以说我们要做好数控加工编程,数学知识必不可少。
坐标系数值X轴数值使用X坐标数据和U来表示,Z轴数值使用Z坐标数据和W来表示。
U和W是X和Z的相对坐标表示。
坐标系知识作为绿键侠应该重点了解,几乎所有的教材都会用大篇幅知识点来描述。
三 ,换刀位切削待命点和安全退刀位
看文字描述就可以理解,换刀位,就是刀具旋转更换的位置,在这里要非常的安全没有和工件主轴机床其他部位干涉碰撞等。
切削待命点,指刀具G0快速移动到近工件点,下一步就开始接触工件G1切削工件了。
退刀位,也很好理解,切削完成后,安全不接触工件没有干涉的退回到换刀位的过程。
这三个点会在编程中具体讲解,根据实例就比较容易理解了。
四,机床开机默认指令,模态指令和非模态指令
了解机床的默认开机指令非常重要,例如G99,G21,G40等,
模态指令是指一旦在程序中指定,就会一直保持有效,直到被其他指令取消的指令。模态指令也被称为续效指令,它们在程序中的效果会持续到被其他同组指令替代或被其他指令取消为止,模态指令一般都是成对出现的。例如G40,G41,G42这三个是一组,G98,G99等这样类似的指令,
非模态指令执行完后,立即失效。在程序段中仅在当前程序段有效的指令,在下一个程序段中需要重新指定。例如G28 G04等。
五,数控编程风格
数控编程风格这一概念脱胎于计算机编程,各类大中专院校的数控编程教材中并没有深入讲解,这也是我在互联网上的首次提出,良好的编程风格会提升加工效率,有效提升团队工作协作。你所编出的程序如果不能被你的队友小伙伴们可以理解就不能算是一个合格的程序。
编程风格是指在编写代码时所采用的格式、命名约定和排版规则等。良好的编程风格有助于写出质量更高、错误更少、更易于维护的程序。编程风格的选择不应基于个人爱好或熟悉程度,而应考虑如何使代码清晰易读、减少出错。12
编程风格的重要性
编程风格不仅仅是个人偏好,更关系到代码的可读性、可维护性和团队协作的效率。在团队项目中,统一的编程风格尤为重要,通过代码审查和项目指南来保持风格的一致性,可以提高代码的质量和开发效率。
编程风格的组成部分
- 代码格式化:包括缩进、空行、括号的使用和对齐等。一致的格式化风格可以让代码看起来更加整洁和专业。
- 命名惯例:给代码中的变量、函数、类和其他元素命名时遵循的规则。好的命名习惯可以使代码更加直观,易于理解。
- 代码结构:关注代码的组织方式,如函数和模块的划分、类的设计方式以及数据流的处理。
- 注释风格:注释应简洁明了,避免冗余,重点解释复杂逻辑或关键步骤。
- 实践原则和理念:包括代码重用、避免复杂性和优化性能等原则,指导开发者在编程时做出更好的决策。
数控编程风格一般公约
1,合理利用括号备注编程信息 ();括号内加工不执行。
2, 程序号 后注明 产品相关 型号 信息 工序相关信息。 如: (kxz-jc1)
3,去掉程序行号,改用程序段号。 每段结尾用 M1 或者 M0 ,进行程序段落之间的隔断
4,使用小数编程,坐标数据全部加小数点 x100.0 u2.0 等,这可以在不同车床设置下都不会出错。
5, 备注刀具信息,例如刀杆直径用D,安装长度用L,切槽刀片宽度W,外径刀杆高度用H,螺纹用P,等。
例如:(D20 L63)根据这一备注信息可以清晰得知直径20的刀杆,安装长度63
(H25 P1.5) 25的外径螺纹刀杆,牙距1.5
(H20 W2.0) 20的外径切槽,切槽刀片宽度2.0
这个备注信息,可以用约定好的任一形式备注例如使用汉语拼音首字母一样可以。
下一课我们会依据具体案例来讲解以上概念的运用。