黄岩CAD制图培训2024/12/16 8:48:53
黄岩CAD制图培训产品编程与零件编程：针对不同的加工对象进行编程学习。产品编程侧重于对完整产品的加工编程，需要考虑产品的整体结构、加工顺序和精度要求等因素；零件编程则更专注于单个零件的加工，如轴类零件、盘类零件等，要根据零件的具体形状和加工工艺进行编程。
编写CNC程序
确定编程坐标系：根据零件的形状和加工要求，确定编程坐标系的原点位置。通常可以选择零件的某个特征点作为原点，如零件的中心、某个角点或者某个孔的中心等。例如，在加工一个矩形零件时，可以选择零件的左下角顶点作为编程坐标系的原点，这样在编写程序时，所有的坐标值都是相对于这个原点而言的，方便计算和编程。
编写G - code和M - code指令
G - code指令编写：按照加工工序和刀具路径规划，编写G - code指令来控制刀具的运动。从刀具的快速定位（G00命令）开始，到直线切削（G01命令）、圆弧切削（G02和G03命令）等操作，逐步编写指令。例如，在加工一个圆形零件的外轮廓时，首先使用G00命令将刀具快速移动到接近圆形轮廓的起始点，然后使用G01命令切入到零件材料中，接着使用G02或G03命令按照圆形轨迹进行切削，最后再使用G01命令切出零件材料。
M - code指令编写：在程序中适时插入M - code指令，以控制机床的辅助功能。如在加工开始前，使用M03命令启动主轴，并设置合适的主轴转速（如M03 S1000）；在加工过程中，如果需要使用冷却液，则使用M08命令打开冷却液；加工结束后，使用M05命令停止主轴旋转，M09命令关闭冷却液等。
程序调试与优化
程序调试
空运行调试：在将程序实际应用于加工之前，先进行空运行调试。即让机床按照程序指令模拟运行，但刀具不进行切削动作。通过空运行，可以检查程序中是否存在语法错误、刀具路径是否合理（如是否存在刀具与工件或夹具发生碰撞的可能性）等问题。例如，如果在空运行过程中发现刀具在某个位置突然快速移动到一个不合理的位置，可能是G - code指令中的坐标值编写错误或者是程序逻辑错误导致的。
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基本步骤
⒈分析零件图确定工艺过程
刀路(3张)
对零件图样要求的形状、尺寸、精度、材料及毛坯进行分析，明确加工内容与要求；确定加工方案、走刀路线、切削参数以及选择刀具及夹具等。
⒉数值计算
根据零件的几何尺寸、加工路线、计算出零件轮廓上的几何要素的起点、终点及圆弧的圆心坐标等。
⒊编写加工程序
在完成上述两个步骤后，按照数控系统规定使用的功能指令代码和程序段格式，编写加工程序单。
⒋将程序输入数控系统
程序的输入可以通过键盘直接输入数控系统，也可以通过计算机通信接口输入数控系统。
⒌检验程序与首件试切
利用数控系统提供的图形显示功能，检查刀具轨迹的正确性。对工件进行首件试切，分析误差产生的原因，及时修正，直到试切出合格零件。
虽然，每个数控系统的编程语言和指令各不相同，但其间也有很多相通之处.
功能代码
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混合编程
混合编程是将绝对值编程和增量值编程结合使用的一种编程方式。在实际编程中，可以根据零件的形状和加工要求，灵活选择绝对值编程和增量值编程的部分，以达到简洁、准确编程的目的。例如，在一个零件的加工中，对于一些关键尺寸的定位可以使用绝对值编程，而对于一些连续的轮廓加工可以使用增量值编程。
数控加工程序编写要点
一、零件图纸分析
几何形状分析
在编写数控程序之前，必须对零件的几何形状进行详细分析。要明确零件是由哪些基本几何形状组成的，如圆柱面、圆锥面、平面、曲面等。对于复杂形状的零件，可能需要将其分解为多个简单的几何形状来分别进行编程。例如，一个带有圆柱部分、圆锥过渡部分和平面的轴类零件，需要分别考虑每个部分的加工方法和刀具路径。同时，要注意零件上的各种特征尺寸，如直径、长度、角度等，这些尺寸将直接影响到编程中的坐标计算和刀具路径规划。
尺寸精度与表面质量要求分析
不同的零件有着不同的尺寸精度和表面质量要求。高精度的尺寸要求在编程时需要更加精确地控制刀具的运动和切削参数。例如，如果零件的某个直径尺寸要求公差在±0.01mm以内，那么在编程时需要考虑刀具的磨损补偿、切削力对工件尺寸的影响等因素。对于表面质量要求高的零件，如需要达到镜面效果的平面，可能需要选择合适的刀具、切削速度和进给量，并且可能需要进行多次精加工操作。此外，还要分析零件上不同表面之间的相互关系，如垂直度、平行度等要求，以便在编程中采取相应的措施来保证这些要求的实现
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CNC操作工岗位介绍
岗位性质与技能要求
CNC操作工是操作计算机数控（CNC）机床进行零件加工的技术岗位。这一岗位要求操作人员具备机械加工基础知识，如对各种机械加工工艺（铣削、车削、钻削等）的理解，能够看懂机械零件图纸，掌握尺寸标注、公差配合等相关知识。例如，要能准确识别零件图上的线性尺寸、角度尺寸以及形位公差要求，根据这些要求制定合理的加工工艺。
熟练掌握CNC机床的操作技能是至关重要的。这包括对机床控制面板的操作，能够熟练输入程序、调整加工参数、控制机床的启动、暂停和停止等操作。同时，要熟悉不同类型的CNC系统，如三菱、华中、法兰克等系统的操作界面和编程指令。例如，三菱系统在程序编辑、刀具补偿设置等方面有其独特的操作方法，CNC操作工需要熟练掌握这些操作技巧，才能高效地操作机床进行零件加工。
具备一定的编程能力也是岗位要求之一。虽然有些企业可能有专门的编程人员，但CNC操作工也需要能够对简单的零件进行编程，或者对已有的程序进行修改优化。这就要求他们掌握一种或多种编程软件，如MasterCAM、UG等，能够根据零件的几何形状和加工要求编写数控程序。
岗位发展前景与职业晋升
CNC操作工的就业前景与制造业的发展密切相关。随着制造业的不断发展，特别是在航空航天、汽车制造、精密模具等行业对高精度、复杂形状零件的需求不断增加，CNC加工技术的应用也越来越广泛，从而为CNC操作工提供了更多的就业机会。然而，该岗位也面临着一定的挑战，如自动化技术的发展可能会替代一些简单重复的操作工作，因此CNC操作工需要不断提升自己的技能水平，以适应行业的发展变化。
在职业晋升方面，CNC操作工可以通过积累经验和提升技能，晋升为CNC编程员、CNC工艺师或者车间主管等职位。从CNC操作工晋升为CNC编程员，需要进一步深入学习编程知识，提高编程能力，能够独立承担复杂零件的编程任务；晋升为CNC工艺师则需要对整个CNC加工工艺有更深入的研究和理解，能够制定合理的加工工艺方案，解决加工过程中的各种工艺难题；而晋升为车间主管则需要具备一定的管理能力，能够组织和协调车间的生产活动，提高生产效率和产品质量。
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如果使用Mastercam编程，先创建零件的三维模型，然后针对不同的轮廓区域选择合适的加工策略，如对于圆弧部分选择圆弧车削策略，对于锥面部分选择锥面车削策略等。设置刀具参数和加工参数后，软件会生成刀具路径并优化走刀路线，最后生成数控程序。通过软件的模拟功能可以查看整个加工过程，确保刀具路径没有干涉并且能够满足零件的精度要求。
四、先进的数控车编程方式介绍
（一）基于模型的定义（MBD）编程
概念与原理
基于
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EdgeCAM：由英国Planit开发，后被瑞典海克斯康集团收购。它可与当今主流CAD软件集成，并且实现无障碍的数据传输。它充分发挥了实体与刀具路径之间的关联，如实体的几何特征（如高度/深度/直径）在三维软件中被修改，只需将刀具路径进行更新即可，而无须重新编辑。
数控编程自动编程的优势和局限性
一、优势
应对复杂零件编程
在加工复杂形状的零件，特别是具有非圆曲线、列表曲线或曲面的零件时，自动编程显示出巨大的优势。例如航空航天领域的一些具有复杂曲面结构的零部件，手工编程几乎无法完成，而自动编程可以通过软件的图形交互功能，轻松构建零件的几何模型，然后根据设定的加工工艺生成准确的刀具轨迹和数控程序。这是因为自动编程系统利用计算机强大的计算能力，可以处理复杂的几何形状和大量的计算任务，而手工编程在面对这类复杂计算时容易出错且效率极低。
提高编程效率
自动编程减轻了编程人员的劳动强度，大大缩短了编程时间。以一个具有多个加工工序和复杂轮廓的模具零件为例，采用自动编程，编程人员只需在软件中设置好零件的几何模型、加工工艺参数（如刀具类型、切削速度、进给量等），软件就能快速生成刀具路径和数控程序。而手工编程需要编程人员进行繁琐的坐标计算、指令编写等工作，花费的时间会很长。同时，自动编程系统中的加工仿真功能还可以在生成程序后快速验证程序的正确性，进一步提高编程的整体效率。
提高编程质量
自动编程由软件生成程序，数据准确，可信度高。由于软件遵循一定的算法和规则，在生成刀具轨迹和数控程序时能够保证较高的精度。例如在进行精密机械零件的加工时，自动编程可以精确控制刀具的运动轨迹，从而保证零件的加工精度。而且，自动编程系统可以避免手工编程中可能出现的人为书写错误，如指令写错、坐标计算错误等，提高了编程的质量。
实现CAD/CAM集成一体化
现代的自动编程系统大多是CAD/CAM高度集成的系统。这意味着可以共享已有的CAD设计结果，实现从设计到制造的无缝衔接。例如在产品的设计部门完成零件的CAD设计后，制造部门可以直接利用这个设计模型进行CAM编程，不需要重新构建零件模型，减少了数据转换过程中的错误，提高了生产的整体效率，并且有助于实现无图纸设计制造，符合现代制造业数字化、智能化的发展趋势
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