瓯海CATIA培训

时间 2024/12/16 8:48:43

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来源：乐清志成模具数控培训学校||乐清石帆街道朴湖二村十字路口旁

瓯海CATIA培训以UG编程培训、五轴加工中心编程培训及模具设计培训为特色。课程内容丰富，涵盖数控编程培训、加工中心培训、模具编程培训等多个方面，提供了55个优质课程，覆盖工业自动化培训、数控培训等领域。

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数控车床编程入门自学资源推荐
一、视频资源
哔哩哔哩平台
《零基础学习数控车床》：该视频系统地介绍了数控车床的操作和编程技巧，内容通俗易懂，将所有通用指令加以解释并实际验证演示，非常适合初学者学习。后续还可能推出复杂零件的加工方法，方便学习者进一步提升技能1。
《手把手教你数控车床编程和实践》：共计31条视频，涵盖从CNC机床的基本概念、设备选型说明到数控车床坐标系讲解等多方面内容，可以让学习者逐步深入了解数控车床编程相关知识7。
中国大学MOOC（慕课）
有以国家职业标准为依据的数控车床编程相关课程，通过理论与实践的一体化教学，完成基本制造理论的学习和数控车床操作技能的训练等任务，适合想要系统学习数控车床编程知识的人群18。
二、图文资源
知乎文章
《数控编程教程大全，图文详细讲解，有这套资料就够了》：详细阐述了数控车编程特点、坐标系统等基础知识，还提及了刀具半径补偿等编程要点，有助于学习者建立起数控车床编程的基础概念9。
我要自学网
《数控车床手动编程教程》：涉及机车床基础、基础G代码、单一固定循环G代码、复合循环G代码、钻孔攻丝、子程序的运用、管料编程、盘类零件编程、螺纹件编程、tapi半径补偿等知识点，并加入大量实例进行精讲，适合初学者入门学习。
三、书籍资源
《数控车床编程与操作实用教程》：这是一本经典的数控车床编程入门教材，适合初学者阅读学习，可以帮助学习者系统地掌握数控车床编程与操作知识。

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分析零件图
首先要确定零件的材料、形状、尺寸、精度、批量、毛坯形状和热处理要求等。比如加工一个航空航天领域的高精度零件，材料可能是钛合金，形状复杂，尺寸精度要求极高，批量可能较小。根据这些因素判断零件是否适合在数控机床上加工，以及适合在哪种数控机床上加工。
工艺处理
在分析零件图的基础上进行工艺分析，确定零件的加工方法（如采用的工夹具、装夹定位方法等）、加工路线（如对刀点、换刀点、进给路线）及切削用量（如主轴转速、进给速度和背吃刀量等）等工艺参数。例如在加工一个轴类零件时，可能采用三爪自定心卡盘装夹，对刀点设置在工件右端面与轴心线的交点，根据刀具和工件材料确定合适的主轴转速、进给速度和切削深度等。
数学处理
对于一些复杂形状的零件，需要进行数学计算。例如在加工圆弧、曲线等形状时，要计算出相关的坐标点。这可能涉及到一些几何数学知识，如计算圆弧的圆心坐标、半径等，以确保刀具能够准确地沿着所需的路径进行加工。
编写程序
根据前面确定的工艺参数和计算结果，按照数控系统规定的指令代码和程序段格式编写程序。例如在G - code编程中，使用不同的G代码指令（如G00快速定位、G01直线插补等）和M代码指令（如M03主轴正转等）来编写程序。
程序校验和首件试切
编写好程序后，需要进行程序校验。可以利用数控系统提供的模拟功能，检查刀具路径是否正确，是否存在干涉等问题。然后进行首件试切，对加工出来的首件零件进行检验，如尺寸精度、形状精度等是否满足要求，如果不满足需要对程序进行修改调整。
常见的数控编程语言
一、G - code（几何代码） G - code是CNC（计算机数控）机床最常用的编程语言之一，用于定义机床的几何移动和工艺参数。

G代码的基本结构
一般来说，G - code命令由字母G加上数字组成，例如G00、G01等。每个G代码指令都有特定的功能。以G01为例，它表示直线移动到特定位置。在G01指令后面通常会跟上表示目标位置的X、Y、Z坐标值以及表示进给率（执行移动的速度）的F值。例如代码G01 X247.951560 Y11.817060 Z - 1.000000 F400.000000要求数控机床从当前位置直线移动到坐标X247.951560、Y11.817060和Z - 1.000000，速度为400mm/min10。
常见的G代码指令
G00：以最大速度将机器从当前位置移动到指定的坐标，机器将同时移动所有轴，以便同时完成行程，这是一种非切割运动，目的是将机器快速移动到所需的位置，开始某种工作，如切割或打印。
G02和G03：G02命令要求机器以圆形模式顺时针移动，G03命令指示机器以圆形模式逆时针移动。在执行这两个指令时，除了终点参数外，还需要定义旋转中心，或弧线起点与弧线中心点的距离，通常使用I和J参数来定义中心点相对于始发点或上一个命令的终点的偏移量10。
G28：要求机器将移动到其参考点或home位置。为了避免碰撞，可以包括一个带有X、Y和Z参数的中间点，工具将在转到参考点之前通过该点。
G90和G91：用于告诉机器如何解析坐标值。G90为绝对模式，工具的定位始终相对于绝对点或零点；G91为相对模式，工具的定位相对于最后一点，此模式也称为增量模式10。
G - code在数控加工中的应用示例
在数控铣削加工一个简单的圆形零件时，首先可以使用G00将刀具快速定位到接近工件的起始位置，然后使用G01进行直线切削，当需要加工圆形轮廓时，可以使用G02或G03指令。例如，要加工一个半径为10mm的半圆，假设起始点为(0,0)，终点为(20,0)，圆心在(10,0)，可以使用G01将刀具移动到半圆的起点，然后使用G02 X20 Y0 I10 J0指令来加工这个半圆。
二、M - code（辅助功能代码） M - code主要用于控制机床的辅助功能，如主轴的启动、停止、冷却液的开关等。

M代码的格式和特点
M - code同样是由字母M加上数字组成，如M03、M05等。这些指令通常与G - code指令配合使用，以完成完整的加工过程。
常见的M代码指令
M03：用于打开主轴正转。在使用时，可以结合S参数设置主轴速度，例如M03 S1000将以1000RPM的速度打开主轴。
M05：用于停止主轴转动。在加工完成后或者需要更换刀具等操作时，会使用到这个指令。
M08：用于打开冷却液。在切削加工过程中，冷却液可以起到冷却刀具和工件、冲走切屑等作用。
M09：用于关闭冷却液。当加工结束或者不需要冷却液时，使用这个指令。
M - code与G - code的协同工作
在一个完整的数控加工程序中，G - code和M - code是相辅相成的。例如，在开始加工前，先使用M03 Sxxx指令启动主轴，然后使用G - code指令控制刀具进行加工，加工完成后使用M05停止主轴，再使用M09关闭冷却液等。

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崩角缺陷
刀具破损：刀具的强度不足或者在加工过程中受到突然的冲击力，可能会导致刀具破损，进而在工件上产生崩角。例如，在车削硬度较高的合金钢时，如果刀具的硬质合金刀片质量不佳或者刀具的切削用量过大，超过了刀具的承受能力，刀具就可能崩刃，使工件产生崩角。
工件材料缺陷：工件材料内部存在缺陷，如气孔、夹杂物等，在切削力的作用下，这些部位容易发生崩裂。以铸造的毛坯件为例，如果在铸造过程中存在气孔，在车削时气孔周围的材料就可能会崩落。
毛刺缺陷
刀具几何形状影响：刀具的刀尖圆角半径、副偏角等几何形状对毛刺的形成有影响。当刀尖圆角半径过小或者副偏角过大时，在切削结束时容易产生毛刺。例如，在车削薄壁零件时，如果刀具的几何形状不合适，在零件的边缘就会产生毛刺。
切削参数不当：切削参数不合适也会导致毛刺的产生。如果进给量过大，在切削刃离开工件时，由于切削力的突然变化，容易将工件材料撕裂形成毛刺。

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常见G - code命令解读
G00快速定位命令：G00命令以最大速度将机器从当前位置移动到指定的坐标。机器将同时移动所有轴，以便同时完成行程。例如，在数控车床加工中，当需要快速将刀具从换刀点移动到工件的加工起始位置时，可以使用G00指令。假设刀具在换刀点的坐标为(X0, Z100)，而加工起始位置为(X20, Z0)，则可以编写G00 X20 Z0指令，刀具将快速移动到指定位置。
G01直线插补命令：G01命令指示机器以设定速度直线移动。我们用X、Z值指定最终位置，用F值指定速度。比如要车削一段轴类零件的外圆，从当前位置(X10, Z0)车削到(X20, Z - 50)，设定进给速度为F100，则编写G01 X20 Z - 50 F100指令，刀具将沿着直线轨迹进行切削加工。
G02和G03圆弧插补命令：G02命令要求机器以圆形模式顺时针移动，G03命令指示机器以圆形模式逆时针移动。除了终点参数，在这里我们还需要定义旋转中心，或弧线起点与弧线中心点的距离（用I和J参数表示）。例如，要车削一个顺时针方向的圆弧，圆弧终点坐标为(X30, Z - 20)，圆弧半径为10mm，当前位置为(X20, Z - 10)，则可以通过计算得到I和J的值（这里假设为I0 J - 10），编写G02 X30 Z - 20 I0 J - 10指令。

课程介绍

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3. 编程步骤
自动编程：使用CAM软件生成初步的刀具路径。
手动调整：编程人员根据实际需求对生成的刀具路径进行手动调整和优化。
仿真验证：进行加工仿真，确保调整后的刀具路径正确无误。
输出数控程序：将最终的刀具路径转换为数控程序，输出到机床控制系统。
四、总结
数控车编程方式的选择取决于零件的复杂程度、生产批量和企业的设备条件。手工编程适用于简单零件和小批量生产，自动编程适用于复杂零件和大批量生产，而混合编程则结合了两者的优点，适用于中等复杂度的零件加工。选择合适的编程方式，可以提高生产效率和加工质量。3 14

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编程实例
以下是一个简单的宏程序示例，用于加工不同直径的圆柱零件（以FANUC系统为例）：
Plaintext
复制
#1 = 30; (初始直径)
#2 = 5; (直径步长)
#3 = 100; (圆柱长度)
WHILE [#1 LE 50] DO1;
G90 G00 X[#1 + 2] Z2;
G01 Z - #3 F0.2;
G00 X100 Z100;
#1 = #1+#2;
END1;
在这个示例中，#1是表示圆柱直径的变量，#2是直径的步长，#3是圆柱的长度。通过WHILE循环语句，只要#1的值小于等于50，就会执行循环体内的加工操作，每次循环将#1的值增加#2，从而实现对不同直径圆柱的加工。
二、固定循环编程
固定循环的作用
数控车床编程中，固定循环可以简化编程过程，提高编程效率。例如，对于一些重复的加工动作，如钻孔、镗孔、粗车削和精车削等，可以使用固定循环指令。固定循环指令将多个G代码指令组合在一起，形成一个固定的加工循环模式。以钻孔固定循环为例，在传统的编程中，需要分别编写刀具快速定位、切削进给、快速退刀等多个指令，而使用钻孔固定循环指令（如G81），只需要设置几个必要的参数，如钻孔的位置、深度、进给量等，就可以完成整个钻孔操作。
常见固定循环指令及应用
G71（外圆粗车固定循环）
适用于外圆的粗车削加工。在使用G71指令时，需要设置一些参数，如切削深度、退刀量、精加工余量等。例如，对于一个外圆直径较大的工件，先使用G71进行粗车削，去除大部分余量，然后再进行精加工，可以提高加工效率和加工精度。
G72（端面粗车固定循环）
用于端面的粗车削。它的编程原理与G71类似，但加工方向是沿着端面方向。在加工一些具有较大端面余量的工件时，G72可以快速去除余量，减少加工时间。
G81（钻孔固定循环）
当需要在数控车床上进行钻孔操作时，G81是常用的指令。需要设置钻孔的起始位置、钻孔深度、进给量等参数。例如，在加工一个带有中心孔的轴类零件时，先使用G81钻出中心孔，然后再进行其他的车削加工。

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