桐庐加工中心数控编程培训

时间 2024/12/10 9:08:40

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来源：杭州夏坤数控培训||浙江省杭州市江干区下沙经济开发区学源街68号杭州职业技术学院第一实验楼

桐庐加工中心数控编程培训里的教学不仅仅停留在书本知识和基础知识上，而是通过理论分解和实战训练，让学员真正学会数控技术，在老师的引导下逐渐理解实操要点，切实掌握数控编程技能。

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直径编程与半径编程
在数控车编程中，直径方向（X方向）系统默认为直径编程，即编程时使用的X值是直径尺寸。例如，要加工一个直径为50mm的外圆，可以编写G01 X50。但也可以采用半径编程，不过需要更改系统设定。在一些特殊情况下，如加工一些非圆弧形的零件或者进行复杂的数学计算时，半径编程可能会更加方便，但要注意系统的相关设置。
二、数控车编程的常见方法
（一）手工编程
基本概念
手工编程是最基本的数控车编程方法。编程人员根据加工零件的形状、尺寸和要求，手动编写相应的G代码和M代码。这需要编程人员具备扎实的机械加工工艺知识、数控编程知识以及数值计算能力。例如，对于一个简单的轴类零件，编程人员要先分析零件的尺寸精度要求、确定加工顺序（如先粗加工再精加工）、选择合适的刀具（外圆车刀、切槽刀等），然后根据这些信息编写程序。在编写程序过程中，可能需要进行一些数值计算，如计算刀具的运动轨迹坐标、切削用量（进给量、切削速度等）等。
适用范围
手工编程适用于几何形状不太复杂的零件，如简单的轴类、盘类零件。对于三坐标联动以下的加工程序，手工编程也比较常用。例如，加工一个直径为30mm、长度为50mm的光轴，手工编程就可以很方便地完成。但是对于复杂形状的零件，如具有复杂曲面或者多轴联动加工要求的零件，手工编程会变得非常困难，甚至无法完成，因为手工计算复杂曲面的刀具轨迹和坐标点是一项极其繁琐且容易出错的工作。

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定义
手工编程是指编程的各个阶段均由人工完成。利用一般的计算工具，通过各种三角函数计算方式，人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。 [1]
这种方式比较简单，很容易掌握，适应性较大。使用于非模具加工的零件。
编程步骤
人工完成零件加工的数控工艺
分析零件图纸
制定工艺决策
确定加工路线
选择工艺参数
计算刀位轨迹坐标数据
编写数控加工程序单
验证程序
手工编程
刀轨仿真
优点
主要用于点位加工（如钻、铰孔）或几何形状简单（如平面、方形槽）零件的加工，计算量小，程序段数有限，编程直观易于实现的情况等。

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2. 编程步骤
2.1 准备工作
图纸分析：仔细阅读零件图纸，理解零件的尺寸、形状和加工要求。
选择刀具：根据加工要求选择合适的刀具，如外圆车刀、内孔车刀、钻头等。
确定加工顺序：合理安排加工步骤，先粗后精，先面后孔，先外后内。
2.2 编写程序
设置工件坐标系：使用G54至G59指令设置工件坐标系，通常将工件右端面与轴心线的交点设为坐标原点。
编写加工指令：根据加工顺序和刀具路径，编写具体的加工指令。例如：
Nc
复制
N0010 G54 X0 Z0 ; 设置工件坐标系
N0020 G00 X50 Z100 ; 快速移动到起始点
N0030 M03 S1000 ; 主轴正转，转速1000转/分钟
N0040 G01 X0 Z0 F100 ; 直线插补，进给速度100毫米/分钟
N0050 G00 X50 Z100 ; 快速返回起始点
N0060 M05 ; 主轴停止
N0070 M30 ; 程序结束
2.3 模拟验证
程序仿真：使用数控仿真软件对编写的程序进行仿真，检查是否有错误或碰撞。
试切验证：在实际机床上进行试切，观察加工效果，必要时进行调整。
3. 常见指令及其用途
3.1 基本移动指令
G00：快速移动到指定位置。
G01：直线插补，沿直线路径移动。
G02：顺时针圆弧插补。
G03：逆时针圆弧插补。
3.2 固定循环指令
G71：外圆粗车循环。
G72：端面粗车循环。
G73：复合粗车循环。
G74：钻孔循环。
G76：精车螺纹循环。

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三、CNC编程的坐标系
机床坐标系
机床坐标系是CNC机床固有的坐标系，它是由机床生产厂家在制造机床时确定的。通常，机床坐标系的原点位于机床的某个固定位置，例如，对于铣床来说，原点可能位于工作台的某个角或者机床的中心位置。机床坐标系的坐标轴方向也是固定的，一般遵循右手笛卡尔坐标系规则，即X、Y、Z轴相互垂直，大拇指指向X轴正方向，食指指向Y轴正方向，中指指向Z轴正方向。
工件坐标系
工件坐标系是编程人员根据工件的形状、加工要求等在工件上设定的坐标系。在编程时，所有的坐标值都是相对于工件坐标系而言的。设定工件坐标系的目的是为了方便编程，使得编程人员可以根据工件的实际形状和加工工艺来确定刀具的运动轨迹。例如，对于一个长方体形状的工件，编程人员可能会将工件坐标系的原点设定在工件的一个角上或者中心位置，然后根据工件的尺寸和加工要求，计算出刀具在工件坐标系中的运动坐标。
CNC编程入门先学的软件
一、MasterCAM
功能特点
MasterCAM是美国CNC Software Inc.公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件。它集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径模拟及真实感模拟等多种功能于一身。
在二维绘图方面，它提供了丰富的绘图工具，能够绘制各种复杂的平面图形，这对于创建零件的轮廓图非常有用。在三维实体造型方面，MasterCAM可以构建出复杂的三维模型，无论是简单的机械零件还是复杂的曲面造型都能胜任。
其曲面设计功能强大，能够设计出复杂的曲线、曲面零件。对于需要加工曲面的工件，MasterCAM的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能可以生成高效的刀具路径。
在数控编程方面，MasterCAM提供了多种加工策略，适用于不同类型的加工操作，如铣削、车削、线切割等。它的可靠刀具路径校验功能可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查出刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况，真实反映加工过程中的实际情况。
适用场景与用户群体
MasterCAM适合中小企业，因为它价位适中且功能全面。对于从事机械加工、模具制造等行业的企业来说，尤其是那些需要进行产品加工，从设计到加工都需要软件支持的企业，MasterCAM是一个理想的选择。它对系统运行环境要求较低，使用户无论是在造型设计、CNC铣床、CNC车床或CNC线切割等加工操作中，都能获得最佳效果，已被广泛应用于通用机械、航空、船舶、军工等行业的设计与NC加工。

课程介绍

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CNC编程自学入门教程
一、基础知识
1.1 机械制图基础
视图概念：理解主视图、俯视图、左视图等视图的含义。
投影原理：掌握正投影、斜投影等投影方法。
尺寸标注：学会标注零件图的尺寸，包括直径、长度、公差等。
1.2 CNC机床结构与原理
机床组成：了解床身、工作台、主轴、进给系统、控制系统等组成部分。
工作原理：掌握CNC机床的工作原理，包括切削力、切削速度、进给量等。
1.3 刀具知识
刀具类型：熟悉常用刀具，如立铣刀、球头铣刀、键槽铣刀等。
刀具参数：了解刀具的直径、长度、前角、后角等参数。
刀具材料：掌握常用刀具材料，如高速钢、硬质合金等。
1.4 编程坐标系
工件坐标系：根据工件的形状和加工要求建立工件坐标系。
机床坐标系：了解机床坐标系的定义和作用。
对刀操作：学会通过机床的对刀操作确定工件坐标系与机床坐标系的关系。
1.5 CNC编程代码基础（G代码和M代码）
G代码：掌握直线插补（G01）、圆弧插补（G02/G03）等基本指令。
M代码：了解M01、M02、M03等辅助指令。
二、实践操作
2.1 软件学习
软件界面：熟悉CNC编程软件的操作界面，如FANUC、西门子等。
编程环境：掌握创建工件、编辑刀具路径、设置切削参数等基本操作。
2.2 模拟练习
模拟软件：使用模拟软件进行编程练习，熟悉刀具路径的生成过程。
错误排除：学会查找和解决编程过程中的常见错误。
2.3 实际加工
机床操作：在导师的指导下进行实际加工操作，积累经验。
工艺制定：学会制定合理的加工工艺，提高加工效率和质量。
通过以上步骤，您可以逐步掌握CNC编程的基础知识，并在实践中不断提高自己的技能。

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常用软件
⑴UG
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
数控编程加工参数库管理功能

课程特色：

1.师资力量雄厚，各老师都拥有丰富的实践经验和教学经验，富有责任心，老师全程跟踪解决学员后顾之忧。

2. 优质的教学质量，紧紧围绕课堂教学，优化教学过程，增强教学的有效性。

3.舒适的学习环境，校区环境整洁舒适、休闲安静、舒适自然、轻松宜人。

4.良好的交通条件，校区周边交通便利，停车方便，公交可直达校区。

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