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淳安MasterCAM数控编程培训

2024/12/9 12:01:03

淳安MasterCAM数控编程培训致力于为企业和个人提供高质量数控编程培训的专业机构。该中心拥有一支专业的编程团队，掌握多种数控编程技术，包括模具编程、产品编程、UG编程、数控机床编程等。

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⑶运动方向的规定
增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向。
坐标轴方向
⑴Z坐标
Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定的，即平行于主轴轴线的坐标轴即为Z坐标，Z坐标的正向为刀具离开工件的方向。
⑵X坐标
X坐标平行于工件的装夹平面，一般在水平面内。确定X轴的方向时，要考虑两种情况：
1）如果工件做旋转运动，则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。
2）如果刀具做旋转运动，则分为两种情况：Z坐标水平时，观察者沿刀具主轴向工件看时，+X运动方向指向右方；Z坐标垂直时，观察者面对刀具主轴向立柱看时，+X运动方向指向右方。
⑶Y坐标
在确定X、Z坐标的正方向后，可以用根据X和Z坐标的方向，按照右手直角坐标系来确定Y坐标的方向。
原点的设置
机床原点是指在机床上设置的一个固定点，即机床坐标系的原点。它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。
⑴数控车床的原点
在数控车床上，机床原点一般取在卡盘端面与主轴中心线的交点处。同时，通过设置参数的方法，也可将机床原点设定在X、Z坐标的正方向极限位置上。

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。例如，当使用直径为10mm的硬质合金刀具加工铝合金零件，切削速度选择150m/min时，计算得出主轴转速约为4775r/min。
进给速度（f）影响加工表面质量和加工效率，要根据刀具材料、工件材料和加工要求来确定。背吃刀量（ap）是指刀具切入工件的深度，粗加工时背吃刀量较大，精加工时则较小，如粗加工时背吃刀量可能为2 - 5mm，精加工时为0.1 - 0.5mm。
设定合理的装夹方法，确保零件在加工过程中的稳定性。装夹方法的选择要考虑零件的形状、尺寸和加工工艺要求。对于轴类零件，可以采用三爪卡盘或顶尖装夹；对于薄板类零件，可能需要使用专用的夹具或真空吸盘来防止变形。（三）设计夹具和刀具
夹具设计
夹具的作用是在加工过程中固定零件，保证零件相对于机床坐标系的正确位置。夹具设计要确保零件在加工过程中稳定可靠，避免因夹紧力不足或不均匀导致零件移动或振动。例如在加工一个薄壁零件时，如果夹具夹紧力过大，可能会导致零件变形，影响加工精度，所以需要设计合适的夹紧点和夹紧力大小。
对于形状复杂的零件，可能需要定制专用夹具。如加工一个具有不规则外形的航空发动机叶片，需要设计专门的夹具来保证叶片在加工过程中的准确定位。同时，夹具的设计要考虑装卸方便，以提高加工效率。
刀具选择
刀具选择需要考虑到材料类型、加工方式（如车削、铣削等）、以及加工精度的要求。对于硬度高的材料，如淬火钢，需要使用硬质合金刀具或陶瓷刀具；对于软质材料，如铝，可以使用高速钢刀具。
在车削加工中，根据加工的部位和精度要求选择不同的车刀，如外圆车刀、内孔车刀、螺纹车刀等。在铣削加工中，对于平面铣削可以使用面铣刀，对于轮廓铣削可能需要立铣刀或球头铣刀。例如加工一个具有复杂曲面的模具，就需要使用球头铣刀来进行精确的曲面加工。加工精度要求高时，需要选择精度等级高的刀具，如一些用于精密加工的刀具，其刃口半径可以达到0.01mm以下。

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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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在这个实例中，需要精确控制螺纹的螺距和每次的切削深度，采用G32指令可以实现单步的螺纹车削。如果使用UG等编程软件，在软件中创建带有螺纹的三维模型，选择螺纹车削加工方式，设置螺纹的参数（如公称直径、螺距、螺纹长度等）以及刀具参数，软件会自动生成刀具路径和数控程序，并且可以进行螺纹的虚拟加工模拟，直观地查看螺纹的加工效果。
（三）复杂轮廓车削实例
零件分析与工艺规划
对于一个具有复杂轮廓的回转体零件，例如包含圆弧、锥面和特殊曲线的零件。首先要对零件的轮廓进行详细分析，确定加工顺序，可能需要先进行粗加工去除大部分余量，然后对不同的轮廓区域（如圆弧部分、锥面部分等）分别进行精加工。
编程过程
手工编程时，可能需要混合使用绝对坐标和增量坐标编程方式。例如，在加工一个包含R10圆弧和锥面的零件时，程序可能如下：

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G02和G03命令：G02命令要求机器以圆形模式顺时针移动，G03命令则指示机器以圆形模式逆时针移动。除了指定终点参数外，还需要定义旋转中心，或弧线起点与弧线中心点的距离。例如，G02 X10 Y - 10 I0 J - 10表示让机床刀具从当前点顺时针移动到坐标(X = 10，Y = - 10)的位置，其中I和J参数定义了弧线的中心点相对于始发点的偏移量。
CNC编程中的坐标系统与单位设置
坐标系统：在CNC编程中，通常使用笛卡尔坐标系统（X、Y、Z轴）来确定刀具或工件的位置。编程人员需要精确地指定每个加工动作在这个坐标系统中的位置。而且，还可以根据需要选择不同的工作平面，对于大多数数控机器来说默认是G17（XY平面），也可以使用G18（ZX平面）和G19（YZ平面）来实现特定运动。
单位设置：在编写CNC程序时，必须在程序的开头设置单位。常见的单位有毫米（mm）和英寸（in），可以使用G21命令设置单位为毫米，使用G20命令设置单位为英寸。如果没有指定单位，CNC将考虑前一个程序设置的默认值。
CNC编程中的辅助功能：M - code
除了G - code之外，CNC编程还需要M - code命令来生成真正完整的程序。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 - code示例
M03命令：用于打开主轴。当使用这个命令时，可以使用S参数设置主轴速度。例如，M03 S1000将以1000 RPM（转/分钟）的速度打开主轴。
M05命令：用于停止主轴的旋转。
M08命令：用于打开冷却液，在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命令：用于关闭冷却液。

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刀具知识
了解数控车床上常用刀具的类型、特点和适用范围。如外圆车刀用于车削外圆表面，其切削刃的角度和形状会影响到切削效果和加工质量。尖形车刀适合加工一些形状简单、精度要求不是特别高的零件，而圆弧形车刀则在加工圆弧轮廓时具有优势。刀具的材质也很重要，不同的材质（如硬质合金、高速钢等）具有不同的硬度、耐磨性和耐热性，要根据加工零件的材料和加工要求选择合适的刀具材质。
夹具知识
数控车床上的夹具主要用于固定工件，保证加工过程中的稳定性。对于盘类或短轴类零件，常用可调卡爪的卡盘（三爪、四爪）进行装夹。三爪卡盘可以自动定心，适用于一些圆形或正多边形的工件装夹；四爪卡盘则可以通过调整卡爪的位置来装夹形状不规则的工件。对于轴类零件，工件毛坯装在主轴顶针和尾座顶针间，这种装夹方式可以提高工件的同轴度。
如何自学数控车床编程入门
一、制定学习计划
确定学习目标
首先要明确自己的学习目标，是仅仅想要了解数控车床编程的基础知识，还是希望能够熟练编写复杂零件的加工程序。如果是初学者，目标可以设定为掌握数控车床编程的基本概念、常用指令的使用以及能够编写简单零件（如轴类、盘类零件）的加工程序。
规划学习时间
根据自己的日常安排，规划出专门用于学习数控车床编程的时间。例如每天安排1 - 2小时进行学习，可以将时间分配为观看视频教程、阅读图文资料、进行编程练习等不同的学习任务。如果时间比较充裕，可以进行更深入的学习，如学习复杂的编程指令、研究不同数控系统之间的差异等。
分阶段学
可以将学习过程分为几个阶段。阶段主要学习数控车床编程的基础概念，包括坐标系统、编程特点等；第二阶段学习常用的G - code和M - code指令，通过实际案例来理解这些指令的用法；第三阶段进行综合练习，尝试编写完整的数控程序，并且利用仿真软件进行验证和优化。

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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