泰顺MasterCAM数控编程培训
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一、简单轴类零件编程实例
零件分析
假设要加工一个简单的轴类零件，其形状为圆柱，一端有倒角。零件材料为45钢，毛坯为直径50mm的棒料，要求加工后的圆柱直径为40mm，长度为100mm，倒角为C2（2mm的倒角）。
工艺规划
采用三爪卡盘夹紧毛坯一端，先进行外圆粗车，留0.5mm的精加工余量，然后进行精加工。刀具选择外圆车刀，粗车时切削参数设定为：切削速度v = 150m/min，进给量f = 0.2mm/r，背吃刀量ap = 2mm；精车时切削速度v = 200m/min，进给量f = 0.1mm/r，背吃刀量ap = 0.25mm。
编程步骤
首先确定坐标系，将工件右端面中心设为坐标系原点。
粗车程序段：
启动主轴正转，M03 S500（这里500是根据切削速度v = 150m/min和刀具直径等计算得出的转速近似值）。
快速定位到粗车起点，G00 X52 Z2。
粗车外圆，G90（采用绝对值编程）G01 X41 Z - 100 F0.2（这里X41是考虑了精加工余量，Z - 100是轴的长度方向终点坐标，F0.2是进给量）。
精车程序段：
调整主轴转速，M03 S800（根据精车切削速度计算得出）。
快速定位到精车起点，G00 X40.5 Z2。
精车外圆及倒角，G01 X40 Z0 F0.1（先车到直径40mm处），X44 Z - 2（车倒角），Z - 100（车剩余圆柱部分）。
最后，主轴停止，M05。
二、带螺纹的轴类零件编程实例
零件分析
有一个轴类零件，除了有外圆和倒角外，还有一段螺纹。零件材料为45钢，毛坯为直径50mm的棒料，外圆部分加工要求同前面的实例，螺纹规格为M30×2（公称直径30mm，螺距2mm）。
工艺规划
仍然采用三爪卡盘夹紧毛坯一端。先进行外圆粗车和精车，然后进行螺纹加工。刀具选择外圆车刀和螺纹车刀。外圆车削的切削参数同前面实例，螺纹加工时，主轴转速根据螺纹螺距等因素设定为S300，采用直进法加工螺纹。
编程步骤
外圆加工部分的程序与前面类似。
螺纹加工程序段：
换螺纹车刀，T0202（假设螺纹车刀为2号刀）。
调整主轴转速，M03 S300。
快速定位到螺纹加工起点，G00 X32 Z5（根据螺纹加工工艺要求确定起点位置）。
螺纹加工指令，G92 X29.2 Z - 30 F2（G92是螺纹切削循环指令，X29.2是螺纹 次切削的直径，Z - 30是螺纹终点的Z坐标，F2是螺距）。
多次循环切削，每次逐渐减小X值（如第二次X28.6，第三次X28.2等），直到达到螺纹的最终尺寸。
最后，主轴停止，M05。
编程步骤：同样先确定加工坐标系和刀具。编程过程中，需要针对不同的特征采用不同的编程指令。对于螺纹加工，要使用螺纹加工指令，如G32或G92指令，设置好螺纹的螺距、牙型等参数。在加工槽时，要先将刀具移动到槽的一侧，然后使用直线插补指令进行切削。对于多个圆锥面和圆柱面的加工，要准确计算每个面的坐标值和加工路径。这个实例体现了在复杂轴类零件编程中，需要综合考虑多种加工要素，合理运用不同的编程指令来实现精确加工。
数控铣床编程实例
平面轮廓加工实例
零件分析：假设要加工一个矩形的平面轮廓零件，边长分别为50mm和30mm。
编程步骤：首先确定加工坐标系，一般将原点设置在零件的某个角点或中心位置。选择合适的铣刀，如立铣刀。编程时，先使用G00命令将刀具快速移动到起始位置，然后使用G01命令按照矩形的轮廓进行直线插补加工。例如，从一个角点开始，G01 X50 Y0 F100（沿X方向加工 条边），然后G01 Y30（加工第二条边），G01 X0（加工第三条边），G01 Y0（加工第四条边）。在加工过程中，要注意设置合适的切削速度和进给量，并且要根据刀具半径进行刀具半径补偿，以保证加工尺寸的精度。这个实例展示了数控铣床在平面轮廓加工中的基本编程方法，即通过直线插补指令组合来实现简单几何形状的加工。
曲面加工实例
零件分析：对于一个具有曲面特征的零件，如半球形曲面。
编程步骤：在这种情况下，需要使用更复杂的编程指令和加工策略。通常会使用到刀具半径补偿、刀具长度补偿等功能。可以采用分层铣削的方法，从曲面的顶部开始，一层一层地向下铣削。在编程中，要根据曲面的数学模型计算出每层的刀具路径坐标。例如，使用宏程序或者借助CAM软件生成刀具路径，然后将其转换为数控铣床能够识别的G - code程序。这个实例表明了在数控铣床曲面加工中，需要掌握更高级的编程技巧和加工工艺，以实现复杂曲面的精确加工。
零件图纸分析：拿到一张零件图纸后，首先应对零件图纸进行分析，确定加工工艺过程，包括加工方法（如采用的工夹具、装夹定位方法等）、加工路线（如进给路线、对刀点、换刀点等）及工艺参数（如进给速度、主轴转速、切削速度和切削深度等）4.
确定加工路线：根据零件的形状和要求，确定加工路线。例如，对于一个包含外圆柱面、圆弧面、槽、螺纹、倒角等表面的零件，可以按照先主后次、先精后粗的原则确定加工路线4.
选择装夹方法和对刀点：选择合适的装夹方法和对刀点。例如，采用三爪自定心卡盘自定心夹紧，对刀点选在工件的右端面与回转轴线的交点4.
选择刀具：根据加工要求选择合适的刀具。例如，车外圆时，可以选择适当的刀具，并设定粗车主轴转速为500r/min，进给速度为0.3mm/r4.
编写程序：根据计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的加工参数及辅助动作，结合数控系统规定使用的坐标指令代码和程序段格式，逐段编写零件加工程序单，并输入CNC装置的存储器中4.
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全程跟踪
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目的：计算出加工过程中刀具的运动轨迹和坐标值。
方法：
对于简单形状的零件，可以通过手工计算。
对于复杂形状的零件，需要使用CAD/CAM软件进行几何建模和刀具路径计算。
示例：在加工圆弧、曲线等形状时，要计算出相关的坐标点，如圆弧的圆心坐标、半径等。
4. 编写程序
目的：将工艺参数和数学处理结果转化为数控系统能够识别的程序代码。
方法：
使用G代码和M代码编写程序。
确保程序格式符合数控系统的标准。
示例：
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程序格式类型
字地址格式
概念：如果一个程序段是由若干个英文字母且每个字母后面附有数字，则这种程序格式称为字地址格式。在这种格式中，英文字母称为字地址，英文字母及其后面的数字组成数控字，简称字，字的含义由头一个字地址确定。例如在数控车床编程中常见的“NGXZFSTMEOB”就是字地址格式的体现。其特点是不需要的字或与相邻程序段相同的字均可不写，字的顺序稍有出入时不影响各字的功能。这为编程带来了一定的灵活性，编程人员可以根据实际加工需求，有选择地编写必要的指令字，减少程序的冗余。
分隔符格式
概念：用固定分隔符代替相当于字地址格式中的字地址的格式。例如线切割机床编程格式“BXBYBJGZ”。这种格式的特点是代码顺序已固定好，不允许改变。它在一些特定的数控设备或者加工工艺中有应用，编程时需要严格按照固定的分隔符和代码顺序进行编写，否则数控系统将无法正确解读程序。
播报
编辑
确定坐标系
⑴机床相对运动的规定
加工中心在机床上，我们始终认为工件静止，而刀具是运动的。这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下，就可以依据零件图样，确定机床的加工过程⑵机床坐标系的规定
标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定。
在数控机床上，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定数控机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的位移和运动的方向，这就需要通过坐标系来实现，这个坐标系被称之为机床坐标系。
例如铣床上，有机床的纵向运动、横向运动以及垂向运动。在数控加工中就应该用机床坐标系来描述。
标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角 坐标系决定：
1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90°。则大拇指代表X坐标，食指代表Y坐标，中指代表Z坐标。
2）大拇指的指向为X坐标的正方向，食指的指向为Y坐标的正方向，中指的指向为Z坐标的正方向。
3）围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示，根据右手螺旋定则，大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向，则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向。
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