黄岩UG加工编程培训
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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
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
加工过程的监测与控制
尺寸精度监测：在加工过程中，可以使用量具对加工零件的尺寸进行实时监测。例如，使用千分尺、卡尺等测量外径、内径和长度等尺寸。对于一些高精度的零件，可以采用在线测量系统，实时将测量数据反馈给数控系统，数控系统根据测量结果自动调整加工参数，保证零件的尺寸精度。
振动监测与抑制：采用振动传感器对加工过程中的振动进行监测。如果发现振动超标，可以通过调整切削参数、改变刀具的几何形状或者增强机床的刚度等方式来抑制振动。例如，在发现机床颤振时，可以适当降低切削深度或者增大刀具的前角，以减小切削力，从而减轻颤振。
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数控车床的坐标系统是编程的基础。加工坐标系应与机床坐标系的坐标方向一致，X轴对应径向，Z轴对应轴向。C轴（主轴）的运动方向则以从机床尾架向主轴看，逆时针为＋C向，顺时针为－C向。加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置，一般在工件的右端面或左端面上。 在确定工件坐标系原点时，需要考虑加工工艺和编程的便利性。例如，对于轴类零件，如果选择右端面为原点，在编程时，Z坐标值通常为正值，便于计算和编程；对于盘类零件，有时选择左端面为原点可能更合适。
三、车床类型与刀具夹具
车床类型：按照数控系统功能分为简易数控车床、经济型数控车床、多功能数控车床、车削中心；按主轴的配置形式分为卧式数控车床和立式数控车床。不同类型的数控车床在加工范围、精度、自动化程度等方面有所不同。例如，车削中心除了具备普通数控车床的车削功能外，还可以进行铣削、钻削等加工操作，适用于加工复杂形状的回转体零件；而经济型数控车床则结构简单、价格相对较低，适用于一些精度要求不是特别高的简单零件加工。
刀具类型：在数控车床上使用的刀具有外圆车刀、内孔车刀、钻头、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具等。刀具根据与刀体的链接固定方式分为焊接式车刀和机夹可转位车刀；根据切削刃的形状分为尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。不同类型的刀具适用于不同的加工任务。例如，外圆车刀用于加工轴类零件的外圆柱面；内孔车刀用于加工孔类结构；钻头用于钻孔操作；镗刀用于对已有的孔进行精加工，提高孔的精度和表面质量；切断刀用于将加工好的零件从毛坯上切断；螺纹加工刀具则专门用于加工螺纹。
夹具类型：数控车床上的夹具主要有两类。一类用于盘类或短轴类零件，工件毛坯装夹在可调卡爪的卡盘（三爪、四爪）中，由卡盘传动旋转；另一类用于轴类零件，工件毛坯装在主轴顶针和尾座顶针间，工件由主轴上的波动卡盘传动旋转。三爪卡盘可以自动定心，装夹方便快捷，适用于圆形截面的零件装夹，但定心精度相对四爪卡盘略低；四爪卡盘可以通过调整卡爪的位置来装夹不规则形状的零件，定心精度较高，但装夹过程相对复杂。而使用顶尖装夹轴类零件时，可以提高零件的装夹精度，减少加工过程中的变形。
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程序编写（以CK0630车床为例）：
N0010 G59 X0 Z105
N0020 G90
N0030 G92 X35 Z30
N0040 M03 S700
N0050 M06 T01
N0060 G00 X20 Z1
N0070 G01 X20 Z - 34.8 F80
N0080 G00 X20 Z1
N0090 G00 X17 Z1
N0100 G01 X17 Z - 34.8 F80
N0110 G00 X23 Z - 34.8
N0120 G01 X23 Z - 80 F80
N0130 G28
N0140 G29
N0150 M06 T03
N0160 M03 S1100
N0170 G00 X14 Z1
N0171 G01 X14 Z0
N0180 G01 X16 Z - 1 F60
N0190 G01 X16 Z - 35 F60
N0200 G01 X20 Z - 35 F60
N0210 G01 X22 Z - 36 F60
N0220 G01 X22 Z - 80 F60
N0230 G28
N0240 G29
N0250 M06 T05
N0260 M03 S600
N0270 G00 X23 Z - 72.5
N0280 G01 X21 Z - 72.5 F40
N0290 G04 P2
N0300 G00 X23 Z - 46.5
N0310 G01 X16.5 Z - 46.5 F40
N0320 G28
N0330 G29
N0340 M06 T07
N0350 G00 X23 Z - 47
N0360 G01 X16 Z - 47 F40
N0370 G04 P2
N0380 G00 X23 Z - 35
N0390 GO1 X15 Z - 35 F40
N0400 G00 X23 Z - 79
N0410 G01 X20 Z - 79 F40
N0420 G00 X22 Z - 78
N0430 G01 X20 Z - 79 F40
N0440 G01 X0 Z - 79 F40
N0450 G28
N0460 G29
N0470 M05
N0480 M02
通过这些实例可以看出，在数控车床编程中，需要根据零件的形状、尺寸、加工要求、机床性能、刀具等多方面因素综合考虑，合理确定工艺方案、选择刀具和切削用量，准确建立工件坐标系并编写程序。
CNC编程是一项重要的技能，它涉及到使用特定的编程语言来控制数控机床，从而将原材料加工成所需的形状和尺寸。对于初学者来说，掌握CNC编程的基础知识和技能是非常关键的。以下是根据搜索结果整理的CNC编程自学入门教程。
1. 理解CNC编程的基础概念
在开始学习CNC编程之前，了解一些基本概念是非常有帮助的。CNC编程主要使用G-code和M-code两种代码。G-code用于控制机床的运动，如移动、切割等，而M-code则用于控制机床的辅助功能，如开启主轴、冷却液等3。此外，还需要了解坐标系统，包括机床坐标系和加工坐标系，以及绝对值编程和增量值编程的区别。
2. 学习CNC编程的理论知识
扎实的理论知识是学习CNC编程的基础。你需要了解数控系统的组成结构，包括数控硬件和数控软件两部分。数控硬件包括数控设备、传感器、执行机构等，而数控软件包括数控编程软件、数控仿真软件、数控加工监控软件等2。此外，还需要掌握机械加工工艺的基础知识，如不同材料的加工特性、切削刀具的选择原则、切削参数的合理确定等。
3. 掌握G-code和M-code命令
G-code和M-code命令是CNC编程的核心内容。你需要全面学习这些命令的功能和用法，包括每个命令的含义、参数设置以及在不同加工场景下的应用。可以通过编写简单的程序实例来加深对这些命令的理解和记忆
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