瑞安CAD制图培训

时间 2024/12/14 17:17:23

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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

瑞安CAD制图培训学员要学习UG基础造型设计，包括曲线、草图、特征建模等内容，这是构建零件三维模型的基础；还要学习UG加工知识及加工工艺编排，如UG编程刀路设置（平面铣、型腔铣、等高轮廓铣、固定轴轮廓铣、孔系编程等），通过这些操作能够根据零件的形状、加工要求和工艺条件，在软件中生成合理的刀具路径，然后软件会自动生成数控程序，大大提高编程效率和准确性。

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一、数控编程的基本概念数控编程的核心是告诉数控机床要做什么以及如何做。这涉及到对零件图纸的解读，包括零件的形状、尺寸、精度要求等。例如，对于一个简单的轴类零件，需要确定其直径、长度、表面粗糙度等要求。根据这些要求，确定加工的工艺路线，如先粗加工再精加工，选择合适的刀具、切削用量（包括主轴转速、进给速度和切削深度）等。以数控车床编程为例，数控车床主要用于加工回转体零件。它可以采用绝对值编程（用X、Z表示）、增量值编程（用U、W表示）或者二者混合编程。直径方向（X方向）系统默认为直径编程，也可以采用半径编程，但必须更改系统设定2。

二、数控编程的坐标系统理解数控编程中的坐标系统是至关重要的。数控机床通常采用笛卡尔坐标系，包括X、Y、Z三个坐标轴。对于数控车床，Z轴通常为平行于机床主轴的坐标轴，X轴为水平方向且垂直于Z轴的坐标轴。在编程时，需要明确刀具相对于工件的坐标位置。例如，在一个简单的车削加工中，要将刀具定位到工件的某个位置开始加工。如果采用绝对坐标编程，需要明确刀具在X、Z方向相对于工件原点（通常设定在工件的某个特定位置，如右端面与轴心线的交点）的坐标值；如果采用相对坐标编程，则是相对于刀具当前位置的坐标增量。

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G01 - 直线插补
功能：刀具按照直线插补方式移动到指定位置，移动速度由F指令给定的进给速度控制，所有的坐标都可以联动运行。例如“G01 X40 Z20 F150”，表示刀具以150mm/min的进给速度从当前位置沿直线移动到X坐标为40，Z坐标为20的位置。
适用场景：广泛应用于直线轮廓的加工，如加工长方体零件的棱边、圆柱的母线等。
G02 - 顺时针方向圆弧插补
功能：使刀具按照顺时针方向进行圆弧插补运动。在G90（绝对坐标编程）时，圆弧终点坐标是相对编程零点的绝对坐标值；在G91（相对坐标编程）时，圆弧终点是相对圆弧起点的增量值。并且，圆心相对于起点的增量坐标I（X方向值）和K（Z方向值）在圆弧插补时不得省略（除用其他格式编程外）。例如“G02 X60 Z50 I40 K0 F120”，刀具将沿顺时针方向从当前位置运动到X为60，Z为50的圆弧终点，圆心相对于起点在X方向的增量为40，Z方向为0，进给速度为120mm/min。
适用场景：用于加工顺时针方向的圆弧轮廓，如圆盘类零件的外圆弧、内圆弧等。
G03 - 逆时针方向圆弧插补
功能：与G02类似，只是刀具的运动方向为逆时针方向。除了圆弧旋转方向相反外，格式与G02指令相同。例如“G03 X60 Z50 I40 K0 F120”，刀具将沿逆时针方向从当前位置运动到X为60，Z为50的圆弧终点，圆心相对于起点在X方向的增量为40，Z方向为0，进给速度为120mm/min。
适用场景：用于加工逆时针方向的圆弧轮廓，如某些特殊形状的曲线轮廓中的逆圆弧部分。

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二、编程的一般规则
坐标系统
数控车床编程中，需要明确坐标系。常见的是直角坐标系，分为绝对坐标编程和增量坐标编程。绝对坐标编程是刀具运动的终点用绝对坐标指令，如格式：G00 X Z；地址X后面的数字为直径值。而增量坐标编程则是刀具运动的终点相对于起点的坐标增量。例如在FANUC系统中，G90为绝对坐标编程指令，G91为增量坐标编程指令5。
同时，数控车床还有工件坐标系的概念。它是编程人员在编程时根据零件图样及加工工艺等建立的坐标系，通常将工件坐标系的原点设置在工件的旋转中心线上，方便编程计算。

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数控机床零件编程实例分析
以下通过几个数控车床编程实例来详细阐述编程过程。
实例一：车削简单外圆零件
零件分析与工艺规划
零件情况：如图2 - 16所示工件，毛坯为φ45㎜×120㎜棒材，材料为45钢，要求数控车削端面、外圆。
工艺方案：对于短轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持φ45外圆，使工件伸出卡盘80㎜，一次装夹完成粗精加工。
工步顺序：首先粗车端面及φ40㎜外圆，留1㎜精车余量；然后精车φ40㎜外圆到尺寸。
机床与刀具选择
机床设备：根据零件图样要求，选用经济型数控车床CK0630型数控卧式车床即可达到要求。
刀具选择：根据加工要求，选用两把刀具，T01为90°粗车刀，T03为90°精车刀。同时把两把刀在自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。
切削用量确定：切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定。
工件坐标系、对刀点和换刀点确定
工件坐标系：确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系。
对刀点：采用手动试切对刀方法把点O作为对刀点。
换刀点：设置在工件坐标系下X55、Z20处。

课程介绍

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CNAME = "L01"
R105 = 1
R106 = 0.25
R108 = 1.5（设置坯料切削循环参数）
R109 = 7
R110 = 2
R111 = 0.3
R112 = 0.08
N35R105 = 5（设置坯料切削循环参数）
R100 = 29.8
R101 = - 3
R102 = 29.8（设置螺纹切削循环参数）
R103 = - 18
R104 = 2
R105 = 1
R106 = 0.1
R109 = 4
R110 = 2
R111 = 1.24
R112 = 0
R113 = 5
R114 = 1
N10G03X24Z0CR = 12
通过这个实例可以看出，数控车床编程需要根据零件的具体要求，合理选择加工路线、装夹方法、刀具以及确定各项加工参数，然后按照数控系统的指令规则编写程序。不同的数控系统可能会有不同的指令代码和编程格式，所以编程时需要根据设备类型进行相应的调整。

二、编程中的关键要素分析
刀具轨迹计算：在编程时，绝大部分数控系统都带有刀补功能，只需计算轮廓相邻几何元素的交点（或切点）的坐标值，得出各几何元素的起点终点和圆弧的圆心坐标值即可。这是确定刀具运动轨迹的关键步骤，直接影响加工精度。
加工参数确定：如主轴转速、进给速度、切削深度等加工参数需要根据工件材料、刀具材料、加工要求等因素综合确定。例如，在上述实例中，粗加工、精加工、切槽和车螺纹时的主轴转速和进给速度都有所不同，这是为了在保证加工质量的前提下提高加工效率。
编程原点选择：编程原点的选择也很重要，它是计算刀具运动轨迹坐标值的参考点。在上述实例中，选择轴心线与球头中心的交点为编程原点，不同的零件可能需要根据其形状、加工要求等选择合适的编程原点。

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在加工过程中，要严格按照工艺要求进行操作，确保每个工序的加工质量。对于一些有特殊要求的零件，如高精度的模具零件，可能需要采用多次装夹、多道工序加工的方式来保证加工精度。同时，要合理安排加工顺序，提高加工效率，例如对于多个相同零件的加工，可以采用批量加工的方式，减少刀具的更换次数和机床的空转时间。
与相关部门协作配合
在产品试制及批量生产过程中，要与技术部门协调处理技术难题。例如，当遇到新的加工工艺或者复杂的零件加工时，技术部门可能会提供技术支持和解决方案，CNC操作工要积极配合技术人员进行工艺试验和改进。如果在加工过程中发现工艺存在不合理之处，要及时向技术部门反馈，提出改进的建议。
与质检部门积极配合，共同保证产品质量。除了在加工过程中的自我检验外，还要接受质检部门的抽检和最终检验。如果质检部门发现产品存在质量问题，CNC操作工要积极配合进行原因分析和整改措施的制定。例如，当一批零件被质检部门判定为不合格时，操作工要与质检人员一起检查是加工工艺、刀具还是机床本身的问题，然后根据分析结果进行调整和改进。
在生产过程中，还要与其他部门如物料供应部门、生产计划部门等进行沟通协作。物料供应部门要及时提供加工所需的原材料、刀具等物资，CNC操作工如果发现物料供应不足或者存在质量问题，要及时通知物料供应部门；生产计划部门要合理安排生产任务，CNC操作工要根据生产计划调整自己的工作进度，确保生产任务的顺利完成。
持续改进工作
在加工过程中，要不断寻求提高加工效率和产品质量的方法。例如，通过优化编程，减少刀具的空行程时间，提高切削效率；或者通过调整加工工艺参数，提高零件的表面质量。对于加工过程中出现的问题，要进行总结分析，提出改进的方案，防止类似问题的再次发生。
协助生产，提供持续改进的方案，对产品的质量、生产进度、检测进行跟踪，以达到甚至超过质量、产量、成本及生产效率的要求。例如，如果发现某一加工工序的废品率较高，要分析是由于设备精度、操作方法还是材料问题造成的，然后针对性地提出改进措施，如对设备进行精度调整、优化操作流程或者更换材料供应商等，从而降低废品率，提高生产效益。

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。

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