桐乡MASTERCAM编程培训

时间 2025/1/22 9:18:54

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来源：嘉兴鼎铭数控编程培训中心||浙江省嘉兴市南湖区信诚路嘉兴总部商务花园

桐乡MASTERCAM编程培训高级课程学费：针对有一定基础，想要深入学习高级数控编程技术，如多轴联动编程、复杂曲面编程等的课程，学费可能会超过8000元，甚至达到10000 - 15000元。

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Pro/E
多功能系统：美国PTC（参数技术有限公司）开发的软件，是全世界最普及的三维CAD/CAM（计算机辅助设计与制造）系统，广泛用于电子、机械、模具、工业设计和玩具等民用行业，具有零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、造型设计等多种功能。在我国南方地区企业中被大量使用，通常设计建模采用PRO - E，编程加工采用MASTERCAM和CIMATRON。
Cimatron CAD/CAM系统
全功能系统：以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM产品，是较早在微机平台上实现三维CAD/CAM全功能的系统。
灵活的用户界面与全面功能：提供了比较灵活的用户界面，具备优良的三维造型、工程绘图、全面的数控加工、各种通用和专用数据接口以及集成化的产品数据管理功能，在国际上的模具制造业备受欢迎，国内模具制造行业也在广泛使用。
FeatureCAM
基于特征的编程：美国DELCAM公司开发的基于特征的全功能CAM软件，具有全新的特征概念和超强的特征识别能力。
全面的加工解决方案：基于工艺知识库的材料库、刀具库，采用图标导航的基于工艺卡片的编程模式。全模块的软件，从2 - 5轴铣削，到车铣复合加工，从曲面加工到线切割加工，为车间编程提供全面解决方案，并且软件后编辑功能相对较好，近年来国内一些制造企业正在逐步引进。

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N0010 G59 X0 Z100 ;设置工件原点
N0020 G90
N0030 G92 X55 Z20 ;设置换刀点
N0040 M03 S600
N0050 M06 T01 ;取1号90°偏刀，粗车
N0060 G00 X46 Z0
N0070 G01 X0 Z0
N0080 G00 X0 Z1
N0090 G00 X41 Z1
N00100 G01 X41 Z - 64 F80 ;粗车φ40㎜外圆，留1㎜精车余量
N0110 G28
N0120 G29 ;回换刀点
N0130 M06 T03 ;取3号90°偏刀，精车
N0140 G00 X40 Z1
N0150 M03 S1000
N0160 G01 X40 Z - 64 F40 ;精车φ40㎜外圆到尺寸
N0170 G00 X55 Z20
N0180 M05
N0190 M02

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G代码学习
深入学习G代码的各种指令，从基本的移动指令（如G00、G01）到复杂的圆弧插补指令（G02、G03）等。可以通过记忆代码的功能、格式以及对应的运动轨迹来掌握。例如，G00指令格式为G00 X_ Z_，其中X和Z是目标坐标位置，该指令使刀具快速移动到指定位置。在学习过程中，可以通过编写简单的程序来练习，如编写一个使刀具从起始点快速移动到一个指定的圆柱中心位置的程序。
理解G代码中的模态与非模态指令的区别。模态指令在被同一组的其他指令替代之前一直有效，而非模态指令只在当前程序段有效。例如，G01是模态指令，一旦指定了G01的切削速度（通过F值），在后续的直线切削程序段中如果没有重新指定F值，就会按照之前的切削速度进行切削；而G28（使机床回参考点）是非模态指令，只在当前程序段执行回参考点操作。
M代码学习
掌握M代码的常用指令，如M03（主轴正转）、M04（主轴反转）、M05（主轴停止）、M08（冷却液开）、M09（冷却液关）等。了解每个指令在加工过程中的作用和执行时机。例如，在开始切削之前，要先执行M03指令使主轴正转，然后再进行切削操作；在切削结束后，执行M05指令停止主轴转动。同时，要注意M代码与G代码在程序中的顺序关系，例如在进行螺纹加工时，可能需要先调整好主轴转速（通过M代码），再执行螺纹加工的G代码指令。
三、选择合适的编程方式
手工编程
手工编程适合简单零件的加工编程。对于形状相对简单、加工工艺不复杂的零件，如简单的轴类零件，编程人员可以直接根据零件图纸和加工工艺要求，手动编写G代码和M代码程序。手工编程需要编程人员对数控车床的编程指令、加工工艺、刀具路径等有深入的理解。例如，对于一个只需要车削外圆和倒角的轴类零件，编程人员可以计算出各个加工部位的坐标值，然后按照加工顺序编写相应的G代码指令。
但是手工编程比较耗时，而且容易出错，特别是对于复杂形状的零件，手工计算刀具路径和坐标值会非常困难。
自动编程
对于复杂零件，自动编程是更好的选择。自动编程软件（如CAXA数控车、UG等）可以根据零件的三维模型自动生成数控加工程序。编程人员只需要将零件的三维模型导入到软件中，设置好加工工艺参数（如刀具参数、切削参数、加工顺序等），软件就可以自动生成G代码和M代码程序。例如，在加工一个具有复杂曲面的零件时，使用自动编程软件可以大大提高编程效率和编程质量。自动编程软件还可以进行加工仿真，在实际加工之前模拟加工过程，检查是否存在刀具干涉、过切等问题

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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。

课程介绍

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数控机床编程代码基础
数控机床编程代码是用于控制数控机床运行的指令集，主要分为G代码和M代码等。
一、G代码
概念与作用
G代码即准备功能代码，主要用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种功能。它是一种几何代码，通过这些代码指令可以告诉机床做什么以及怎么做，例如指示机床移动位置、移动速度以及要遵循的路径等。对于数控机床而言，切割刀具由这些G - code命令驱动，按特定的路径切割材料以获得所需的形状2。
常用G代码指令及其功能
G00 - 快速定位指令：以最大速度将机器从当前位置移动到指定的坐标。机器将同时移动所有轴，以便同时完成行程，结果是直线移动到新的位置点，这是一种非切割运动，其目的是将机器快速移动到所需的位置，开始某种工作，如切割或打印2。
G01 - 直线插补指令：指示机器以设定速度直线移动。需要用X、Y和Z值指定最终位置，用F值指定速度。CNC控制器计算（插值）要经过的中间点的坐标，以获得直线。该指令在机器执行主要任务时使用，例如机床直线切割材料时就会用到这个指令2。
G02 - 顺时针圆弧插补指令：要求机器以圆形模式顺时针移动。除了终点参数外，还需要定义旋转中心，或弧线起点与弧线中心点的距离。起点实际上是上一个命令的终点或当前点。比如在数控铣削加工中，当需要加工顺时针方向的圆弧轮廓时就会用到G02指令

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二、复杂零件的多轴加工案例（以航空发动机叶片为例）
零件特点与加工难度
航空发动机叶片是一种形状复杂、精度要求极高的零件。它的曲面形状不规则，而且在不同部位的壁厚、曲率等参数都有严格的要求。例如，叶片的型面精度要求达到±0.01mm，这对编程和加工都是巨大的挑战。
编程策略
在编程时，首先要使用专业的CAD/CAM软件（如UG）对叶片进行精确的三维建模。然后根据叶片的形状和加工要求，选择合适的多轴加工策略。例如，采用五轴联动加工，可以更好地适应叶片的复杂曲面形状。在刀具路径规划方面，要考虑刀具的干涉问题，因为叶片的形状复杂，刀具在加工过程中很容易与叶片的其他部位发生干涉。所以需要通过软件进行精确的模拟和优化，确保刀具路径的安全性和有效性。
在编程过程中，还需要合理设置切削参数。由于叶片的材料通常为高温合金等难加工材料，需要根据材料的特性选择合适的刀具和切削速度、进给量等参数。例如，对于镍基高温合金材料的叶片，切削速度可能要设置得相对较低，以避免刀具过快磨损。
加工过程中的注意事项
在加工过程中，由于是多轴联动加工，对机床的精度和稳定性要求非常高。要定期对机床进行精度检测和维护，确保机床的各个轴能够准确地按照编程指令运动。同时，要密切关注加工过程中的切削力、切削温度等参数的变化，因为这些参数的变化可能会影响零件的加工质量。例如，如果切削力过大，可能会导致叶片发生变形，从而影响叶片的性能。
CNC编程入门教程常见问题解答
一、编程指令相关问题
G代码混淆
问题：在学习G代码时，容易混淆G02（顺时针圆弧插补）和G03（逆时针圆弧插补）指令，如何准确区分？
解答：区分G02和G03主要看圆弧的加工方向。在平面上，从垂直于圆弧所在平面的坐标轴的正方向往负方向看，如果圆弧是顺时针方向旋转，则使用G02指令；如果是逆时针方向旋转，则使用G03指令。例如，在数控铣床上加工一个圆形的零件，如果从Z轴正方向往下看，刀具沿顺时针方向铣削圆弧，就使用G02指令。同时，在编程时，还需要正确指定圆弧的圆心坐标、起点坐标和终点坐标等参数，以确保圆弧加工的准确性。
G代码的模态与非模态
问题：不太理解G代码中的模态和非模态指令的区别？
解答：模态指令是指一经在一个程序段中指定，在后续的程序段中如果不改变该指令的参数，就不需要再次指定该指令。例如，G01（直线插补）是模态指令，如果在一个程序段中指定了G01，并且设置了进给速度F，在后续的直线插补程序段中，如果进给速度不变，就不需要再次指定G01和F。而非模态指令则是只在当前程序段中有效，下一程序段需要重新指定。例如，G04（暂停指令）是非模态指令，它只在当前程序段中使机床暂停一定时间，下一个程序段如果还需要暂停，就需要再次指定G04指令。

课程特色：

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