CAD制图培训

时间 2024/12/12 10:31:52

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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

CAD制图培训数控编程是一门理论性和实践性都很强的学科，因此理论与实践相结合是非常重要的学习方法。在学习过程中，首先要掌握数控加工原理、数控程序、数控加工工艺等基础知识，这些理论知识是进行数控编程的基础。

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工艺规划
确定加工顺序：根据零件的结构特点确定加工顺序。比如对于一个既有外圆又有内孔的零件，可能先加工外圆再加工内孔，以避免加工内孔时对外圆已加工表面造成损伤。
选择刀具：根据加工部位和要求选择合适的刀具。例如，加工外圆可以选择90°外圆车刀，加工内孔则需要内孔车刀。刀具的选择还需要考虑工件材料，如加工硬度较高的材料可能需要选用硬质合金刀具。
确定切削用量：切削用量包括主轴转速、进给速度和切削深度。这些参数的确定要综合考虑机床性能、刀具性能、工件材料等因素。例如，对于45钢的外圆粗加工，主轴转速可能设置为600 - 800r/min，进给速度为80 - 100mm/min，切削深度为1 - 2mm。
建立工件坐标系
工件坐标系是编程时确定坐标值的基准。通常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。确定工件坐标系后，所有的刀具运动轨迹都是相对于这个坐标系来编程的。例如，在编程时，刀具从原点出发，按照程序指令向X、Z方向移动到指定的加工位置

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四、Hypermill
功能特点
Hypermill是德国OPEN MIND公司开发的集成化NC编程CAM软件。它向用户提供了完整的集成化CAD/CAM解决方案，用户可以在熟悉的CAD界面里直接进行NC编程，统一的数据模型和界面，直接完成从设计到制造的全部工作，是一种高端和低端都适用的CAM软件。其最大优势表现在五轴联动方面，包含自动干涉检查、独立五轴联动、动态变化刀轴倾角等功能，只需一次装夹即可完成所有工序。在运算速度方面也有很大改善，如加工发动机阀帽内部面，原来运算需要67小时，现在仅需6.7小时14。
适用场景
特别适用于五轴联动加工的场合。在汽车、工具、模具、机械、航空航天等领域的五轴加工中应用广泛，比如航空叶轮、叶片、结构件的铣削。
五、Caxa
功能特点
Caxa软件便宜，与CAD兼容性好，在教学应用中广泛使用。它能够满足基本的数控编程需求，对于简单的零件加工编程较为方便。具有

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四、程序编制
程序结构与格式
数控程序通常由程序号、程序段、程序结束符等部分组成。程序段是程序的基本组成单位，每个程序段包含一个或多个指令。常见的程序段格式为字地址符格式，即每个指令由地址符和数字组成。例如，G01 X10 Y20 F100表示刀具以直线运动方式移动到坐标(X = 10,Y = 20)的位置，进给速度为100mm/min。在编写程序时，要按照数控系统规定的程序结构和格式进行编写，并且要注意指令的书写顺序和语法规则，确保程序的正确性和可读性。
常用指令的使用
在数控编程中，需要熟练掌握常用的G、M、F、S、T指令的功能含义及编程格式。G指令主要用于控制刀具的运动轨迹，如G00、G01、G02、G03等；M指令用于控制机床的辅助功能，如M03、M05（主轴停止）等；F指令用于设置进给速度，即刀具的移动速度；S指令用于设置主轴转速；T指令用于选择刀具。例如，在车削加工中，T0101表示选择1号刀具并调用1号刀具补偿值。在使用这些指令时，要根据加工要求正确设置指令参数，并且要注意不同数控系统之间指令的差异。
数控编程与加工的案例分析
一、轴类零件数控车削加工案例
零件分析
假设要加工一个简单的轴类零件，其形状为圆柱状，一端有一个轴肩，另一端有一段螺纹。材料为45钢，毛坯为直径50mm的棒料，长度为100mm。尺寸精度要求为直径公差±0.05mm，长度公差±0.1mm，表面粗糙度要求为Ra3.2μm。对于这个零件，其几何形状相对简单，主要由圆柱面和螺纹组成。在加工过程中，需要先进行粗车削，去除大部分余量，然后进行精车削以达到尺寸精度和表面质量要求，最后进行螺纹加工

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CNC编程自学入门基础教程
CNC编程自学入门需要掌握多方面的基础知识。
一、理论知识
机械制图基础
机械制图是CNC编程的重要基础。它涉及到如何看懂和绘制零件图、装配图等。在学习过程中，要理解视图（如主视图、俯视图、左视图等）的概念，掌握投影原理，能够准确地将三维物体用二维图形表示出来，并且能从二维图形想象出三维的形状。例如，在绘制一个简单的轴类零件时，需要准确地标注出直径、长度、公差等尺寸信息。同时，对于一些复杂的零件，可能还需要用到剖视图、局部放大图等表示方法来清晰地表达其内部结构和细节特征2。
CNC机床结构与原理
了解CNC机床的基本结构是必不可少的。CNC机床通常由床身、工作台、主轴、进给系统、控制系统等部分组成。床身是机床的基础部件，提供稳定的支撑。工作台用于装夹工件，并能在X、Y方向移动；主轴用于带动刀具旋转，其转速的高低会影响加工的效率和质量；进给系统负责控制工作台和刀具在各个方向的移动速度和精度；控制系统则是机床的“大脑”，它接收编程指令并控制机床的各个部件协同工作。例如，在加工中心中，刀具可以通过自动换刀装置快速更换，从而实现多种工序的连续加工。不同类型的CNC机床（如数控车床、数控铣床、加工中心等）在结构和功能上会有所差异，需要分别进行学习和了解

课程介绍

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循环指令
数控车床编程中有多种循环指令，如G71、G72、G73等。G71为外径粗车循环指令，它可以自动完成多次切削，减少编程的工作量。例如，对于一个长轴类零件的粗加工，只需要设置好每次切削的背吃刀量、退刀量等参数，就可以通过G71指令快速完成粗加工编程。G72是端面粗车循环指令，适用于对端面进行多次粗加工的情况。G73是仿形粗车循环指令，适合加工毛坯形状与成品形状相似的零件。正确理解和运用这些循环指令，可以大大提高编程效率和加工精度16。
刀具补偿指令
刀具补偿指令包括刀具半径补偿（G41、G42）和刀具长度补偿（G43、G44）。在车削加工中，刀具磨损或者更换刀具后，刀具的半径和长度可能会发生变化。通过刀具半径补偿指令，可以在不修改程序中零件轮廓尺寸的情况下，对刀具半径的变化进行补偿。例如，使用G41指令表示刀具左补偿，G42表示刀具右补偿。在加工一个带有圆弧轮廓的零件时，如果刀具磨损了，只需要在程序中调整刀具半径补偿值，就可以保证加工出来的零件尺寸仍然符合要求。刀具长度补偿指令则在刀具长度发生变化时，能够调整刀具在Z轴方向的位置，确保加工深度的准确性

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对简单零件编程效率较高：对于几何形状不太复杂、加工工序简单的零件，手工编程的速度可能会比自动编程更快。因为手工编程不需要进行三维建模、设置复杂的加工参数等操作，直接根据零件图样编写程序即可。
劣势
对编程人员要求高：编程人员需要熟悉数控代码功能、编程规则，具备机械加工工艺知识和数值计算能力。这需要较长时间的学习和实践经验积累，而且容易出现人为错误，尤其是在编写复杂程序时。
编程效率低：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，手工编程的效率极低。因为手工计算刀具轨迹和坐标点非常繁琐，而且容易出错，可能需要花费大量的时间来完成一个复杂零件的编程。
难以保证程序的准确性：由于手工编程容易出现人为错误，如代码编写错误、数值计算错误等，所以较难保证程序的准确性。一旦程序出现错误，可能会导致加工零件报废或者机床损坏等问题

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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