UG模具设计培训

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

UG模具设计培训基础课程学费：一些较为基础的数控编程培训课程，学费可能在3000 - 5000元左右。这类课程主要针对初学者，涵盖数控编程的基础知识、简单的编程操作以及基础的加工工艺等内容。

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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

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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

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4. 常用软件
MasterCAM：功能强大，适用于各种类型的数控加工，特别是产品加工。
PowerMILL：在大型模具加工方面优势明显，计算速度快，加工效率高。
UG NX：适用于复杂产品的设计与加工一体化需求，从设计到加工一站式完成。
Hypermill：特别适用于五轴联动加工，具有自动干涉检查、独立五轴联动等功能。
Caxa：价格便宜，与CAD兼容性好，适用于教学和简单零件加工。
三、混合编程
1. 定义与特点
定义：混合编程结合了手工编程和自动编程的优点，先使用自动编程软件生成基本的刀具路径，然后由编程人员进行手动调整和优化。
特点：
灵活性与高效性：结合了自动编程的高效性和手工编程的灵活性。
适应性强：适用于各种复杂程度的零件加工。
2. 适用场景
中等复杂度零件：如一些既有简单部分又有复杂部分的零件。
特殊要求：需要对某些加工细节进行精细调整的场合。

课程介绍

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数控编程功能代码的基础概念与分类
数控编程功能代码是数控机床能够理解和执行的指令代码，主要分为准备功能代码（G代码）和辅助功能代码（M代码）等，它们在数控加工过程中起着至关重要的作用。
一、准备功能代码（G代码）概念与作用
准备功能G代码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、坐标偏置等多种操作。它就像是给数控机床下达的各种动作指令，指挥刀具如何相对于工件进行运动，例如是直线移动、圆弧移动，还是快速定位等。G代码是数控编程中不可或缺的部分，不同的G代码对应着不同的机床操作。
例如，G00指令代表快速定位，这个指令可以让刀具以机床设定的最快速度从当前位置移动到指定的坐标位置。在实际加工中，当刀具需要快速接近工件或者快速转移到下一个加工位置时，就会用到G00指令。这种快速定位功能可以大大提高加工效率，减少不必要的空行程时间。
指令体系
G代码有一套完整的指令体系，每个指令都有其特定的格式和功能。例如G01是直线插补指令，其格式为G01 X(U)__Z(W)F(mm/min)。这意味着当执行G01指令时，刀具将按照直线插补方式移动到指定位置，其中X、Z或者U、W表示坐标值，F表示进给速度，所有的坐标都可以联动运行。再比如G02和G03分别是顺时针和逆时针方向的圆弧插补指令，它们在加工圆弧形状的工件时使用。
不同的数控机床系统可能会对G代码的具体功能和使用方式有一些细微的差别，但总体的功能和基本原理是相似的。例如在某些系统中，G代码可能还涉及到更复杂的加工操作，如G32、G33用于等螺距螺纹切削（分别对应英制和公制），这就要求编程人员必须根据所使用的机床系统来准确编写G代码程序。

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分析零件图
首先要确定零件的材料、形状、尺寸、精度、批量、毛坯形状和热处理要求等。比如加工一个航空航天领域的高精度零件，材料可能是钛合金，形状复杂，尺寸精度要求极高，批量可能较小。根据这些因素判断零件是否适合在数控机床上加工，以及适合在哪种数控机床上加工。
工艺处理
在分析零件图的基础上进行工艺分析，确定零件的加工方法（如采用的工夹具、装夹定位方法等）、加工路线（如对刀点、换刀点、进给路线）及切削用量（如主轴转速、进给速度和背吃刀量等）等工艺参数。例如在加工一个轴类零件时，可能采用三爪自定心卡盘装夹，对刀点设置在工件右端面与轴心线的交点，根据刀具和工件材料确定合适的主轴转速、进给速度和切削深度等。
数学处理
对于一些复杂形状的零件，需要进行数学计算。例如在加工圆弧、曲线等形状时，要计算出相关的坐标点。这可能涉及到一些几何数学知识，如计算圆弧的圆心坐标、半径等，以确保刀具能够准确地沿着所需的路径进行加工。
编写程序
根据前面确定的工艺参数和计算结果，按照数控系统规定的指令代码和程序段格式编写程序。例如在G - code编程中，使用不同的G代码指令（如G00快速定位、G01直线插补等）和M代码指令（如M03主轴正转等）来编写程序。
程序校验和首件试切
编写好程序后，需要进行程序校验。可以利用数控系统提供的模拟功能，检查刀具路径是否正确，是否存在干涉等问题。然后进行首件试切，对加工出来的首件零件进行检验，如尺寸精度、形状精度等是否满足要求，如果不满足需要对程序进行修改调整。
常见的数控编程语言
一、G - code（几何代码） G - code是CNC（计算机数控）机床最常用的编程语言之一，用于定义机床的几何移动和工艺参数。

G代码的基本结构
一般来说，G - code命令由字母G加上数字组成，例如G00、G01等。每个G代码指令都有特定的功能。以G01为例，它表示直线移动到特定位置。在G01指令后面通常会跟上表示目标位置的X、Y、Z坐标值以及表示进给率（执行移动的速度）的F值。例如代码G01 X247.951560 Y11.817060 Z - 1.000000 F400.000000要求数控机床从当前位置直线移动到坐标X247.951560、Y11.817060和Z - 1.000000，速度为400mm/min10。
常见的G代码指令
G00：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，这是一种非切割运动，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。
G02和G03：G02命令要求机器以圆形模式顺时针移动，G03命令指示机器以圆形模式逆时针移动。在执行这两个指令时，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，通常使用I和J参数来定义中心点相对于始发点或上一个命令的终点的偏移量10。
G28：要求机器将移动到其参考点或home位置。为了避免碰撞，可以包括一个带有X、Y和Z参数的中间点，工具将在转到参考点之前通过该点。
G90和G91：用于告诉机器如何解析坐标值。G90为绝对模式，工具的定位始终相对于绝对点或零点；G91为相对模式，工具的定位相对于最后一点，此模式也称为增量模式10。
G - code在数控加工中的应用示例
在数控铣削加工一个简单的圆形零件时，首先可以使用G00将刀具快速定位到接近工件的起始位置，然后使用G01进行直线切削，当需要加工圆形轮廓时，可以使用G02或G03指令。例如，要加工一个半径为10mm的半圆，假设起始点为(0,0)，终点为(20,0)，圆心在(10,0)，可以使用G01将刀具移动到半圆的起点，然后使用G02 X20 Y0 I10 J0指令来加工这个半圆。
二、M - code（辅助功能代码） M - code主要用于控制机床的辅助功能，如主轴的启动、停止、冷却液的开关等。

M代码的格式和特点
M - code同样是由字母M加上数字组成，如M03、M05等。这些指令通常与G - code指令配合使用，以完成完整的加工过程。
常见的M代码指令
M03：用于打开主轴正转。在使用时，可以结合S参数设置主轴速度，例如M03 S1000将以1000RPM的速度打开主轴。
M05：用于停止主轴转动。在加工完成后或者需要更换刀具等操作时，会使用到这个指令。
M08：用于打开冷却液。在切削加工过程中，冷却液可以起到冷却刀具和工件、冲走切屑等作用。
M09：用于关闭冷却液。当加工结束或者不需要冷却液时，使用这个指令。
M - code与G - code的协同工作
在一个完整的数控加工程序中，G - code和M - code是相辅相成的。例如，在开始加工前，先使用M03 Sxxx指令启动主轴，然后使用G - code指令控制刀具进行加工，加工完成后使用M05停止主轴，再使用M09关闭冷却液等。

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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