最后更新日期: 2023-08-31 通过 7分钟阅读

数控编程初学者和程序员指南

在本文中,您将了解什么是初学者的数控编程,如何使用最好的 CAD/CAM 软件为现代工业数控加工中的程序员创建个性化程序。

数控程序员需要通过分析零件图来确定加工工艺,并据此编写数控加工程序。从初学者成长为数控程序员,需要具备专业的数控知识,熟练使用G代码语言,熟练操作各种CAD/CAM编程软件。

什么是数控程序?

数控程序是指编码的CAM软件指令,用于控制数控机床的运行 数控机床. 由数控系统外部输入的直接用于加工的控制程序,称为数控加工程序。

为了满足设计、制造、维护和推广的需要,在输入代码、坐标系统、加工指令、辅助功能、程序格式等方面,国际上已经形成了2个通用的标准,即国际标准化组织(ISO)标准和电子工业协会(EIA)标准。

数控加工程序是由各种虚词按照规定的格式组成的,正确理解各个虚词的含义,正确使用各种虚词,按照规定的指令编写程序是编制程序的关键。

数控程序员必须掌握数控加工的相关知识,包括数控加工的工作原理、XYZ轴坐标系、程序结构和常用数控指令等。

什么是数控编程?

数控编程是指借助计算机、CAD绘图设计软件、CAM建模制造软件自动生成数控加工程序,控制数控机床工作的过程。

数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一,通常包括分析零件图样、确定加工工艺、计算刀具路径、获取刀位数据、编制数控加工程序、制作控制介质、校对程序和零件加工试验等。

如何进行数控编程?

数控编程采用G代码语言按规则描述零件的形状、工艺、参数及辅助信息,然后计算机自动进行数值计算、刀具中心运动轨迹计算、后置处理等,生成零件加工程序单,并模拟加工过程。对于形状复杂、非圆曲线轮廓、3维曲面等零件,自动编程方法高效可靠。

在编程过程中,数控程序员可以及时检查程序是否正确,并在必要时进行修改。由于计算机代替程序员完成繁琐的数值计算工作,节省了编写程序表的工作量,可使编程效率提高几十倍甚至几百倍,解决了许多手工编程无法解决的复杂零件的编程难题。

数控编程有多少种类型?

目前市场上最常见的数控编程有2种,手动编程和自动编程。

什么是手动编程?

手动编程

手动编程是指编程的各个阶段都由人工完成。利用通用计算工具,通过各种数学方法,手工进行刀具路径计算,并编制指令。这种方法比较简单,初学者容易掌握,适应性强。适用于中等复杂程度的程序和计算量较小的零件编程。是机床操作工必须掌握的。

手动编程步骤

手工编程步骤包括手工完成零件加工的数控过程、分析零件图纸、进行工艺决策、确定加工路线、选择工艺参数、计算刀位坐标数据、编写数控加工程序清单、验证程序、手工编程等。

优点

它主要用于点加工(如钻孔、铰孔)或几何形状较简单的零件的加工(如平面、方形槽),计算量较少,程序段数受限制,编程直观,易于实现。

缺点

对于具有自由曲面、复杂型腔的零件,刀轨数据的计算相当繁琐,工作量很大,极易出错,校对困难,有的甚至根本无法完成。

什么是自动编程?

自动编程

自动编程是指对于几何形状复杂的零件,借助计算机编写零件的源程序,加工完成后生成数控加工程序。

优点

随着数控技术的发展,先进的数控系统不仅为用户编程提供了通用的预备功能和辅助功能,而且还为编程提供了扩充数控功能的手段。数控系统的参数编程应用灵活,形式自由,具有高级计算机语言中的表达式、逻辑运算和类似程序流程,使加工程序简洁易懂,实现了普通编程难以实现的功能。

缺点

数控编程和计算机编程一样,都有自己的语言,但不同的是,现在计算机已经发展到占据全球市场,微软的Windows系统占据绝对优势。而数控机床还没有发展到可以互相使用的水平,也就是说,硬件上的差异使得各自的数控系统暂时不能兼容。因此,在加工毛坯时,首先要确定机床采用的是什么类型的系统。

什么是数控程序员?

数控程序员是根据零件加工要求,手工或利用计算机辅助制造软件编写数控加工程序的人员。数控程序员应具有较强的3D具有较强的空间想象力、视力正常、四肢灵活、计算能力强等特点。数控程序员大多就职于大型制造企业和零件加工难度较大的企业。前者在企业内部分工明确,要求数控加工技术人员具备专业技能,数控编程已成为独立的岗位之一。后者由于编程难度较大,必须有专门的程序员才能完成相应的工作。

数控程序员如何工作?

数控编程人员应根据工艺流程和加工要求,选择合适的刀具、夹具、加工设备和工具,手工编制、编辑2轴、2轴半数控加工程序,然后进行3D多轴多类型数控加工的建模与编程,最后对零件的加工质量进行分析与控制。

遵循列出的适合初学者和程序员的 5 个易于使用的步骤。

第一步、分析零件图,确定工艺流程。

分析零件图所要求的形状、尺寸、精度、材料、毛坯等,明确加工内容和要求;确定加工方案、走刀路线、切削用量,选择刀具、夹具。

第二步、数值计算。

根据零件的几何尺寸和加工路线,计算出零件轮廓上几何元素的起点、终点和圆弧的圆心坐标。

第三步、编写加工程序。

完成以上2步后,按照数控系统规定的功能指令代码和程序段格式,编写加工程序表。

第四步、将程序输入数控系统。

程序的输入可以通过键盘直接输入数控系统,也可以通过计算机通讯接口输入数控系统。

第五步、检查程序和第一部分试切割。

利用数控系统提供的图形显示功能,检查刀具路径的正确性。对零件进行第1次试切,分析误差原因,及时纠正,直至试切出合格零件。

数控编程软件列表

列出的项目是大多数数控程序员经常用于编程的最佳免费和部分 CAD/CAM 软件。

UG

Unigraphics 是一套3DUG软件是美国Unigraphics Solution公司开发的集CAD、CAM、CAE功能于一体的参数化软件,是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件,广泛应用于航空航天、通用机械和电子等工业领域。UG软件在CAM领域处于领先地位,由美国麦道飞机公司出品,是飞机零件数控加工的首选编程工具。

CATIA的

CATIA是法国达索公司推出的产品,法国幻影系列战斗机、波音737、777等都是使用CATIA进行开发设计的,CATIA拥有强大的曲面造型功能,在各类CAD中位居前列3D软件。它在国内航空航天企业和科研院所中得到广泛应用,并逐渐取代UG成为复杂曲面设计的首选。CATIA编程能力强大,能够满足复杂零件的数控加工要求。目前,一些领域采用CATIA设计建模、UG编程加工,两者结合使用。

Pro / E

Pro/E是美国PTC(参数技术公司)开发的软件,是目前最流行的3DCAD/CAM(计算机辅助设计与制造)系统是目前世界上应用最广泛的计算机辅助设计与制造系统,广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、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、造型设计等功能。

Cimatron

Cimatron是以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM产品。该系统提供了相对灵活的用户界面、优秀的三维造型、工程制图、全面的数控加工功能、丰富的通用和专用数据接口以及集成的产品数据管理。Cimatron CAD/CAM系统在国际模具制造业中非常受欢迎,在国内模具制造业中也得到了广泛的应用。

MasterCAM的

MasterCAM是美国数控公司开发的一款基于PC的CAD/CAM软件,几何造型方便直观,为零件形状设计提供了理想的环境,其强大稳定的造型功能可以设计复杂的曲面和曲率零件。MasterCAM具有强大的表面粗加工和表面精加工功能,提供多种表面精加工选项,能够满足复杂零件的表面加工要求,并具备多轴加工功能。由于其价格低廉、性能优越,已成为民用工业首选的数控编程软件。

特征CAM

FeatureCAM是美国DELCAM公司开发的基于特征的全功能CAM软件,具有新特征概念、超级特征识别、基于工艺知识库的材料库、刀具库、图标导航的基于工艺卡片的编程模式等。全模块软件,从2-5轴铣削,到车铣复合,从曲面加工到线切割,为车间编程提供了全面的解决方案。DELCAM软件的后期编辑功能比较好。

边缘CAM

EdgeCAM是英国Pathtrace公司出品的一款智能化专业数控编程软件,适用于车削、铣削、线切割等数控机床的编程。3D曲面加工功能,EdgeCAM设计了更加方便、可靠的加工方法,受到欧美制造业的青睐。

VERICUTVERICUT

VERICUT VERICUT 是美国 CGTECH 公司出品的一款先进的专用数控加工仿真软件。VERICUT 采用先进的三维显示和虚拟现实技术,将数控加工过程模拟得极其逼真。它不仅能以彩色三维图像展示从毛坯切削到零件成型的全过程,还能模拟刀架、夹具,甚至机床的运行过程和虚拟工厂环境,效果如同在屏幕上一样。点击此处观看数控机床加工零件的视频。程序员将各种编程软件生成的数控加工程序导入 VERICUT,该软件可以检查原软件编程中产生的计算错误,降低加工过程中因程序错误而导致的加工事故率。目前,国内许多实力雄厚的企业已经开始引入该软件,丰富现有的数控编程体系,并取得了良好的效果。

要考虑的事情

数控编程软件在数控加工领域迈上新台阶,新产品层出不穷,功能模块日趋完善,工艺人员可以轻松地在计算机上进行科学合理的设计,个性化的数控编程软件使数控加工更加轻松便捷。

通过阅读本文,您应该对数控编程有一个全面的了解,未来您需要做的是如何在数控加工中熟练地使用数控程序,一步步从初学者成长为专业的数控程序员。

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