《CAM数控编程案例》课件

数控编程案例教程CAM本教程旨在通过实际案例，深入浅出地讲解CAM数控编程的核心技术与应用我们将从CAM软件的基本概念入手，逐步引导您掌握各种加工策略、刀具路径优化、以及后置处理等关键环节通过本教程的学习，您将能够熟练运用CAM软件进行数控编程，解决实际生产中的各种加工难题，并最终提升生产效率和产品质量课程介绍与学习目标课程介绍学习目标本课程以案例驱动，结合理论与实践，详细讲解CAM数控编程•掌握CAM软件的基本操作和使用方法的流程、方法和技巧涵盖常见CAM软件的使用、数控编程基•理解数控编程的基础知识和原理础、各种加工策略的应用、刀具路径优化、后置处理等内容通•能够根据工件的几何特征和加工要求，选择合适的加工策略过案例分析，使学员掌握CAM数控编程的核心技术，能够独立完成复杂零件的数控编程任务•掌握刀具路径优化和后置处理技术•能够独立完成复杂零件的数控编程任务软件概述CAM定义作用优势CAM CAMCAMCAM（Computer-Aided Manufacturing，CAM软件在现代制造业中发挥着至关重要•提高编程效率，缩短加工周期计算机辅助制造）是指利用计算机技术辅的作用它能够提高生产效率、降低生产•优化刀具路径，提高加工质量助完成产品制造过程中的各个环节，包括成本、保证产品质量、缩短产品开发周期•减少人工干预，降低出错率数控编程、工艺规划、刀具选择、仿真验通过CAM软件，工程师可以更加方便快•实现自动化生产，降低生产成本证等CAM软件是实现CAM的核心工具，捷地完成数控编程任务，避免人工编程的它将设计图纸转化为数控机床能够识别的错误和低效加工代码，从而实现自动化生产常见软件比较CAMPowerMill NX CAM MastercamPowerMill是英国Delcam公NXCAM是西门子公司开发Mastercam是美国CNC司开发的专业CAM软件，的集成化CAD/CAM/CAE软Software公司开发的普及型擅长高速加工和复杂曲面加件，具有强大的建模和仿真CAM软件，易学易用，功工，广泛应用于航空航天、功能，适用于各种加工类型能全面，适用于各种中小企汽车模具等领域的数控编程业的数控编程需求EdgecamEdgecam是英国VeroSoftware公司开发的专业CAM软件，擅长车铣复合加工和多轴加工，适用于复杂零件的精密加工软件的基本功能CAM工件建模1CAM软件可以导入各种CAD模型，或者直接在软件内部进行建模，为后续的数控编程提供几何基础加工策略选择2CAM软件提供多种加工策略，如铣削、钻孔、车削、线切割等，用户可以根据工件的几何特征和加工要求选择合适的策刀具路径生成略3CAM软件可以根据用户选择的加工策略和刀具参数，自动生成刀具路径，并进行优化和调整，以提高加工效率和质量仿真验证4CAM软件可以对生成的刀具路径进行仿真验证，检查是否存在干涉、过切等问题，并进行调整和优化后置处理5CAM软件可以将生成的刀具路径转化为数控机床能够识别的加工代码，并根据不同的机床类型进行后置处理，以保证代码的正确性和适用性数控编程基础知识回顾代码GG代码是数控机床的控制指令，用于控制机床的运动轨迹、速度、加速度等常见的G代码包括G

00、G

01、G

02、G03等代码MM代码是数控机床的辅助指令，用于控制机床的冷却、润滑、刀具更换等常见的M代码包括M

03、M

05、M

08、M09等坐标系数控机床使用坐标系来描述工件和刀具的位置，常见的坐标系包括绝对坐标系和增量坐标系刀具补偿刀具补偿是指根据刀具的实际尺寸对刀具路径进行调整，以保证加工精度坐标系统介绍增量坐标系以当前位置为参考点，描述工件和刀具2的相对位置绝对坐标系1以机床原点为参考点，描述工件和刀具的位置工件坐标系以工件上的某个点为原点建立的坐标系3，方便编程和加工刀具参数设置几何参数1刀具的直径、长度、角度等材料参数2刀具的材料类型，如高速钢、硬质合金等切削参数3刀具的转速、进给速度、切削深度等加工工艺参数切削速度1进给速度2切削深度3切削宽度4加工工艺参数是指在数控加工过程中需要设置的各种参数，如切削速度、进给速度、切削深度、切削宽度等这些参数的选择直接影响加工效率、加工质量和刀具寿命实例简单外轮廓加工1本实例将演示如何使用CAM软件进行简单的外轮廓加工我们将从工件建模开始，逐步完成加工策略选择、刀具路径生成、模拟加工验证和后置处理输出等步骤通过本实例的学习，您将掌握CAM软件的基本操作流程，为后续学习更复杂的加工案例打下基础工件建模准备模型导入模型坐标系设置CAD首先，需要准备好工件的CAD模型可以将CAD模型导入到CAM软件中CAM软件在CAM软件中设置工件坐标系工件坐标使用各种CAD软件进行建模，如通常支持多种CAD模型格式，如STEP、系是数控加工的参考系，它决定了刀具的SolidWorks、AutoCAD、Pro/E等模型IGES、DXF等在导入模型时，需要注意运动轨迹通常情况下，将工件的某个角应包含工件的几何信息、尺寸信息和技术模型的单位和坐标系点或中心点设置为工件坐标系的原点要求选择加工策略粗加工半精加工12粗加工是指去除大部分材料，半精加工是指在粗加工的基础以快速接近工件的最终形状上，进一步去除材料，以提高粗加工通常采用大切削量和低工件的尺寸精度和表面质量精度要求半精加工通常采用较小的切削量和较高的精度要求精加工3精加工是指去除少量材料，以达到工件的最终尺寸精度和表面质量精加工通常采用极小的切削量和极高的精度要求刀具路径生成参数设置路径生成路径优化根据选择的加工策略和刀具参数，设置CAM软件根据设置的参数，自动生成刀对生成的刀具路径进行优化，以减少空刀具路径的各种参数，如切削深度、切具路径刀具路径是刀具在加工过程中行程、提高加工效率和质量常见的优削宽度、步距、进给速度等运动的轨迹，它直接影响加工效率和质化方法包括顺铣、逆铣、螺旋进给等量模拟加工验证干涉检查过切检查欠切检查检查刀具路径是否存在检查刀具路径是否存在检查刀具路径是否存在干涉问题干涉是指刀过切问题过切是指刀欠切问题欠切是指刀具与工件或夹具发生碰具切削了不应该切削的具没有切削到应该切削撞，会导致刀具损坏或区域，会导致工件报废的区域，会导致工件不工件报废符合要求后置处理输出选择后置处理器1根据数控机床的类型选择合适的后置处理器生成加工代码2将刀具路径转化为数控机床能够识别的加工代码传输代码3将加工代码传输到数控机床实例型腔铣削2工件分析粗加工设置124刀具选择精加工设置3本实例将演示如何使用CAM软件进行型腔铣削型腔铣削是指在工件上加工出凹槽或孔洞我们将从工件分析开始，逐步完成粗加工设置、精加工设置和刀具选择等步骤通过本实例的学习，您将掌握型腔铣削的数控编程方法工件分析几何特征1分析型腔的几何特征，如形状、尺寸、深度、角度等精度要求2分析型腔的精度要求，如尺寸精度、表面质量等材料特性3分析工件的材料特性，如硬度、强度、韧性等粗加工设置刀具选择切削参数加工策略选择合适的刀具进行粗加工，通常选择设置粗加工的切削参数，如切削速度、选择合适的加工策略进行粗加工，如平大直径的立铣刀或端铣刀进给速度、切削深度、切削宽度等行铣削、环形铣削、螺旋铣削等精加工设置刀具选择1切削参数2加工策略3精加工设置是指在粗加工的基础上，对刀具、切削参数和加工策略进行优化，以提高工件的尺寸精度和表面质量刀具选择与优化立铣刀球头铣刀钻头丝锥刀具选择是指根据工件的材料、几何特征和加工要求，选择合适的刀具进行加工刀具优化是指对刀具的几何参数、材料参数和切削参数进行优化，以提高加工效率和质量实例螺纹加工3螺纹加工刀具选择参数设置螺纹加工是指在工件上加工出螺纹常见根据螺纹的类型和尺寸，选择合适的刀具设置螺纹加工的各种参数，如螺距、螺纹的螺纹加工方法包括丝锥攻丝、铣削螺纹进行螺纹加工常见的刀具包括丝锥、螺深度、进给速度等、车削螺纹等本实例将演示如何使用纹铣刀、螺纹车刀等CAM软件进行螺纹加工螺纹参数设定螺距螺纹深度12螺距是指螺纹上相邻两牙之间螺纹深度是指螺纹的牙高的距离进给速度3进给速度是指刀具在螺纹加工过程中沿螺纹方向移动的速度进退刀设置进刀方式退刀方式进刀方式是指刀具进入螺纹加工区域的方式常见的进刀方式包退刀方式是指刀具离开螺纹加工区域的方式常见的退刀方式包括轴向进刀、径向进刀、螺旋进刀等括轴向退刀、径向退刀、螺旋退刀等切削补偿刀具磨损补偿机床误差补偿热变形补偿刀具在加工过程中会发机床本身存在误差，需机床在工作过程中会产生磨损，需要进行刀具要进行机床误差补偿，生热变形，需要进行热磨损补偿，以保证螺纹以提高螺纹的精度变形补偿，以提高螺纹的精度的精度加工代码生成后置处理1选择合适的后置处理器代码生成2生成螺纹加工的数控代码代码传输3将代码传输到数控机床实例曲面加工4曲面分析等高加工124剩余材料等参加工3本实例将演示如何使用CAM软件进行曲面加工曲面加工是指在工件上加工出复杂的曲面形状我们将从曲面分析开始，逐步完成等高加工设置、等参加工设置和剩余材料处理等步骤通过本实例的学习，您将掌握曲面加工的数控编程方法曲面质量分析曲率分析1分析曲面的曲率变化，以确定合适的加工策略和刀具参数光顺性分析2分析曲面的光顺性，以保证加工后的表面质量斜度分析3分析曲面的斜度变化，以避免刀具干涉和过切等高加工设置切削深度设置等高加工的切削深度，通常采用较小的切削深度，以保证表面质量步距设置等高加工的步距，通常采用较小的步距，以保证表面质量进给速度设置等高加工的进给速度，通常采用较低的进给速度，以保证表面质量等参加工设置参数线1刀轨距2光顺性3等参加工设置是指沿着曲面的参数线进行加工，可以获得较好的表面质量和加工效率剩余材料处理剩余材料处理是指在完成等高加工和等参加工后，对曲面上残留的材料进行处理，以提高工件的精度和表面质量常见的剩余材料处理方法包括重叠加工、清角加工、重新加工等实例复杂零件53D复杂零件策略选择路径优化本实例将演示如何使用CAM软件进行3D复根据零件的几何特征和加工要求，选择合对刀具路径进行优化，以减少空行程、提杂零件的加工3D复杂零件是指具有复杂适的加工策略，如分层加工、等高加工、高加工效率和质量几何形状的零件，如模具、叶片、艺术品等参加工等等加工3D复杂零件需要采用合理的加工策略和刀具路径优化方法加工分层策略轴分层等高分层自适应分层Z123将3D零件沿Z轴方向分成多层进行按照等高线将3D零件分成多层进行根据零件的几何特征，自动调整分加工加工层的高度走刀路径优化减少空行程顺铣逆铣螺旋进给减少刀具在非切削区域的运动，以提高根据材料的特性和刀具的类型，选择合采用螺旋进给方式，可以减少刀具的冲加工效率适的铣削方向击和振动，提高加工质量避免干涉检查刀柄干涉刀杆干涉路径干涉检查刀柄是否与工件或检查刀杆是否与工件或检查刀具路径是否与工夹具发生干涉夹具发生干涉件或夹具发生干涉精度控制方法刀具补偿1机床补偿2温度控制3实例多轴加工6刀具姿态21工件定位转换点3本实例将演示如何使用CAM软件进行多轴加工多轴加工是指数控机床具有多个旋转轴，可以实现复杂的空间曲面加工加工多轴零件需要考虑工件的定位、刀具的姿态控制和转换点的处理等问题工件定位夹具选择1选择合适的夹具进行工件定位定位基准2选择合适的定位基准坐标系设置3设置合适的坐标系刀具姿态控制倾斜角度控制刀具的倾斜角度，以避免干涉和提高加工质量旋转角度控制刀具的旋转角度，以适应工件的几何形状刀轴方向控制刀轴的方向，以保证加工的稳定性和精度转换点处理避免突变1平滑过渡2优化路径3转换点是指刀具姿态发生变化的точка，在多轴加工中，需要对转换点进行特殊处理，以避免刀具突变、保证加工的平稳性和精度后置处理特殊要求Haas FanucSiemens Heidenhain不同的数控机床具有不同的控制系统和编程格式，在进行后置处理时，需要根据机床的特殊要求进行设置，以保证加工代码的正确性和适用性例如，某些机床需要采用特殊的刀具补偿方式，或者需要采用特殊的坐标系转换方式常见问题与解决方案刀具损坏机床振动表面质量差刀具损坏是指刀具在加工过程中发生断裂机床振动是指机床在加工过程中发生振动表面质量差是指工件的表面粗糙度、光洁、磨损等情况刀具损坏的原因有很多，，会导致加工精度下降、表面质量差等问度等指标不符合要求表面质量差的原因如切削参数不合理、刀具质量差、材料硬题机床振动的原因有很多，如机床刚性有很多，如切削参数不合理、刀具磨损、度过高等解决刀具损坏问题的方法包括不足、切削参数不合理、刀具磨损等解材料特性等解决表面质量差问题的方法优化切削参数、更换高质量刀具、选择合决机床振动问题的方法包括提高机床刚性包括优化切削参数、更换高质量刀具、选适的加工策略等、优化切削参数、更换高质量刀具等择合适的加工策略等刀具路径优化技巧减少空行程顺铣逆铣12减少刀具在非切削区域的运动根据材料的特性和刀具的类型，以提高加工效率，选择合适的铣削方向螺旋进给3采用螺旋进给方式，可以减少刀具的冲击和振动，提高加工质量加工效率提升方法优化切削参数缩短换刀时间自动化上下料选择合适的切削速度、进给速度和切削采用快速换刀装置，或者优化刀具的选采用机器人或者自动化上下料装置，减深度，以提高加工效率择，减少换刀次数少人工干预表面质量控制粗糙度刀纹光洁度控制工件表面的粗糙度控制工件表面的刀纹，控制工件表面的光洁度，以满足设计要求以提高美观性，以提高耐磨性和耐腐蚀性加工余量管理粗加工1半精加工2精加工3加工余量是指在数控加工过程中，预留的去除材料的量合理的加工余量管理可以提高加工效率和质量，降低生产成本实用编程技巧分享变量21子程序循环3本节将分享一些实用的数控编程技巧，如子程序的使用、变量的定义和使用、循环语句的应用等掌握这些技巧可以提高编程效率、简化程序代码、提高程序的通用性和可读性自动编程功能应用特征识别1自动识别工件的几何特征策略推荐2自动推荐合适的加工策略代码生成3自动生成数控代码宏程序调用方法定义宏调用宏参数传递定义宏程序在主程序中调用宏程序向宏程序传递参数参数化编程实例定义变量1公式计算2代码生成3参数化编程是指使用变量和公式来描述工件的几何特征和加工参数，从而实现程序的通用性和可变性本节将通过实例演示如何使用参数化编程方法进行数控编程工艺数据库建立工艺数据库是指存储各种加工工艺信息的数据库，包括材料特性、刀具参数、切削参数、加工策略等建立工艺数据库可以提高编程效率、保证加工质量、降低生产成本加工工艺优化案例案例分析效果对比数据分析本节将通过具体的案例，分析加工工艺的通过对比优化前后的加工效果，验证优化通过数据分析，总结优化经验，为以后的优化方法我们将从工件的几何特征、材方案的有效性加工提供参考料特性和加工要求入手，逐步分析加工工艺的各个环节，并提出优化方案，以提高加工效率和质量现场调试技巧代码检查试切12仔细检查加工代码，避免语法进行试切，验证程序的正确性错误和逻辑错误和合理性调整参数3根据试切结果，调整加工参数，以达到最佳的加工效果程序验证方法仿真验证机床试运行尺寸测量在CAM软件中进行仿真验证，检查程序在机床上进行试运行，验证程序的正确对加工后的工件进行尺寸测量，验证程是否存在干涉、过切等问题性和安全性序的精度是否符合要求质量检测与反馈尺寸检测表面检测形位公差使用测量工具检测工件使用表面粗糙度仪检测使用三坐标测量仪检测的尺寸，确保符合设计工件的表面质量，确保工件的形位公差，确保要求符合设计要求符合设计要求加工文档管理程序文件1工艺文件2检测报告3加工文档是指在数控加工过程中产生的各种文件，包括程序文件、工艺文件、检测报告等合理的加工文档管理可以提高工作效率、保证产品质量、方便追溯和改进自动化生产设置传送带21机器人传感器3自动化生产是指使用自动化设备和系统来完成数控加工过程，以提高生产效率、降低生产成本、减少人工干预常见的自动化设备包括机器人、传送带、传感器等多工序协调控制工序排序1合理安排各个工序的顺序，以提高生产效率和质量资源分配2合理分配各个工序所需的资源，如刀具、夹具、机床等数据共享3实现各个工序之间的数据共享，以提高生产效率和质量数据传输与管理CAM网络传输使用网络将CAM数据传输到数控机床盘传输U使用U盘将CAM数据传输到数控机床数据库管理使用数据库管理CAM数据，方便查询和使用加工成本核算材料成本1刀具成本2人工成本3设备成本4加工成本是指在数控加工过程中发生的各种费用，包括材料成本、刀具成本、人工成本、设备成本等合理的加工成本核算可以帮助企业了解生产成本，制定合理的价格，提高盈利能力生产效率分析编程效率加工效率换刀效率上下料调试生产效率分析是指对数控加工过程中的各个环节进行分析，以找出影响生产效率的因素，并提出改进方案，以提高生产效率常见的分析指标包括编程效率、加工效率、换刀效率、上下料效率、调试效率等。