计算机辅助设计与制造：计算机辅助数控编程.ppt

计算机辅助设计与制造
计算机辅助数控编程
制作:
本章学习目标
掌握数控加工编程的概念
学习数控编程的方法和步骤
理解计算机辅助编程的一般原理
了解APT语言编程技术
学习图形交互式自动编程方法
了解数控程序的检验方法和仿真形式
重点:辅助数控编程的概念、原理、步骤
学习内容
数控编程的基本概念
手工编程方法
数控自动编程
自动编程的刀位算法
Pro/E数控加工与后置处理
1. 数控编程的基本概念
数控编程的内容与步骤
数控编程的基准
数控编程的指令代码
数控加工程序的结构与格式
CAM是CAD/CAM及CIMS的重要组成部分
数控编程是数控加工的重要内容:数控机床是采用计算机控制的高效能自动化加工设备,数控加工程序是数控机床运动与工作过程控制的依据
为降低编程工作难度、提高编程效率,减少和避免数控加工程序的错误,计算机辅助数控编程技术不断发展
数控编程的内容与步骤
分析图纸,进行工艺处理,确定工艺过程
确定加工方案:根据零件的几何形状特点及技术要求,选择加工设备
确定零件的装夹方法及选择夹具
合理地选择走刀路线1)保证零件的加工精度及表面粗糙度;2)取最佳路线;3)有利于数值计算,减少程序段和编程工作量
正确的选择对刀点:1)对刀位置(程序的起点)应使编程简单;2)对刀点容易找正,方便加工;3)加工过程便于检查;4)引起的加工误差小
合理选择刀具:安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好…
计算运动轨迹
图纸工艺分析
程序编制
制备控制介质
校验和试切
零件图纸
错误
修改
数控编程的内容与步骤
根据零件几何形状,确定走刀路线,按NC机床的规定编程单位(脉冲当量)换算为相应的数字量,以这些坐标值作为编程尺寸,计算刀具运动轨迹,得到刀位数据
误差处理是编程中重要内容:
逼近误差:用直线段或圆弧段直接逼近零件轮廓或由样条函数拟合曲线时产生,亦称拟合误差
插补误差:插补算出的线段与理论线段之间的误差,与计算时所取的字节长度有关
圆整误差:插补完成后,由于分辨率的限制,将其圆整而产生的误差,与机床的分辨率有关
计算运动轨迹
图纸工艺分析
程序编制
制备控制介质
校验和试切
零件图纸
错误
修改
数控编程的内容与步骤
编写零件加工程序,按照规定的程序格式的编程指令,逐段写出零件加工程序
计算运动轨迹
图纸工艺分析
程序编制
制备控制介质
校验和试切
零件图纸
错误
修改
传统数控机床程序输入是通过穿孔纸带或磁带等
现在可通过控制面板或网络通迅将程序输送到数控系统中
准备好的程序和纸带必须校验和试切削,才能正式加工
如以笔代替刀具,坐标纸代替工件进行空运转画图,检查机床运动轨迹与动作的正确性,现代多采用先进的数控加工仿真系统,对数控序进行检验
对刀点和刀位点
对刀点:确定刀具与工件相对位置的点(起刀点)
对刀点一般是工件或夹具上的点,或者易于测量的相关点
对刀点确定,机床坐标系与工件坐标系的相对关系也就确定
C
R30
R20
R50
20
f
刀具运动轨迹
工件轮廓
X
Y
车刀
Z
刀位点:刀具上的特定点,用于确定刀具在机床坐标系中位置
加工线路的确定
n 个
b
a
)
)(
1
)
1
(
2
b
a
n
a
n
b
+
-
=
-
+
=
(
蓝线长
红线长
+切入/出段
+切入/出段
原则:
尽量采用切向切入/出,不用径向切入/出,以避免由于切入/出路线的不当降低零件的表面加工质量
切向切入
径向切入
在满足精度要求前的提下,尽可能减少空行程
数控编程的基准
数控编程使用的输入代码、坐标位移指令、坐标系统命名、加工指令、辅助指令、主运动和进给速度指令、刀具指令及程序格式等都已制定了一系列的标准
数控机床坐标系
绝对坐标与增量坐标
使用数控机床加工时,必须编制零件的加工程序
理想的加工程序不仅应保证加工出符合设计要求的合格零件,同时能使数控机床功能得到合理的应用和充分的发挥,且能安全可靠和高效地工作