计算机辅助设计与制造：计算机辅助数控编程.pptVIP

计算机辅助设计与制造 计算机辅助数控编程 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 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 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… 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 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 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 加工线路的确定 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 JB3051-82《数字控制机床坐标和运动方向的命名》对数控机床的坐标、运动方向明确规定: 机床的直线运动采用为笛卡尔直角坐标系，其坐标命名为X、Y、Z，使用右手定律判定方向 以X、Y、Z坐标轴线为中心的旋转运动，分别称为A、B、C，正方向按右手螺旋定律确定 方向的定义 Z坐标轴：传递切削力的主轴规定为Z坐标轴 正方向规定：刀具远离工件的方向 X坐标轴：X坐标是水平的，平行于工件的装夹面 Y坐标轴：Y坐标轴垂直于X及Z坐标 绝对坐标与增量坐标 运动轨迹的坐标点以固定的坐标原点计量，称绝对坐标系 运动轨迹的终点坐标值以其起点计量的坐标称增量坐标系(相对坐标系) 数控编程的指令代码 数控编程使用G指令代码，M指令代码及F、S、T指令描述加工工艺过程和数控系统的运动特征，数控机床的启停、冷却液开关等辅助功能以及给出进给速度、主轴转速… 国际上广泛采用ISO—1056—1975E标准，国家机械工业部制定了等效的 JB3208-83 标准用于数控编程 G指令——准备功能 作用：规定机床运动线型、坐标系、坐标平面、刀补、刀偏、暂停等多种操作 组成：G后带二位数字组成 G指令 （2）G17、G18、G19—坐标平面选择指令 一组模态指令，缺省为G17 G17指定零件进行XY平面上的加工 G18、G19分别为ZX、YZ平面上的加工 在进行圆弧插补、刀具补偿时必须使用这些指令 （3）G40、G41、G42—刀具半径补偿指令 一组模态指令，缺省为G40 G40为刀具半径补偿撤消指令，使用该指令后G41、G42指令无效。 G41和G42分别为左(右)偏刀具补偿指令，即沿刀具前进方向看(假设工件不动)，刀具位于零件的左(右)侧时刀具的半径补偿 数控装置大都具有刀具半径补偿功能，为编程提供了方便。当铣削零件轮廓时，不需计算刀具中心运动轨迹。而只需按零件轮廓编程，使用刀具半径补偿指令，并在控制面板上使用刀具拨码盘或用键盘人工输入刀具半径，数控装置便自动计算出刀具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。当刀具磨损或重磨后，刀具半径变小，这时只需手工输入改变后的刀具半径，而不必修改已编好的程序 G指令 （4）G43、G44、G49—刀具长度补偿指令 一组模态指令，缺省为G49 G43为刀具长度正补偿，G44为负补偿，G49为取消刀具长度补偿 （5）G54～G59—选择程序原点1～6 一组模态指令，没有缺省方式 在