第2章数控程序编制幻灯片.ppt

第6节 自动编程概述 自动编程是使用计算机辅助编制数控机床零件加工程序的过程或方法。 编程人员根据零件设计要求和现有工艺，使用自动编程软件生成刀位数据文件CLF，再进行后置处理，生成加工程序，然后通过磁盘、（纸带）或通讯接口输入数控机床。 二、自动编程方式的分类 1、 语言自动编程 APT（Automatically Programmed Tool）语言是一种对工件、刀具的几何形状及刀具相对于工件的运动进行定义时所用的一种接近英语的符号语言。例如：CUTTER/10 LN1=LINE/20，20，20，70 CIR=CIRCLE/10，0，50，50，100 FROM/SETPT FEDRAT/F01 GOTO/SETPT 2、图形自动编程 以图形要素为输入方式。从编程数据的来源，零件及刀具几何形状的输入、显示和修改，刀具运动的定义，刀具轨迹的生成，加工过程的动态仿真显示，直至数控加工程序的产生都是在图形交互方式下得到的。 不需要使用数控语言（APT源程序）；具有形象、直观、高效等优点 三、CAD/CAM系统的概念 具有计算机辅助设计(Computer Aided Design)和计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing)，功能的系统简称 CAD/CAM系统，它是指以计算机作为主要技术手段来生成和运用各种数字信息与图形信息，以进行产品设计和制造的系统。 CAD/CAM系统应具备的基本功能 交互图形输入和输出功能 几何造型功能（曲线和曲面造型；实体造型；物体几 何特性计算功能） 有限元分析功能 优化设计功能 处理数控加工信息功能 统一的数据管理功能 二维绘图功能 CAD/CAM软件系统 UGII（美国） PRO/ENGINEERING I—DEAS CATIA CIMATRON （英国） MASTERCAM（美国） CAXA （中国） * 二 直线和圆弧组成的零件轮廓的基点计算 一般数控机床都具有直线和圆弧插补功能、刀具半径补偿功能，故由直线和圆弧组成的零件轮廓，只需计算零件轮廓的基点坐标。 方法为：选定零件坐标系，列出各直线和圆弧的解析方程： 将两相邻几何元素的方程联立起来，可解出各交点或切点的坐标。 若数控机床没有刀具半径补偿功能，由直线和圆弧组成的零件轮 廓，需要根据零件轮廓和刀具半径 计算出刀位点轨迹上的基点坐 标。 方法为：选定零件坐标系，列出各直线和圆弧的等距线解析方程： 将两相邻几何元素的等距线方程联立起来，可求出刀位点轨迹 的基点坐标值。 * 三. 非圆曲线的节点计算 当被加工零件轮廓形状与机床的插补功能不一致时，如在只有直线和圆弧插补功能的数控机床上加工双曲线、抛物线、阿基米德螺线或列表曲线时，就要采用逼近法加工，用直线或圆弧去逼近被加工曲线。这时，逼近线段与被加工曲线的交点，称为节点。 如图所示，图a为用直线段逼近非圆曲线的情况，图b为用圆弧段逼近非圆曲线的情况。 a b * 编写程序段时，应按节点划分程序段。逼近线段的近似区间愈大，则节点数目愈少，相应的程序段数目也会减少，但逼近线段的误差δ应小于或等于编程允许误差δ允 ，即 δ≤δ允。考虑到工艺系统及计算误差的影响， 一般取零件公差的1/5～1/10。 a b * 非圆曲线轮廓零件的数值计算过程，一般可按 以下步骤进行： 1）选择插补方式，即采用直线还是圆弧逼近非圆曲线。 2）确定编程允许误差，即使δ≤δ允。 3）选择数学模型，确定计算方法。 4）根据算法，画出计算机处理流程图。 5）用高级语言编写程序，上机调试，并获得节点坐标数据。 * 直线逼近与圆弧逼近之比较： 采用直线段逼近，一般数学处理较简单，但计算的坐标数据较多，且各直线段间连接处存在尖角，由于在尖角处，刀具不能连续地对零件进行切削，零件表面会出现硬点或切痕，使加工质量变差。采用圆弧段逼近的方式，可以大大减少程序段的数目，同时若采用彼此相切的圆弧段来逼近非圆曲线，可以提高零件表面的加工质量。但采用圆弧段逼近，其数学处理过程比直线要复杂一些。 * 下面仅介绍直线逼近非圆曲线的几种方法 1、等间距法 等间距法就是将某一坐标轴划分成相等的间距。如图所示，沿X轴方向取?X为等间距长，根据已知曲线的方程y=f（x），可由xi 求得yi，xi+