824计算机辅助制造-第三章.docx

第三章 数控加工程序手工编制3.1、数控编程的基本知识一、机床、造型、编程坐标系机床坐标系、编程坐标系和造型(建模)坐标系三者之间既有联系，又有区别，均符合右手规则。1、机床坐标系(XNCYNCZNC)：数控机床本身的坐标系，其方向由生产商设定, 原点在机床安装调试中设置，一般不做更改。2、造型坐标系(XYZ) ：设计人员在利用计算机建模时设定的坐标系，其方向原点无任何限制。为了便于编程计算和检查加工程序, 尽量使造型坐标系和编程坐标系重合。3、编程坐标系(XMYMZM)：工艺人员在编程时设定的坐标系，其方向必须与机床坐标系一致。零件的找正：调整零件的装夹方向使编程坐标系与机床坐标系平行，并找出编程坐标系原点OM在机床坐标系XNCYNCZNC中的坐标位置的过程（确定加工坐标系），称为零件的找正。加工坐标系原点与编程坐标系原点重合，其坐标值可记入机床的专用指令（G51~G59），从而实现两坐标系间的联系与转换。何为机床坐标原点漂移？n 原点漂移现象是受数控设备周围环境影响因素引起的，在同样的切削条件下，对同一台设备来说，使用相同的一个夹具、数控程序、刀具，加工相同的零件，发生的一种加工尺寸不一致或精度降低的现象。n 原点漂移现象主要表现在数控加工过程的一种精度降低现象或者可以理解为数控加工时的精度不一致现象。原点漂移现象在数控加工过程中是不可避免的，对于数控设备是普遍存在的，一般受数控设备周围环境因素的影响较大，严重时会影响数控设备正常工作。影响原点漂移的原因很多，主要有温度、冷却液、刀具磨损、主轴转速和进给速度变化大等。二、加工精度的影响因素1. 普通机床：操作者根据工艺规范，制定出加工路线，靠手工操作和经验完成。零件精度由机床和操作工人水平决定。2. 自动仿形：控制依靠凸轮、挡块或靠模实现。零件精度由机床和辅助工装决定。3. NC机床：工序、走刀路线的规划、进给、转速、开停等均由程序控制。零件精度由机床、编程和操作人员水平决定。三、数控加工的工具——刀柄与刀具1. 刀柄：主轴与刀具的联系环节, 用以夹持刀具作用：夹持刀具、传递扭矩分类：１）普通刀柄２）液压刀柄3 ）热胀刀柄2. 刀具的类型刀具类型：平底刀、球头刀、环形刀、锥形刀、鼓形刀等刀具的旋向：刀具是右旋的3．刀位点：刀具的基准点－刀尖或刀心四、刀具补偿功能刀具补偿一般包括刀具长度补偿和刀具半径补偿。前者使刀具垂直于走刀平面偏移一个刀具长度修正值；后者可以使刀具在二维加工平面内相对编程数据轨迹偏移一个刀具半径修正值。1 ) 刀具半径补偿刀具半径补偿：可根据零件的实际轮廓编制程序，加工时数控系统使刀具中心自动偏置一个刀具半径，从而加工出理论轮廓零件，把数控系统的这一功能称之为刀具半径补偿功能。加工内轮廓时，刀具中心向零件内轮廓方向偏置一刀具半径值;加工外轮廓时，刀具中心向零件轮廓外方向偏置一刀具半径值刀具补偿功能带来的优点：a）减少编程人员工作量。b）可提高程序使用自由度。c）可部分解决刀具磨损问题。d）可提高零件的加工精度。e）可采用不同半径的刀具执行同一程序。刀具半径补偿有左偏刀补和右偏刀补两种方式：左偏刀补：沿着刀具运动方向看，刀具始终在被加工轮廓的左侧右偏刀补：沿着刀具运动方向看，刀具始终在被加工轮廓的右侧2 ) 刀具长度补偿刀具长度补偿（刀长补偿）：数控系统允许修改刀具的实际长度值，从而使刀具实际加工的位置比理论位置抬高或下降一高度，把数控系统的这一功能称之为刀具长度补偿功能。优点：可方便实现零件的分层加工，简化编程。加工曲面时通过刀具长度补偿能否获得均匀余量?不能五、数控加工的过程数控加工中心操作步骤1、开机，各坐标轴手动回机床原点2、刀具准备n 根据加工要求选择Φ20 立铣刀、Φ5中心钻、Φ8麻花钻各一把，然后用弹簧夹头刀柄装夹Φ20立铣刀，刀具号设为T01，用钻夹头刀柄装夹Φ5中心钻、Φ8麻花钻，刀具号设为T02、T03，将对刀工具寻边器装在弹簧夹头刀柄上，刀具号设为T04 。现代设计与集成制造技术教育部重点实3 、将已装夹好刀具的刀柄采用手动方式放入刀库，即n 1 ）输入“T01 M06” ，执行n 2 ）手动将T01 刀具装上主轴n 3 ）按照以上步骤依次将T02 、T03 、T04放入刀库4、清洁工作台，安装夹具和工件n 将平口虎钳清理干净装在干净的工作台上，通过百分表找正、找平虎钳，再将工件装正在虎钳上。5、对刀，确定并输入工件坐标系参数n 1 ）用寻边器对刀，确定X 、Y 向的零偏值，将X 、Y 向的零偏值n 输入到工件坐标系G54 中，G54 中的Z 向零偏值输为0；n 2 ）将Z 轴设定器安放在工件的上表面上，从刀库中调出1号刀具装上主轴，用这把刀具确定工件坐标系Z 向零偏值，将Z 向零偏值输入到机床对应的长度补偿代码中，“+” 、“-” 号