机械CAD-CAM技术第六讲-数控加工自动编程幻灯片.pptVIP

第六讲　数控加工自动编程 零件数控加工程序的编制是数控加工的基础，也是CAD／CAM系统中的重要的模块之一，当前，应用CAD／CAM系统进行数控编程已成为数控机床加工编程的主流，由CAD系统所生成的产品数据模型将在CAM系统中直接转换为产品的加工模型，CAM系统可帮助产品制造工程师完成被加工零件的形面定义、刀具的选择、加工参数的设定、刀具轨迹的计算、数控加工程序的自动生成、加工模拟等数控编程的整个过程。 第一节 数控编程方法及其发展 一、手工编程 二、数控语言自动编程 APT语言 三、CAD／CAM系统自动编程 CAD／CAM系统自动编程 1、常见的CAD/CAM自动编程系统： 工作站~微机型：Ideas、Pro/e、UG、Catia 微机型：MasterCAM、SurfCAM、PowerMILL、Cimtron、EdgeCAM、CAMworks、GibbsCAM、CAXA制造工程师 常见的CAM软件系统中，一般有不同的功能模块可供选用，如：①二维平面加工；②三轴至五轴联动的曲面加工；③车削加工；④电火花加工（EDM）；⑤板金加工（Fabrication）；⑥切割加工，包括电火花、等离子、激光切割加工等。对于通常的切削加工数控编程， CAM系统一般均具有刀具工艺参数的设定、刀具轨迹自动生成、刀具轨迹编辑、刀位验证、后置处理、动态仿真等基本功能。 2、 CAD／CAM系统自动编程的基本步骤 3、 CAD／CAM软件系统自动编程特点 1）将零件加工的几何造型、刀位计算、图形显示和后置处理等作业过程结合在一起，有效地解决了编程的数据来源、图形显示、走刀模拟和交互修改问题； 2）编程过程是在计算机上直接面向零件的几何图形交互进行，不需要用户编制零件加工源程序，用户界面友好、使用简便、直观、准确、便于检查； 3）有利于实现系统的集成，不仅能够实现产品设计（CAD）与数控加工编程（NCP）的集成，还便于与工艺过程设计（CAPP），刀夹量具设计等其它生产过程的集成。 第二节 数控编程系统中的基本概念和术语 一、数控机床的坐标系统 二、常用的切削刀具 在数控铣削加工中，最常用的刀具类型有球头铣刀（Ball Nose Cutter），圆角铣刀（Hog Nose Cutter）和平底铣刀（End Mill），如图7-5所示。 球头铣刀在带有复杂曲面的零件加工中应用最普遍，具有曲面加工干涉少，表面质量好的特点，但是球头铣刀切削能力较差，越接近球头刀的底部，切削条件越差； 平底铣刀是平面加工最常用的刀具之一，具有价格便宜，刀刃强度高的特点； 圆角铣刀被广泛应用于粗，精铣削加工中，具有球头铣刀和平底铣刀共有的特点。 刀触点与刀位点 作用在刀具上的两个位置点应特别予以重视，一是刀触点，另一为刀位点。所谓刀触点即为加工过程中刀具与工件实际接触的点，由它产生最终的切削效果，如图7-5中的A点。而刀位点是数控编程中表示刀具编程位置的坐标点，如图7-5中的O点。 刀具的参数定义 在CAM系统中，刀具常以统一的参数进行定义，对于铣刀而言有5参数定义法、7参数定义法，也有10参数定义法，如图7-6所示。赋值予不同的参数可导出不同的刀具类型。 三、刀具运动控制面 为了确定刀具切削运动轨迹，通常CAD／CAM系统要求用户给定与刀具运动相关的三个控制面，即：零件面、导动面和检查面，如图7-7所示。 零件面（Part Surface） 零件面即零件上已加工表面，它是在加工过程中与刀具始终保持接触的表面，可由它控制刀具切削的深度。零件面在数控加工过程中是固定不动的面。 导动面（Drive Surface） 导动面是指在刀具切削运动中引导刀具运动的面，它控制刀具在指定的公差范围内运动。刀具与导动面存在着三种相对位置关系（图7-8），即：①刀具沿着导动面的左侧运动（Left），②刀具沿导动面的右侧运动（Right），③刀具在导动面上运动（On），或者说刀具中心沿导动曲线运动。导动面在加工过程中是不断变化的表面。 检查面（Check Surface） 检查面是用来确定每次走刀的终止位置。在CAM系统中，可通过检查面计算刀具切削过程中的干涉，避免过切现象的产生。 四、切削加工中的阶段划分 第三节 数控编程中的刀位计算 无论手工编程还是自动编程，都要按已确定的加工路线和允许的编程误差进行刀位点的计算。所谓刀位点即为刀具运动过程中相关的坐标点。 三维型面加工时，首先应根据被加工型面的几何形状和工艺精度要求分割成若干条的走刀轨迹，再根据每条轨迹计算刀位点。 一、非圆曲线刀位点的计算 用直线段逼近轮廓曲线的节点计算 常用的节点计算方法有等间距法，等弦长法和等误差法几