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文檔簡介
1、第三章 數(shù)控加工程序編制第三章 數(shù)控加工程序編制 數(shù)控機(jī)床是一種高效的自動化加工設(shè)備,它嚴(yán)格按照加工程序,自動地對被加工工件進(jìn)行加工。從數(shù)控系統(tǒng)外部輸入的直接用于加工的程序稱為數(shù)控加工程序,數(shù)控加工程序的編制是從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全過程。編程的方法分為手工編程和自動編程兩種。數(shù)控編程在實(shí)現(xiàn)設(shè)計加工自動化、提高加工精度和加工質(zhì)量以及縮短產(chǎn)品研制周期等方面發(fā)揮著重要作用。 數(shù)控系統(tǒng)的種類繁多,它們使用的數(shù)控程序語言的規(guī)則和格式也不盡相同,本書以ISO國際標(biāo)準(zhǔn)為主來介紹加工程序的編制方法。當(dāng)針對某一臺數(shù)控機(jī)床編制加工程序時,應(yīng)該嚴(yán)格按照機(jī)床編程手冊中的規(guī)定進(jìn)行程序編制。 本章通過基礎(chǔ)知識的
2、學(xué)習(xí),將獲得以下知識。 (1) 掌握數(shù)控編程的基本概念。 (2) 理解編程的內(nèi)容和步驟,掌握一般程序編制的方法。 (3) 掌握車削加工程序的編制方法。 (4) 掌握銑削加工程序的編制方法。 (5) 掌握自動編程CAXA制造工程師的使用方法。 學(xué)習(xí)要點(diǎn) 技能目標(biāo) 通過花盤零件實(shí)例編程練習(xí),培養(yǎng)編制數(shù)控程序的能力,熟練掌握手工編程和自動編程的基本方法。通過拓展訓(xùn)練和課后訓(xùn)練,進(jìn)一步強(qiáng)化數(shù)控編程的能力,同時提升分析問題的能力,具體如下。 (1) 掌握分析零件圖的方法,具備解決問題的能力。 (2) 具備手工編程的能力。 (3) 具備自動編程的能力。 (4) 通過舉一反三的練習(xí),掌握中等難度編程的技巧。
3、 項(xiàng)目案例導(dǎo)入 花盤的程序編制花盤的程序編制 數(shù)控機(jī)床能高質(zhì)量地加工出符合圖紙要求的產(chǎn)品。數(shù)控機(jī)床自己不會知道圖紙的要求,這必須由人用數(shù)控機(jī)床能接受的語言來告訴它,數(shù)控程序便是這種語言。第2章對圖 2.1所示零件進(jìn)行工藝設(shè)計后,得到的工藝路線和切削參數(shù)等內(nèi)容,必須用數(shù)控機(jī)床能夠接受的數(shù)字及文字代碼來表示,再根據(jù)代碼的規(guī)定形式制成輸入介質(zhì) ( 如穿孔帶、磁帶卡片等),然后將輸入介質(zhì)所記載的信息輸入到數(shù)控裝置中去,這樣才能自動控制機(jī)床進(jìn)行加工。本章將完成圖2.1所示零件的程序編制。圖2.1 花盤零件 項(xiàng)目分析任務(wù) 編制花盤零件加工程序的方法有手工編程和自動編程兩種,而在這兩種編程方法中不同的工藝設(shè)
4、計編出的程序也不盡相同。本書提倡遵循實(shí)際制造(加工)的工藝順序編程,這樣不僅能訓(xùn)練數(shù)控編程能力,同時還可以討論機(jī)械制造方法。因此,按照實(shí)際制造(加工)的工藝順序,設(shè)計花盤零件的編程工作過程如下。 (1) 學(xué)習(xí)并理解相關(guān)的基礎(chǔ)知識。 (2) 依據(jù)上一章確定的零件制造(加工)的工藝順序,組織小組討論選擇數(shù)控編程的方法。 (3) 為了提高工作效率,制訂工作計劃。 (4) 填寫編程工藝卡片。 (5) 編制程序。 (6) 對設(shè)計花盤零件的編程工作過程進(jìn)行檢查與評估。 圖3.1程序樣本 基 礎(chǔ) 知 識圖3.2 數(shù)控編程的步驟編程的方法 1) 手工編程 手工編程是指主要由人工來完成數(shù)控編程中各個階段的工作。
5、 一般對幾何形狀不太復(fù)雜的零件,所需的加工程序不長,計算比較簡單,用手工編程比較合適。 手工編程的特點(diǎn):耗費(fèi)時間較長,容易出現(xiàn)錯誤,無法勝任復(fù)雜形狀零件的編程。據(jù)國外資料統(tǒng)計,當(dāng)采用手工編程時,一段程序的編寫時間與其在機(jī)床上運(yùn)行加工的實(shí)際時間之比,平均約為301,而數(shù)控機(jī)床不能開動的原因中有20%30%是由于加工程序編制困難,編程時間較長。編程的方法2)自動編程 自動編程是指在編程過程中,除了分析零件圖樣和制定工藝方案由人工進(jìn)行外,其余工作均由計算機(jī)輔助完成。 采用計算機(jī)自動編程時,數(shù)學(xué)處理、編寫程序、檢驗(yàn)程序等工作是由計算機(jī)自動完成的,由于計算機(jī)可以自動繪制出刀具中心運(yùn)動軌跡,使編程人員可及
6、時檢查程序是否正確,需要時可及時修改,以獲得正確的程序。又由于計算機(jī)自動編程代替程序編制人員完成了繁瑣的數(shù)值計算,可以使編程效率提高幾十倍乃至上百倍,因此解決了手工編程無法解決的許多復(fù)雜零件的編程難題。因而,自動編程的特點(diǎn)就在于編程工作效率高、可解決復(fù)雜形狀零件的編程難題。 根據(jù)輸入方式的不同,可將自動編程分為圖形數(shù)控自動編程、語言數(shù)控自動編程和語音數(shù)控自動編程等。圖形數(shù)控自動編程是指將零件的圖形信息直接輸入計算機(jī),通過自動編程軟件的處理,得到數(shù)控加工程序。目前,圖形數(shù)控自動編程是使用最為廣泛的自動編程方式。語言數(shù)控自動編程是指將加工零件的幾何尺寸、工藝要求、切削參數(shù)及輔助信息等用數(shù)控語言編寫
7、成源程序后,輸入計算機(jī)中,再由計算機(jī)進(jìn)一步處理得到零件加工程序。語音數(shù)控自動編程是采用語音識別器,將編程人員發(fā)出的加工指令聲音轉(zhuǎn)變?yōu)榧庸こ绦?。?shù)控編程的數(shù)學(xué)處理1.基點(diǎn)坐標(biāo)的計算2. 非圓曲線節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計算3. 列表曲線型值點(diǎn)坐標(biāo)的計算4. 輔助計算5. 編程誤差及其控制數(shù)控程序的組成 數(shù)控程序是由一系列的程序段組成的,程序部分以程序號開始,用程序結(jié)束代碼結(jié)束。 1)程序號 2)程序主體 3)程序結(jié)束代碼表3.1 數(shù)控程序地址碼及其功能功 能地 址含 義程序號O給程序指定程序號順序號N程序段的順序號準(zhǔn)備功能G指定移動方式(直線、圓弧等)尺寸字X,Y,Z,U,V,W,A,B,C坐標(biāo)軸移動指令I(lǐng),
8、J,K圓弧中心的坐標(biāo)R圓弧半徑進(jìn)給功能F指定每分鐘進(jìn)給速度或每轉(zhuǎn)進(jìn)給速度主軸速度功能S指定主軸速度刀具功能T刀號輔助功能M機(jī)床上的開/關(guān)控制B指定工作臺分度等偏置號D,H刀具偏置號地址暫停P,X暫停時間程序號指定PP子程序號重復(fù)次數(shù)PP子程序重復(fù)次數(shù)參數(shù)P,Q固定循環(huán)參數(shù)圖3.3 程序段格式程序段格式圖3.4 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)自動編程 編制零件數(shù)控加工程序的效率和準(zhǔn)確程度是數(shù)控機(jī)床加工的關(guān)鍵。因此,應(yīng)用計算機(jī)自動編程是數(shù)控技術(shù)的重要環(huán)節(jié)之一。自動編程根據(jù)編程信息的輸入與計算機(jī)對信息的處理方式不同,分為以數(shù)控語言為基礎(chǔ)的自動編程方法和以計算機(jī)繪圖為基礎(chǔ)的圖形交互式自動編程方法。圖形交互式自動編程系統(tǒng)的信息處理過程1)幾何造型2) 刀具路徑的產(chǎn)生3) 后置處理4) 程序輸出 至此完成了本章的知識學(xué)習(xí)和項(xiàng)目訓(xùn)練,主要內(nèi)容有以下6個方面。 (1) 學(xué)習(xí)數(shù)控編程的基本概念。 (2) 理解編程的內(nèi)容和步驟,掌握一般程序編制的方法。 (3) 學(xué)習(xí)車削加工程序的編制方法。 (4)
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