數(shù)控程序編制-工藝分析

1、2008.09東莞理工學院 盧盛林Phone:本課件在西安交大”數(shù)控技術(shù)”課件基礎(chǔ)上修改,在此表示感謝數(shù) 控 技 術(shù)東莞理工學院機械工程學學院 2東莞理工學院機械工程學學院 3東莞理工學院機械工程學學院 4東莞理工學院機械工程學學院 一.程序編制的基本概念1. 數(shù)控加工程序編制概念數(shù)控加工程序編制概念 從零件圖紙到數(shù)控加工指令的有序排列（制成控制介質(zhì)）的全過程。 根據(jù)零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、機床的運動以及刀具位移等內(nèi)容， 按照數(shù)控機床的編程格式和能識別的語言記錄在程序單上，再按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀取的信息，并通過輸入設(shè)備送入數(shù)控裝置

2、。 與其他語言（C、C+、VB等）編程異同 5東莞理工學院機械工程學學院 1. 編程方法：手工編程和自動編程 手動編程 定義：整個編程過程由人工完成。對編程人員的要求高（熟悉數(shù)控代碼功能、編程規(guī)則，具備機械加工工藝知識和數(shù)值計算能力） 適用： 幾何形狀不太復(fù)雜的零件； 三坐標聯(lián)動以下加工程序.(一般用于) 6東莞理工學院機械工程學學院 自自動編動編程程： 定定義義：編程人員根據(jù)零件圖紙的要求，按照某個自動編程系統(tǒng)的規(guī)定，將零件的加工信息用較簡便的方式送入計算機，編程系統(tǒng)將能根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的類型輸出數(shù)控加工程序。 過程：CAD-CAM 適用適用： 形狀復(fù)雜的零件 雖不復(fù)雜但計算工作量大的零件（如非

3、圓曲 線輪廓的計算）7東莞理工學院機械工程學學院 q 比比較較用手工編程時，一個零件的編程時間與機床實際加工時間之比，平均約為 30：1。數(shù)控機床不能開動的原因中，有2030%是由于加工程序不能及時編制出造成的（解決辦法：離線編程/offline ）編程自動化是當今的趨勢！但手工編程是學習自動編程基礎(chǔ)！8東莞理工學院機械工程學學院 二、二、 數(shù)控機床程序編制的內(nèi)容和步驟數(shù)控機床程序編制的內(nèi)容和步驟 9東莞理工學院機械工程學學院 10東莞理工學院機械工程學學院 2.2. 計計算算運動軌運動軌跡跡 根據(jù)圖紙尺寸及工藝線路的要求：選定工件坐標系計算零件輪廓和刀具運動軌跡的坐標值；將坐標值按NC機床規(guī)

4、定編程單位（脈沖當量）換算為相應(yīng)的編程尺寸。11東莞理工學院機械工程學學院 3. 編制程序及初步校驗編制程序及初步校驗 根據(jù)制定的加工路線、切削用量、選用的刀具、輔助動作，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定指令代碼及程序格式，編寫零件加工程序，并進行校核、檢查上述兩個步驟的錯誤。 12東莞理工學院機械工程學學院 4.制制備備控制介控制介質(zhì)質(zhì) 將程序輸入至計算機，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸或者拷貝至機床。若程序較簡單，也可直接通過機床的鍵盤輸入。13東莞理工學院機械工程學學院 5. 程序的校程序的校驗驗和和試試切切 所制備的控制介質(zhì)，必須經(jīng)過進一步的校驗和試切削，證明是正確無誤，才能用于正式加工。如有錯誤，應(yīng)分析錯誤產(chǎn)生的原因

5、，進行相應(yīng)的修改。 常用的校驗和試切方法：閱讀法、閱讀法、模擬法、試切法等。模擬法、試切法等。14東莞理工學院機械工程學學院 三、數(shù)控加工工藝簡介和數(shù)控加工方法 1. 數(shù)數(shù)控加工的工控加工的工藝藝分析分析 數(shù)控機床加工零件除按一般方式對零件進行工藝分析外，還 必須注意以下幾點：加工加工線線路的確定路的確定工件的裝夾方式工件的裝夾方式切削用量的切削用量的選擇選擇程序程序編編制中的制中的誤誤差差15東莞理工學院機械工程學學院 （1）加工）加工線線路的確定路的確定 加工線路加工線路加工過程中刀具相對于工件的運動軌跡次序?？卓最愵惣庸ぃ庸ぃㄣ@孔、鏜孔）原則：在滿足精度要求的前提下，盡可能減 少空行程

6、： n 個)(1)1(2bananb+-=-+=（黃線長紅線長ba+切入/出段+切入/出段16東莞理工學院機械工程學學院 車車削或削或銑銑削：削： 原則： 盡量采用切向切入/出，不用徑向切入/出，以避免由于切入/出路線的不當降低零件的表面加工質(zhì)量。 17東莞理工學院機械工程學學院 l 空空間間曲面的加工曲面的加工 (c)(b)(a)18東莞理工學院機械工程學學院 加工加工線線路的路的選擇應(yīng)選擇應(yīng)遵遵從從的原的原則則：盡量縮短走刀路線，減少空走刀行程以提高生產(chǎn)率。保證零件的加工精度和表面粗糙度要求。保證零件的工藝要求。利于簡化數(shù)值計算，減少程序段的數(shù)目和程序編制的工作量。19東莞理工學院機械工程

7、學學院 （2） 工件的裝工件的裝夾夾方式方式 盡可能選用標準夾具（組合夾具），在成批生產(chǎn)時才考慮專用夾具，并力求夾具結(jié)構(gòu)簡單。 裝卸工件要方便可靠，以縮短輔助時間和保證安全。 工件定位夾緊的部位應(yīng)不妨礙各部位的加工、刀具更換及重要部位的測量。尤其要避免刀具與工件、刀具與夾具產(chǎn)生碰撞的現(xiàn)象。 夾具的安裝要準確可靠，同時應(yīng)具備足夠的強度和剛度，以減小其變形對加工精度的影響。 應(yīng)盡可能采用磁、氣壓、液壓夾具。 20東莞理工學院機械工程學學院 （3）切削用量的）切削用量的選擇選擇 影響切削條件的因素有： 機床、工具、刀具及工件的剛性； 切削速度、切削深度、切削進給率； 工件精度及表面粗糙度； 刀具預(yù)期

8、壽命及最大生產(chǎn)率； 切削液的種類、冷卻方式； 工件材料的硬度及熱處理狀況； 工件數(shù)量； 機床的壽命。 上述諸因素中以切削速度、切削深度、切削進給率為主要因素。21東莞理工學院機械工程學學院 （4）程序）程序編編制中的制中的誤誤差差 數(shù)控機床上加工零件的誤差分類：加工過程的誤差：加工過程的誤差：它是加工誤差的主體，主要包括數(shù)控系統(tǒng)（包括伺服）的誤差和整個工藝系統(tǒng)（機床刀具夾具毛坯）內(nèi)部的各種因素對加工精度的影響。 編程誤差編程誤差：逼f程逼插圓（，）：采用近似計算方法逼近列表曲線、曲面輪廓時所產(chǎn)生的誤差：采用直線段或圓弧段插補逼近零件輪廓曲線時產(chǎn)生的誤差：數(shù)據(jù)處理中為滿足分辨率（最小設(shè)定單位）的

9、要求，進行數(shù)據(jù)圓整（四舍五入）產(chǎn)生的誤差插圓程零=(0.10.2)22東莞理工學院機械工程學學院 23東莞理工學院機械工程學學院 （2）旋）旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體體類類零件的加工方法零件的加工方法 采用數(shù)控車床或數(shù)控磨床加工，車削零件的毛坯多為棒料或鍛坯，加工余量較大且不均勻，在編程中，粗車加工線路要重點考慮。432124東莞理工學院機械工程學學院 25東莞理工學院機械工程學學院 26東莞理工學院機械工程學學院 三三軸兩聯(lián)動軸兩聯(lián)動加工加工-“行切法行切法” ”。 以X、Y、Z軸中任意兩軸作插補運動，另一軸（軸）作周期性進給。這時一般采用球頭或指狀銑刀，在可能的條件下，球半徑應(yīng)盡可能選擇大一些，以提高零件表

10、面光潔度。YXZ27東莞理工學院機械工程學學院 SSXYSSZXYXZ28東莞理工學院機械工程學學院 Z29東莞理工學院機械工程學學院 ZOAXBY30東莞理工學院機械工程學學院 31東莞理工學院機械工程學學院 根據(jù)零件圖樣，按照已確定的加工路線和允許的編程誤差，計根據(jù)零件圖樣，按照已確定的加工路線和允許的編程誤差，計算編程時所需要的資料，稱為數(shù)控加工的數(shù)值計算。數(shù)值計算的內(nèi)算編程時所需要的資料，稱為數(shù)控加工的數(shù)值計算。數(shù)值計算的內(nèi)容包括計算零件輪廓的基點坐標以及刀具中心運動軌跡的坐標。容包括計算零件輪廓的基點坐標以及刀具中心運動軌跡的坐標?；c：各幾何元素間的連接點，如直線與直線的交點，基點：各幾何元素間的連接點，如直線與直線的交點，直線與圓弧的交點或切點，圓弧與圓弧的交點或切點等。直線與圓弧的交點或切點，圓弧與圓弧的交點或切點