數控加工編程及操作-自動編程課件

1、http:/ http:/ http:/ 自動編程的發(fā)展自動編程的發(fā)展 n6.2 自動編程系統(tǒng)簡介自動編程系統(tǒng)簡介 n6.3 CAXA-ME的基本概念的基本概念 n6.4 加工模型的創(chuàng)建加工模型的創(chuàng)建 n6.5 平面輪廓與平面區(qū)域加工平面輪廓與平面區(qū)域加工 n6.6 曲曲 面面 加加 工工 n6.7 粗粗 加加 工工 n6.8 軌軌 跡跡 仿仿 真真 n6.9 后后 置置 處處 理理 n6.10 機機 床床 通通 信信 n6.11 實訓實訓 n6.12 習習 題題 http:/ 自動編程的方法與過程自動編程的方法與過程 u6.2.2 常見的幾種常見的幾種CAD/CAM軟件介紹軟件介紹 http

2、:/ 造型設計功能。包括二維草圖設計、曲面設計、實體和特征設計、造型設計功能。包括二維草圖設計、曲面設計、實體和特征設計、曲線曲面的編輯。對于型腔模具曲線曲面的編輯。對于型腔模具CAD/CAM集成數控編程系統(tǒng)來說，型集成數控編程系統(tǒng)來說，型腔和型芯的自動生成具有十分重要的意義。腔和型芯的自動生成具有十分重要的意義。n(2) 在三維幾何造型設計的基礎上，自動生成二維工程圖的功能。對于在三維幾何造型設計的基礎上，自動生成二維工程圖的功能。對于單一功能的數控編程系統(tǒng)，二維工程圖功能不一定是必須的。單一功能的數控編程系統(tǒng)，二維工程圖功能不一定是必須的。n(3) 數控加工編程、刀具軌跡生成、刀具軌跡編輯

3、、刀具軌跡驗證和通數控加工編程、刀具軌跡生成、刀具軌跡編輯、刀具軌跡驗證和通用后置處理等。用后置處理等。n刀具軌跡生成模塊直接采用幾何模型中的幾何信息，根據所選用的刀具刀具軌跡生成模塊直接采用幾何模型中的幾何信息，根據所選用的刀具及加工方式進行刀位計算，生成數控加工刀具軌跡。及加工方式進行刀位計算，生成數控加工刀具軌跡。http:/ UG與與UG NX軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)nUG由美國由美國UGS(Unigraphics Solutions)公司開發(fā)的公司開發(fā)的CAD/CAM/CAE一體化軟件，它的功能覆蓋一體化軟件，它的功能覆蓋了整個產品的開發(fā)過程，即覆蓋了從概念設計、功能工程、工程分析、加工制造

4、到產品發(fā)布的全過程，了整個產品的開發(fā)過程，即覆蓋了從概念設計、功能工程、工程分析、加工制造到產品發(fā)布的全過程，廣泛應用在航空、汽車、機械、電器電子等工業(yè)領域。廣泛應用在航空、汽車、機械、電器電子等工業(yè)領域。nUG有強大的實體造型、曲面造型、虛擬裝配和生成工程圖等設計功能，無論裝配圖還是零件圖設計，有強大的實體造型、曲面造型、虛擬裝配和生成工程圖等設計功能，無論裝配圖還是零件圖設計，都是從三維實體造型開始的，可視化程度很高，三維實體生成后，可自動生成二維視圖。其三維都是從三維實體造型開始的，可視化程度很高，三維實體生成后，可自動生成二維視圖。其三維CAD有參數化修改功能，一個零件的尺寸修改可致使

5、相關零件的變化。在設計過程中可進行有限元分析、有參數化修改功能，一個零件的尺寸修改可致使相關零件的變化。在設計過程中可進行有限元分析、機構運動分析、動力學分析和仿真模擬，提高設計的可靠性。機構運動分析、動力學分析和仿真模擬，提高設計的可靠性。nUG系統(tǒng)具有豐富的數控加工編程能力，可用建立的三維模型直接生成數控代碼用于產品的加工，是系統(tǒng)具有豐富的數控加工編程能力，可用建立的三維模型直接生成數控代碼用于產品的加工，是目前市場上數控加工編程能力最強的目前市場上數控加工編程能力最強的CAD/CAM集成系統(tǒng)，其加工編程功能包括：車削加工、型芯和集成系統(tǒng)，其加工編程功能包括：車削加工、型芯和型腔銑削、平面

6、銑削、定軸銑削、自動清根、可變軸銑削、順序銑削、線切割、刀具軌跡編輯、驗證、型腔銑削、平面銑削、定軸銑削、自動清根、可變軸銑削、順序銑削、線切割、刀具軌跡編輯、驗證、仿真、后置處理等等。仿真、后置處理等等。UG軟件經營與開發(fā)經歷了數次變遷與合并，其最新版本為軟件經營與開發(fā)經歷了數次變遷與合并，其最新版本為UG NX。UG NX提供了一種面向產品生命周期管理的有效解決方案，包括實體造型、有限元分析和提供了一種面向產品生命周期管理的有效解決方案，包括實體造型、有限元分析和CN編程等方面的工編程等方面的工作都有過人之處。作都有過人之處。nUG NX提出以下幾點創(chuàng)新。提出以下幾點創(chuàng)新。n(1)知識驅動

7、自動化。可以從復雜產品中找出可復用的工程信息。知識驅動自動化?？梢詮膹碗s產品中找出可復用的工程信息。n(2)集成化協同環(huán)境。可以很好地把設計團隊的理念表達出來。集成化協同環(huán)境?？梢院芎玫匕言O計團隊的理念表達出來。n(3)開放設計系統(tǒng)。實現整個供應鏈中的無縫信息通信。開放設計系統(tǒng)。實現整個供應鏈中的無縫信息通信。n(4)各種生產過程驗證手段。把面向制造擴展到面向整個工程生命周期，從概念設計到最終產品均各種生產過程驗證手段。把面向制造擴展到面向整個工程生命周期，從概念設計到最終產品均集中在一個集成化數字環(huán)境中完成建模、仿真、優(yōu)化、歸檔、組裝及測試集中在一個集成化數字環(huán)境中完成建模、仿真、優(yōu)化、歸檔

8、、組裝及測試 工作。工作。http:/ CAD/CAM/CAE軟件。軟件。Pro/ENGINEER是高度集成的面向產品設計的大型軟件，它開創(chuàng)了三維是高度集成的面向產品設計的大型軟件，它開創(chuàng)了三維CAD/CAM參數化的先河，其全參數化思想關聯了產品開發(fā)的每一個環(huán)節(jié)。該參數化的先河，其全參數化思想關聯了產品開發(fā)的每一個環(huán)節(jié)。該軟件集成了零件設計、裝配、模具生成、軟件集成了零件設計、裝配、模具生成、NC加工、造型設計、逆向工程、工程加工、造型設計、逆向工程、工程仿真與分析、產品數據庫管理等眾多功能于一身，并具有較好的二次開發(fā)環(huán)境仿真與分析、產品數據庫管理等眾多功能于一身，并具有較好的二次開發(fā)環(huán)境和數

9、據交換能力。和數據交換能力。nPro/ENGINEER系統(tǒng)的核心技術具有以下特點。系統(tǒng)的核心技術具有以下特點。n(1)基于特征。將某些具有代表性的平面幾何形狀定義為特征，并將其所有尺基于特征。將某些具有代表性的平面幾何形狀定義為特征，并將其所有尺寸作為可變參數，進而形成實體，以此為基礎進行更為復雜的幾何形體的構建。寸作為可變參數，進而形成實體，以此為基礎進行更為復雜的幾何形體的構建。n(2)全尺寸約束。將形狀和尺寸結合起來考慮，通過尺寸約束實現對幾何形狀全尺寸約束。將形狀和尺寸結合起來考慮，通過尺寸約束實現對幾何形狀的控制。的控制。n(3)尺寸驅動設計修改。通過編輯尺寸數值可以改變幾何形狀。尺

10、寸驅動設計修改。通過編輯尺寸數值可以改變幾何形狀。n(4)全數據相關。尺寸參數的修改導致其他模塊中的相關尺寸得以更新。如果全數據相關。尺寸參數的修改導致其他模塊中的相關尺寸得以更新。如果要修改零件的形狀，只需修改一下零件上的相關尺寸。要修改零件的形狀，只需修改一下零件上的相關尺寸。http:/ MILL)系統(tǒng)具有菜單接口和刀具軌跡驗證能力，其主要編程功能除了常用的系統(tǒng)具有菜單接口和刀具軌跡驗證能力，其主要編程功能除了常用的多坐標點位加工編程、表面區(qū)域加工編程、輪廓加工編程、型腔加工編程外，還有以下特多坐標點位加工編程、表面區(qū)域加工編程、輪廓加工編程、型腔加工編程外，還有以下特點。點。n(1)在

11、型腔加工編程功能上，采用掃描原理對帶島嶼的型腔進行行切法編程；對不帶島在型腔加工編程功能上，采用掃描原理對帶島嶼的型腔進行行切法編程；對不帶島嶼的任意邊界型腔嶼的任意邊界型腔(即不限于凸邊界即不限于凸邊界)進行環(huán)切法編程。進行環(huán)切法編程。n(2)在雕塑曲面區(qū)域加工編程功能上，可以連續(xù)對多個零件面編程，生成刀具軌跡的功在雕塑曲面區(qū)域加工編程功能上，可以連續(xù)對多個零件面編程，生成刀具軌跡的功能。能。n目前目前CATIA系統(tǒng)已發(fā)展成從產品設計、產品分析、加工、裝配和檢驗，到過程管理、虛擬系統(tǒng)已發(fā)展成從產品設計、產品分析、加工、裝配和檢驗，到過程管理、虛擬運作等眾多功能的大型運作等眾多功能的大型CAD

12、/CAM/CAE軟件。軟件。http:/ Software公司所研制開發(fā)的公司所研制開發(fā)的CAD/CAM系統(tǒng)。系統(tǒng)。該軟件側重于數控加工，它具有很強的加工功能，尤其在對復雜曲面自該軟件側重于數控加工，它具有很強的加工功能，尤其在對復雜曲面自動生成加工代碼方面，具有獨到的優(yōu)勢。動生成加工代碼方面，具有獨到的優(yōu)勢。Mastercam軟件的操作功能軟件的操作功能簡便實用，其簡便實用，其CAM主要功能有：二維外形銑削挖槽和鉆孔，二維挖槽殘主要功能有：二維外形銑削挖槽和鉆孔，二維挖槽殘料加工，實體刀具模擬；二至五軸單一曲面粗加工、沿面加工、投影加料加工，實體刀具模擬；二至五軸單一曲面粗加工、沿面加工、投

13、影加工；二至五軸直紋曲面、掃描曲面、旋轉曲面加工；三維曲線、曲面粗工；二至五軸直紋曲面、掃描曲面、旋轉曲面加工；三維曲線、曲面粗精加工；三維固定精加工；三維固定Z軸插削加工；三維沿面夾角清角加工；刀具軌跡編軸插削加工；三維沿面夾角清角加工；刀具軌跡編輯、干涉處理、驗證和仿真。輯、干涉處理、驗證和仿真。Mastercam還提供多種圖形文件接口。還提供多種圖形文件接口。因此該軟件被認為是一個圖形交互式因此該軟件被認為是一個圖形交互式CAM數控編程系統(tǒng)。數控編程系統(tǒng)。 http:/ http:/ CAXA-ME的工作界面的工作界面 u6.3.2 CAXA-ME基本操作基本操作 http:/ http

14、:/ CAXA-ME工作界面 http:/ 繪圖區(qū)繪圖區(qū) n2. 主菜單主菜單 n3. 立即菜單立即菜單 n4. 快捷菜單快捷菜單 n5. 對話框對話框 n6. 工具欄工具欄 n7. 點工具菜單點工具菜單 n8. 矢量工具矢量工具 n9. 拾取工具 http:/ 操作指令的輸入操作指令的輸入n進入工作界面后，可以通過兩種方式進行操作：進入工作界面后，可以通過兩種方式進行操作：n通過下拉菜單選取操作命令；通過下拉菜單選取操作命令；n用鼠標左鍵單擊圖標進行操作。用鼠標左鍵單擊圖標進行操作。n2. 鼠標、鍵盤和功能熱鍵鼠標、鍵盤和功能熱鍵n鼠標：單擊鼠標左鍵可以激活菜單、確定位置點、拾取元素等。單擊

15、鼠標右鍵用來確認拾取、鼠標：單擊鼠標左鍵可以激活菜單、確定位置點、拾取元素等。單擊鼠標右鍵用來確認拾取、結束操作、終止命令、彈出快捷菜單。結束操作、終止命令、彈出快捷菜單。n回車鍵回車鍵(Enter鍵鍵)和數值鍵：在系統(tǒng)要求輸入點或半徑時，回車鍵和數值鍵可以激活一個坐標和數值鍵：在系統(tǒng)要求輸入點或半徑時，回車鍵和數值鍵可以激活一個坐標和數值輸入框，在輸入框中可以輸入坐標值或半徑數值。和數值輸入框，在輸入框中可以輸入坐標值或半徑數值。n空格鍵空格鍵(Space鍵鍵)：在系統(tǒng)要求輸入點時，按空格鍵可以彈出點工具菜單。：在系統(tǒng)要求輸入點時，按空格鍵可以彈出點工具菜單。n功能熱鍵。功能熱鍵。nF5鍵：

16、將界面切換至鍵：將界面切換至XOY面，同時將顯示屏幕置為面，同時將顯示屏幕置為XOY面。面。lF6鍵：將界面切換至鍵：將界面切換至YOZ面，同時將顯示屏幕置為面，同時將顯示屏幕置為YOZ面。面。lF7鍵：將界面切換至鍵：將界面切換至XOZ面，同時將顯示屏幕置為面，同時將顯示屏幕置為XOZ面。面。lF8鍵：顯示軸側圖，以軸側圖方式顯示圖形。鍵：顯示軸側圖，以軸側圖方式顯示圖形。lF9鍵：切換當前面。將當前面在鍵：切換當前面。將當前面在XOY、YOZ、XOZ之間進行切換，但不改變顯示平面。之間進行切換，但不改變顯示平面。nShift+方向鍵或方向鍵或Shift+鼠標左鍵：顯示旋轉。鼠標左鍵：顯示旋

17、轉。n方向鍵：顯示平移。方向鍵：顯示平移。nPage UP、Page Down或或Ctrl+方向鍵或方向鍵或Shift+鼠標右鍵：顯示放大、縮小。鼠標右鍵：顯示放大、縮小。http:/ 坐標系和當前面坐標系和當前面n(1)工作坐標系：用戶建立模型時的參考坐標系。系統(tǒng)默認的坐標系叫做絕對工作坐標系：用戶建立模型時的參考坐標系。系統(tǒng)默認的坐標系叫做絕對坐標系，用戶自定義的坐標系叫做工作坐標系或用戶坐標系。用戶可以任意設坐標系，用戶自定義的坐標系叫做工作坐標系或用戶坐標系。用戶可以任意設定當前工作坐標系。定當前工作坐標系。n(2)當前工作坐標系：用戶正在使用的坐標系，所有的輸入均針對當前工作的當前工

18、作坐標系：用戶正在使用的坐標系，所有的輸入均針對當前工作的坐標系而言。區(qū)別于其他的坐標系，當前工作的坐標系用紅色表示。用戶可以坐標系而言。區(qū)別于其他的坐標系，當前工作的坐標系用紅色表示。用戶可以通過激活坐標系命令在各坐標系間切換。通過激活坐標系命令在各坐標系間切換。n(3)當前面：當前工作坐標系的三個坐標面當前面：當前工作坐標系的三個坐標面XOY、YOZ、XOZ中的一個用來作中的一個用來作為當前操作所依賴的平面，例如用為當前操作所依賴的平面，例如用“圓心半徑圓心半徑”生成圓時，需要定義一個平生成圓時，需要定義一個平面。當前面在當前工作坐標系中用紅色斜線標識。用戶可以在當前工作坐標系面。當前面在

19、當前工作坐標系中用紅色斜線標識。用戶可以在當前工作坐標系下任意設置當前面。下任意設置當前面。n(4)顯示平面：顯示平面：CAXA-ME是一個三維系統(tǒng)，有時需要在給定的平面上觀察圖是一個三維系統(tǒng)，有時需要在給定的平面上觀察圖形的狀態(tài)，即將圖形投影到指平面上進行顯示，該平面稱為顯示平面。顯示平形的狀態(tài)，即將圖形投影到指平面上進行顯示，該平面稱為顯示平面。顯示平面可以與當前面相同，如用功能鍵面可以與當前面相同，如用功能鍵F5、F6、F7切換時，當前面與顯示面同時變切換時，當前面與顯示面同時變化。顯示平面與當前面也可以不同，如用功能鍵化。顯示平面與當前面也可以不同，如用功能鍵F9切換當前面時，顯示平面

20、不切換當前面時，顯示平面不發(fā)生變化。發(fā)生變化。 http:/ 坐標系點的輸入坐標系點的輸入n用戶定義的用戶坐標系是當前工作坐標系，在當前坐標系下輸入的坐標用戶定義的用戶坐標系是當前工作坐標系，在當前坐標系下輸入的坐標為絕對坐標。點的絕對坐標的輸入的格式為：為絕對坐標。點的絕對坐標的輸入的格式為：X，Y，Z，可直接通過鍵，可直接通過鍵盤輸入。如果省略盤輸入。如果省略Z坐標，輸入格式為：坐標，輸入格式為：X，Y，系統(tǒng)認為，系統(tǒng)認為Z坐標值為坐標值為0,0。如果輸入格式為：如果輸入格式為：X，Y，Z則為點的相對坐標。則為點的相對坐標。http:/ 線框模型線框模型 u6.4.2 曲面模型曲面模型 u

21、6.4.3 實體模型實體模型u6.6.4 導動加工導動加工 http:/ 曲線的繪制曲線的繪制nCAXA-ME中，提供的曲線繪制方法包括：繪制直線、圓弧、圓、橢圓、中，提供的曲線繪制方法包括：繪制直線、圓弧、圓、橢圓、樣條線、點、文字、公式曲線、多邊形、二次曲線、等距線、草圖曲線、樣條線、點、文字、公式曲線、多邊形、二次曲線、等距線、草圖曲線、曲線投影和相關線等。對曲線進行編輯則包括：曲線裁剪、曲線拉伸、曲線投影和相關線等。對曲線進行編輯則包括：曲線裁剪、曲線拉伸、曲線組合、曲線打斷和曲線過渡五種功能。曲線組合、曲線打斷和曲線過渡五種功能。n草圖曲線、曲線投影、相關線是與曲面造型、實體造型有關

22、的功能。草草圖曲線、曲線投影、相關線是與曲面造型、實體造型有關的功能。草圖曲線是為特征造型準備的一個平面封閉圖形，是特征造型的一個步驟。圖曲線是為特征造型準備的一個平面封閉圖形，是特征造型的一個步驟。n曲線投影是空間曲線沿某一方向向一個作實體的基準面投影，是草圖狀曲線投影是空間曲線沿某一方向向一個作實體的基準面投影，是草圖狀態(tài)下的一項功能。相關線包括曲面或實體的交線、參數線、法線、投影態(tài)下的一項功能。相關線包括曲面或實體的交線、參數線、法線、投影線和邊界線。具體操作請參看線和邊界線。具體操作請參看6.4.3節(jié)節(jié)“實體模型實體模型”的實例。的實例。http:/ 幾何變換幾何變換n幾何變換包括平移

23、、平面旋轉、旋轉、平面幾何變換包括平移、平面旋轉、旋轉、平面鏡像、鏡像、陣列和縮放七種功能。幾何變鏡像、鏡像、陣列和縮放七種功能。幾何變換僅用于對曲線、曲面進行編輯，對實體造換僅用于對曲線、曲面進行編輯，對實體造型無效。型無效。http:/ 曲面模型的創(chuàng)建曲面模型的創(chuàng)建n1)掃描面掃描面n生成掃描面的方法是按照給定的起始位置和掃描距離將曲線沿指定方向生成掃描面的方法是按照給定的起始位置和掃描距離將曲線沿指定方向掃描生成曲面，如圖掃描生成曲面，如圖6.13(b)所示。所示。http:/ 生成掃描面 http:/ 曲面的編輯曲面的編輯nCAXA-ME系統(tǒng)中提供了五種曲面編輯功能，系統(tǒng)中提供了五種曲

24、面編輯功能，即：曲面裁剪、曲面過渡、曲面縫合、曲面即：曲面裁剪、曲面過渡、曲面縫合、曲面拼接和曲面延伸，是該軟件的重要功能。拼接和曲面延伸，是該軟件的重要功能。http:/ 曲面模型操作實例曲面模型操作實例n操作實例操作實例6-10：根據如圖：根據如圖6.29所示的線框模型，創(chuàng)建曲面模型，作圖所示的線框模型，創(chuàng)建曲面模型，作圖步驟如下。步驟如下。n(1) 作出四個矩形平面。單擊曲面生成工具欄的【邊界面】圖標，選擇作出四個矩形平面。單擊曲面生成工具欄的【邊界面】圖標，選擇【四邊面】，依次拾取每個矩形面的四條輪廓線，結果如圖【四邊面】，依次拾取每個矩形面的四條輪廓線，結果如圖6.30所示。所示。n

25、(2) 作出四個三角形平面。單擊曲面生成工具欄上的【直紋面】按鈕作出四個三角形平面。單擊曲面生成工具欄上的【直紋面】按鈕(圖標圖標)，拾取【第一條直線】，再拾取【第二條直線】，依次作出四個，拾取【第一條直線】，再拾取【第二條直線】，依次作出四個三角形面，如圖三角形面，如圖6.31所示。所示。n(3) 作出四個連接曲面。單擊曲面生成工具欄上的【邊界面】，選擇作出四個連接曲面。單擊曲面生成工具欄上的【邊界面】，選擇【三邊面】，依次拾取連接曲面的三條邊界線，完成曲面造型，如圖【三邊面】，依次拾取連接曲面的三條邊界線，完成曲面造型，如圖6.32所示。所示。http:/ http:/ http:/ 作出

26、四個三角形面 http:/ 作出四個連接曲面 http:/ 創(chuàng)建草圖創(chuàng)建草圖 n2. 創(chuàng)建特征創(chuàng)建特征 n3. 特征處理特征處理 n4實體模型操作實例實體模型操作實例 http:/ 平面輪廓加工平面輪廓加工 u6.5.2 平面區(qū)域加工平面區(qū)域加工 u6.5.3 平面區(qū)域加工操作實例平面區(qū)域加工操作實例 http:/ 0.01mm。坯料為外形已精加工。坯料為外形已精加工的塊料，外形尺寸的塊料，外形尺寸65mm 46mm10mm。http:/ 方形殼體工件圖 http:/ 曲面輪廓加工曲面輪廓加工 u6.6.2 曲面區(qū)域加工曲面區(qū)域加工 u6.6.3 等高精加工等高精加工 u6.6.4 導動加工導

27、動加工 http:/ http:/ 圖圖6.93所示，單擊【確定】按鈕后按提示拾取加工曲面、拾取干涉曲面、拾取輪廓和加所示，單擊【確定】按鈕后按提示拾取加工曲面、拾取干涉曲面、拾取輪廓和加工方向，單擊需要加工的曲面輪廓線，輪廓線封閉后選擇區(qū)域加工方向工方向，單擊需要加工的曲面輪廓線，輪廓線封閉后選擇區(qū)域加工方向(箭頭方向，向曲箭頭方向，向曲面輪廓線的外面還是里面面輪廓線的外面還是里面)，最后生成加工軌跡，如圖，最后生成加工軌跡，如圖6.94所示。所示。n參數說明如下。參數說明如下。n【曲面輪廓加工參數表】對話框【曲面輪廓加工參數表】對話框(如圖如圖6.93所示所示)包括：【曲面輪廓加工參數】、

28、【切削用包括：【曲面輪廓加工參數】、【切削用量】、【進退刀方式】和【銑刀參數】四個選項卡。量】、【進退刀方式】和【銑刀參數】四個選項卡。n【加工余量】是指對曲面的預留量。【加工余量】是指對曲面的預留量。n【干涉余量】是指對干涉面的預留量，可正可負?！靖缮嬗嗔俊渴侵笇Ω缮婷娴念A留量，可正可負。n【輪廓余量】是指對曲面輪廓的預留量。【輪廓余量】是指對曲面輪廓的預留量。n【輪廓精度】是指拾取的輪廓有樣條時的離散精度。【輪廓精度】是指拾取的輪廓有樣條時的離散精度。n【加工精度】指刀具軌跡對曲面的加工誤差?！炯庸ぞ取恐傅毒哕壽E對曲面的加工誤差。n【刀次】、【行距】分別為生成刀具軌跡的行數和每行刀位之間

29、的距離。在其他的【刀次】、【行距】分別為生成刀具軌跡的行數和每行刀位之間的距離。在其他的加工方式里，刀次和行距是單選的，最后生成的刀具軌跡只使用其中的一個參數，而在曲加工方式里，刀次和行距是單選的，最后生成的刀具軌跡只使用其中的一個參數，而在曲面輪廓加工里刀次和行距是關聯的，生成的刀具軌跡由刀次和行距兩個參數決定，曲面輪面輪廓加工里刀次和行距是關聯的，生成的刀具軌跡由刀次和行距兩個參數決定，曲面輪廓加工軌跡如圖廓加工軌跡如圖6.94所示，此圖刀次為所示，此圖刀次為3，行距為，行距為2mm。http:/ 【曲面輪廓加工參數表】對話框 http:/ 圖6.94 區(qū)面輪廓加工軌跡 圖6.94 區(qū)面輪

30、廓加工軌跡 http:/ 簡化造型。只作截面線和平面輪廓線的線框，不必曲面造型。簡化造型。只作截面線和平面輪廓線的線框，不必曲面造型。n(2) 充分利用機床的圓弧插補功能。導動加工的軌跡是以二維的方法來充分利用機床的圓弧插補功能。導動加工的軌跡是以二維的方法來生成的，圓弧生成的生成的，圓弧生成的G代碼就是代碼就是G02或或G03，而不是折線段逼近的，而不是折線段逼近的G代代碼。因此，生成的代碼最短，并且加工效果最好。特別是輪廓線包含較碼。因此，生成的代碼最短，并且加工效果最好。特別是輪廓線包含較多圓弧時，程序簡化非常明顯，而且生成軌跡的速度非常快。例如半球，多圓弧時，程序簡化非常明顯，而且生成

31、軌跡的速度非?？臁＠绨肭?，用導動加工生成的代碼長度是用其他方式生成代碼的幾十分之一到上百用導動加工生成的代碼長度是用其他方式生成代碼的幾十分之一到上百分之一。分之一。n(3) 沿截面線由上往下加工或由下往上加工可以自由選擇，由上往下加沿截面線由上往下加工或由下往上加工可以自由選擇，由上往下加工可以避免工可以避免 扎刀。扎刀。http:/ 等高粗加工等高粗加工 u6.7.2 局部粗加工局部粗加工 u6.7.3 粗加工、曲面加工操作實例粗加工、曲面加工操作實例 http:/ n操作說明：操作說明：n(1) 選擇環(huán)切，在粗加工凸模時，最好選【從外向里】選項；在加工凹選擇環(huán)切，在粗加工凸模時，最好選

32、【從外向里】選項；在加工凹模時，最好選【從里向外】選項；若不能確定是凸模還是凹模，選【從模時，最好選【從里向外】選項；若不能確定是凸模還是凹模，選【從外向里】選項。這樣能保證刀具從材料外進刀。外向里】選項。這樣能保證刀具從材料外進刀。n(2) 粗加工最好用端刀。若用球刀，第一刀的吃刀量很大，不利于切削。粗加工最好用端刀。若用球刀，第一刀的吃刀量很大，不利于切削。http:/ 等高粗加工 http:/ http:/ 0.01mm。n1. 工件特點分析工件特點分析n工件的加工表面為多個曲面組成的復雜表面。依據數控銑削的特點，整個表面可分為兩個工件的加工表面為多個曲面組成的復雜表面。依據數控銑削的特

33、點，整個表面可分為兩個部分：頂面部分為較平坦的曲面；周邊部分為陡峭的曲面，其拔模斜度為部分：頂面部分為較平坦的曲面；周邊部分為陡峭的曲面，其拔模斜度為3。表面最小。表面最小凹部的曲面為凹部的曲面為R3。工件底面中心處有圓形凸臺，銑削前已加工成，銑削時利用此凸臺定。工件底面中心處有圓形凸臺，銑削前已加工成，銑削時利用此凸臺定位夾緊。夾具可選擇通用自定心三爪卡盤。工件坐標原點選在工件底面形心。這樣，建模、位夾緊。夾具可選擇通用自定心三爪卡盤。工件坐標原點選在工件底面形心。這樣，建模、編程、裝夾具有同一基準。編程、裝夾具有同一基準。n2. 加工過程分析加工過程分析n(1)粗銑全部表面，留余量粗銑全部

34、表面，留余量0.5mm。為了有效切除材料，選用平端立銑刀，毛坯外部。為了有效切除材料，選用平端立銑刀，毛坯外部切入。刀具直徑的選擇要綜合考慮加工效率和殘留材料兩個方面。切入。刀具直徑的選擇要綜合考慮加工效率和殘留材料兩個方面。n(2)精銑頂面區(qū)域。頂面區(qū)域的輪廓線如圖精銑頂面區(qū)域。頂面區(qū)域的輪廓線如圖6.101所示，這條曲線是頂面平坦曲面與周所示，這條曲線是頂面平坦曲面與周邊陡峭曲面圓角過渡的分界線，是空間曲線。這種劃分有利于球面刀具對工件進行切削。邊陡峭曲面圓角過渡的分界線，是空間曲線。這種劃分有利于球面刀具對工件進行切削。n(3)精銑周邊面。周邊面為拔模斜度精銑周邊面。周邊面為拔模斜度3的

35、陡峭曲面，可以用斜度為的陡峭曲面，可以用斜度為3的錐銑刀沿底面的錐銑刀沿底面輪廓線一次環(huán)繞切削完成，這樣可以獲得較高的加工效率和較好的表面質量。另一種方法輪廓線一次環(huán)繞切削完成，這樣可以獲得較高的加工效率和較好的表面質量。另一種方法是用圓柱平端立銑刀，等高線軌跡環(huán)繞逐層切削完成。這種切削方法在加工表面質量和加是用圓柱平端立銑刀，等高線軌跡環(huán)繞逐層切削完成。這種切削方法在加工表面質量和加工效率方面都不如前者，但對刀具的要求相對簡單。工效率方面都不如前者，但對刀具的要求相對簡單。http:/ 蓋模樣的實體模型與加工中的輪廓線 http:/ 編程編程n(1)生成粗加工軌跡。采用直徑生成粗加工軌跡。采

36、用直徑20mm機夾刀片式硬質合金平端立銑刀。選擇機夾刀片式硬質合金平端立銑刀。選擇“等高粗加工等高粗加工”，逆銑毛坯外切入。，逆銑毛坯外切入。通過對話框輸入各參數如下。通過對話框輸入各參數如下。n粗加工軌跡如下。粗加工軌跡如下。 n刀具：刀具：D20，刀具半徑，刀具半徑 = 10.000，刀角半徑，刀角半徑 = 0.000n主軸轉速主軸轉速 = 1500.000，接近速度，接近速度 = 300.000 n切削速度切削速度 = 600.000，退刀速度，退刀速度 = 2000.000 n下刀速度下刀速度 = 300.000，行間連接速度，行間連接速度 = 300.000 n起止高度起止高度 =

37、80.000，安全高度，安全高度 = 50.000n慢速下刀相對高度慢速下刀相對高度 = 10.000n進刀方式：垂直進刀方式：垂直n退刀方式：垂直退刀方式：垂直n走刀方式：環(huán)切加工走刀方式：環(huán)切加工(從外向里從外向里)n頂層高度頂層高度 = 30.000，底層高度，底層高度 = 0.000，每層下降高度，每層下降高度 = 2.000n加工行距加工行距 = 15.000n加工精度加工精度 = 0.100n加工余量加工余量 = 0.500n毛坯類型：拾取曲面毛坯類型：拾取曲面n下刀方式：垂直下刀方式：垂直n下刀點的位置：斜線的端點或螺旋線的切點下刀點的位置：斜線的端點或螺旋線的切點n切入毛坯：毛

38、坯外切入切入毛坯：毛坯外切入n生成的軌跡和真實感仿真結果如圖生成的軌跡和真實感仿真結果如圖6.102所示。所示。http:/ 6.102 粗加工軌跡與軌跡仿真 http:/ Numerical Control)計算機數控系統(tǒng)，通信功能是數計算機數控系統(tǒng)，通信功能是數控系統(tǒng)的基本功能，一般都支持控系統(tǒng)的基本功能，一般都支持RS-232C通信功能，即通過系統(tǒng)配置的通信功能，即通過系統(tǒng)配置的RS-232C接口接收或發(fā)送加工程序。通信在機床的數控系統(tǒng)接口接收或發(fā)送加工程序。通信在機床的數控系統(tǒng)(機床側機床側)和和普通計算機普通計算機(微機側微機側)之間進行。之間進行。n有兩種基本的傳輸形式。一種是機床

39、側一邊接收微機側傳來的程序一邊有兩種基本的傳輸形式。一種是機床側一邊接收微機側傳來的程序一邊進行切削加工，這就是所謂的進行切削加工，這就是所謂的DNC(Direct Numerical Control)。另。另一種是先接收全部的加工程序并全部存儲在數控系統(tǒng)內存里，而不同時一種是先接收全部的加工程序并全部存儲在數控系統(tǒng)內存里，而不同時切削加工，這種傳輸形式稱為塊傳輸。切削加工，這種傳輸形式稱為塊傳輸。DNC對加工程序的大小沒有限制。對加工程序的大小沒有限制。但是，微機側必須在線。塊傳輸時，加工程序的大小受數控系統(tǒng)存儲能但是，微機側必須在線。塊傳輸時，加工程序的大小受數控系統(tǒng)存儲能力的限制，而微機

40、側可以離線。塊傳輸還可用于機床側向微機側發(fā)送數力的限制，而微機側可以離線。塊傳輸還可用于機床側向微機側發(fā)送數據或加工程序。據或加工程序。http:/ RS-232C串行通信串行通信n為實現串行通信并保證數據的正確傳輸，要求通信雙方遵循某種約定的為實現串行通信并保證數據的正確傳輸，要求通信雙方遵循某種約定的規(guī)程。目前在規(guī)程。目前在PC及數控系統(tǒng)中最簡單最常用的規(guī)程是異步通信控制規(guī)程，及數控系統(tǒng)中最簡單最常用的規(guī)程是異步通信控制規(guī)程，或異步通信協議，其特點是通信雙方以一幀作為數據傳輸的單位。每一或異步通信協議，其特點是通信雙方以一幀作為數據傳輸的單位。每一幀從起始位開始后跟數據位幀從起始位開始后跟

41、數據位(位長度可選位長度可選)，奇偶校驗位，最后以停止位，奇偶校驗位，最后以停止位結束。結束。nRS-232C接口是應用于異步通信線路的一種通用標準接口，也稱接口是應用于異步通信線路的一種通用標準接口，也稱EIA標標準。準。RS-232C接口的正規(guī)名稱是數據終端設備與數據通信設備之間串行接口的正規(guī)名稱是數據終端設備與數據通信設備之間串行二進制數據交換接口。二進制數據交換接口。RS-232C接口是一個接口是一個25條引線的條引線的D型連接器。它型連接器。它定義了定義了20條可同外界通信設備連接的信號線，另有條可同外界通信設備連接的信號線，另有1條為保護接地，條為保護接地，4條沒有意義，并對傳輸信

42、號電平作了明確規(guī)定。在通信電纜連接上通常條沒有意義，并對傳輸信號電平作了明確規(guī)定。在通信電纜連接上通常采用軟件握手連接和硬件握手連接兩種方法。采用軟件握手連接和硬件握手連接兩種方法。 http:/ 串口通信過程串口通信過程n(1)通信前準備工作。了解機床是否提供通信前準備工作。了解機床是否提供RS-232C串行口通信方式；察看機床串口參數串行口通信方式；察看機床串口參數設置；檢查串口線連接是否正確。設置；檢查串口線連接是否正確。n(2)通信參數調整。機床參數調整，要參照用戶手冊進行，一般機床參數設置有專門的通信參數調整。機床參數調整，要參照用戶手冊進行，一般機床參數設置有專門的菜單，依據說明逐

43、項調整；菜單，依據說明逐項調整；PC端通信軟件的通信參數調整，是將通信軟件的參數調整為端通信軟件的通信參數調整，是將通信軟件的參數調整為與機床的通信參數一致。與機床的通信參數一致。n(3)進行微機側接收測試。先把通信軟件進入等待接收文件狀態(tài)。機床輸出文件。檢查進行微機側接收測試。先把通信軟件進入等待接收文件狀態(tài)。機床輸出文件。檢查計算機是否正確接受。計算機是否正確接受。n如果發(fā)現機床端口無信號，檢查機床操作是否正確；如果發(fā)現計算機端口無信號，檢查串如果發(fā)現機床端口無信號，檢查機床操作是否正確；如果發(fā)現計算機端口無信號，檢查串口線是否正確。如果發(fā)現接收代碼為亂碼，檢查口線是否正確。如果發(fā)現接收代

44、碼為亂碼，檢查PC及機床通信參數，通信握手協議等是及機床通信參數，通信握手協議等是否一致。否一致。n(4)進行微機側輸出測試。先把機床調整到文件讀入方式。在微機側，進入通信軟件輸進行微機側輸出測試。先把機床調整到文件讀入方式。在微機側，進入通信軟件輸出文件。觀察傳輸過程并檢查結果。出文件。觀察傳輸過程并檢查結果。n(5)機床在線加工。選用機床在線加工。選用XON/XOFF協議通信。啟動機床側在線加工功能；啟動微機協議通信。啟動機床側在線加工功能；啟動微機側傳輸軟件，輸入加工程序的文件名，輸入傳輸開始命令；這時，機床開始逐段執(zhí)行加工側傳輸軟件，輸入加工程序的文件名，輸入傳輸開始命令；這時，機床開

45、始逐段執(zhí)行加工程序，傳輸與機床動作同步協調進行。除非有人工干預，這一過程直至完成全部加工程序。程序，傳輸與機床動作同步協調進行。除非有人工干預，這一過程直至完成全部加工程序。 http:/ 實訓目的：n(1) 掌握零件的加工造型方法。掌握零件的加工造型方法。n(2) 正確選擇刀具類型、刀具參數及工藝參數。正確選擇刀具類型、刀具參數及工藝參數。n(3) 正確選擇零件的加工方法，生成正確的刀具路徑、加工程序和加工正確選擇零件的加工方法，生成正確的刀具路徑、加工程序和加工工序單。工序單。n(4) 掌握加工程序的傳送方法。掌握加工程序的傳送方法。n(5) 正確安裝工件。正確安裝工件。n(6) 掌握在機

46、床上確定工件坐標的方法。掌握在機床上確定工件坐標的方法。n(7) 熟練操作數控銑床，完成零件加工。熟練操作數控銑床，完成零件加工。n(8) 選擇適當的量具測量工件，驗證制造過程的正確性。選擇適當的量具測量工件，驗證制造過程的正確性。http:/ 實訓內容：n實訓實訓1：完成如圖：完成如圖6.108所示的零件上部凸臺、凹槽的所有表面的銑削所示的零件上部凸臺、凹槽的所有表面的銑削加工，表面粗糙度加工，表面粗糙度Ra3.2。零件材質鍛造鋁。毛坯尺寸。零件材質鍛造鋁。毛坯尺寸120mm100mm35mm。n要求：要求：n(1) 根據如圖根據如圖6.108所示用所示用CAXA-ME軟件進行零件的實體造型

47、。軟件進行零件的實體造型。n(2) 零件數控銑削加工工藝分析，包括零件圖分析、裝夾方案、加工方零件數控銑削加工工藝分析，包括零件圖分析、裝夾方案、加工方法及順序、刀具選擇及切削用量等工藝參數的確定。編制工序單表、刀法及順序、刀具選擇及切削用量等工藝參數的確定。編制工序單表、刀具表和程序單。具表和程序單。n(3) 選擇平面區(qū)域加工、平面輪廓加工，生成刀具路徑并作仿真驗證。選擇平面區(qū)域加工、平面輪廓加工，生成刀具路徑并作仿真驗證。n(4) 后置處理生成加工程序后置處理生成加工程序(G代碼代碼)、加工工序單。、加工工序單。n(5) 利用通信或其他方式將正確的利用通信或其他方式將正確的G代碼輸入機床數

48、控系統(tǒng)。代碼輸入機床數控系統(tǒng)。n(6) 正確安裝工件、刀具，完成零件加工。正確安裝工件、刀具，完成零件加工。n(7) 測量工件，報告實測尺寸。測量工件，報告實測尺寸。http:/ 實訓零件1 http:/ 實訓總結：n通過綜合實訓，學生應該掌握通過綜合實訓，學生應該掌握CAXA-ME 軟件的加工造型、軟件的加工造型、自動編程、程序的傳輸。應用所編程序在數控機床加工出實自動編程、程序的傳輸。應用所編程序在數控機床加工出實際零件。并對所加工零件進行質量檢查。就以下主要問題進際零件。并對所加工零件進行質量檢查。就以下主要問題進行總結。行總結。n(1) 制造過程中遇到的問題。制造過程中遇到的問題。n(

49、2) 所選工藝流程的合理性。所選工藝流程的合理性。n(3) 自動編程所給定的參數的合理性。自動編程所給定的參數的合理性。n(4) 總結工藝過程和數控加工程序的優(yōu)化方案?？偨Y工藝過程和數控加工程序的優(yōu)化方案。 http:/ 、 和和 。n(2)草圖是為特征造型準備的一個草圖是為特征造型準備的一個 圖形。圖形。n(3)平面輪廓加工即刀具沿著平面輪廓加工即刀具沿著_運動進行切削加工。平面區(qū)域加工即運動進行切削加工。平面區(qū)域加工即刀具對封閉輪廓內刀具對封閉輪廓內_進行的切削加工。進行的切削加工。n(4)輪廓補償有三種選擇方式即：輪廓補償有三種選擇方式即：n選擇選擇_刀心線與輪廓重合。刀心線與輪廓重合。n選擇選擇_刀心線末到輪廓一個刀具半徑的距離。刀心線末到輪廓一個刀具半徑的距離。n選擇選擇_刀心線超過輪廓一個刀具半徑的距離。刀心線超過輪廓一個