第4章——數控加工與編程基礎

數控加工編程

通過對零件尺寸、精度等要求的分析,選擇合適的刀具、工藝參數及加工路線,用規定的指令代碼表達成為數控程序,並用該程序控制機床進行自動加工的過程

一、零件圖樣分析

熟悉零件所在產品的性能、用途,瞭解其裝配關係。分析零件技術要求,結構工藝性等。

瞭解所用數控機床的規格、性能及數控系統所具有的功能和編程格式等,根據圖樣分析零件的幾何形狀、尺寸、技術要求等

進行零件的工藝性分析

零件圖樣上的尺寸標註應便於數值計算;

零件加工部位的結構工藝性應符合數控加工的特點

第4章——數控加工與編程基礎

二、工藝過程確定

確定加工方案,選擇、設計刀具和夾具;確

定加工順序、加工路線;選擇切削參數、對

刀點、換刀點和切入方法

第4章——數控加工與編程基礎

第4章——數控加工與編程基礎

選擇切削用量

主軸轉速

背吃刀量

進給速度

主軸轉速

按允許的切削速度v選取

第4章——數控加工與編程基礎

第4章——數控加工與編程基礎

根據機床、夾具、刀具和工件剛度決定。數控機床上精加工餘量可以小於普通機床,一般取0.2~0.5mm

進給速度

根據零件的加工精度、表面粗糙度要求,以及刀具、工件的材料性質選取。當加工精度、表面粗糙度要求高時,進給量應取小些,一般取20-50mm/min。最大進給量則受機床剛度和進給系統性能限制,且與脈衝當量有關。

刀具形式與規格,刀號與補償號

刀具半徑r應小於零件內輪廓面的最小曲率半徑ρ,一般取r=(0.8~0.9)ρ

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零件的加工高度h應小於等於(1/4~1/6)r,

以保證刀具有足夠的剛度。

h≤(1/4~1/6)r

第4章——數控加工與編程基礎

選用或設計夾具

優先選用成組夾具,組合夾具和通用夾具,少量使用專用夾具。

加工起點的設定

程序原點;

對刀點;

刀位點;

換刀點

程序原點

編程時,將加工零件置於某一座標系中,該座標系的原點即程序原點。

可以在零件上,也可以在零件之外某一點上

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對刀點(加工起點)

刀具相對零件運動的起始位置。

可以在工件上,也可以在工件外,但必須與零件的定位基準有一定的尺寸關係。通常選在零件的設計基準或工藝基準上。

刀位點(用以確定刀具位置的參考點)

用刀具體上與零件表面形成有密切關係的理想的或假想的點來描述刀具位置;

對刀時,必須使加工起點與刀具上的刀位點重合;

不同刀具的刀位點各有不同

換刀點

加工過程中更換刀具的位置;

設在零件、夾具之外。以刀架轉位時不碰到工件、夾具和機床為準;

可以是某一固定點,也可以是任意的一點。通常,加工中心的換刀點是固定的,數控車床的換刀點是任意的

數值計算

根據零件圖的幾何尺寸及確定的工藝路線,按設定的編程座標系,計算零件加工時的運動軌跡

運動軌跡座標值計算

基本計算;

節點計算;

輔助計算;

座標值計算

基本計算

相鄰幾何元素的交點或切點座標計算;

工序間尺寸和大餘量多次走刀座標計算;

圓形刀具(如銑刀)中心運動軌跡計算

相鄰幾何元素的交點或切點座標計算

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工序間尺寸和大餘量多次走刀座標計算

第4章——數控加工與編程基礎

圓形刀具(如銑刀)中心運動軌跡計算

現代數控機床可以自動完成

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2.節點計算

直線插補和圓弧插補;

非圓曲線插補

(1)直線插補和圓弧插補(數控裝置完成)

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(2) 非圓曲線插補(用直線或圓弧逼近)

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3. 輔助計算

刀具引入或退出的路線計算;

標註尺寸轉換成編程尺寸的計算

第4章——數控加工與編程基礎

第4章——數控加工與編程基礎

標註尺寸轉換成編程尺寸的計算

根據零件圖樣標註尺寸公差轉換成正負偏差的形式,用基本尺寸編程。例如

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,標註尺寸為轉換成編程尺寸為

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。4. 座標值計算

第4章——數控加工與編程基礎

四、編寫程序

按數控系統規定的功能指令代碼及程序段

格式,編寫加工程序單

五、製作控制介質

將程序單上的內容用標準代碼記錄在控

制介質上,如磁帶、磁盤

六、校核程序並試切

將程序輸入數控裝置,讓機床空運行,以

檢查運動軌跡是否正確;或進行模擬顯示。

用易切削材料進行試切。

1.2 數控編程的方法

手工編程

人工完成編程各階段工作;

特點:方便、實用,不受條件限制;

適用:零件輪廓形狀(無非圓曲線、曲面)較簡單

自動編程

語言自動編程(APT、EXAPT、FAPT等)

圖形自動編程(典型圖形編程軟件)

CAD/CAM

普通的圖形編程軟件只能處理二維問題,對於複雜的三維問題可用CAD/CAM技術。

如UG、MASTEREAM、PRO/ENGINEER、CAXA製造工程師等


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