數(shù)控加工編程
通過對(duì)零件尺寸、精度等要求的分析,選擇合適的刀具、工藝參數(shù)及加工路線,用規(guī)定的指令代碼表達(dá)成為數(shù)控程序,并用該程序控制機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)加工的過程
一、零件圖樣分析
熟悉零件所在產(chǎn)品的性能、用途,了解其裝配關(guān)系。分析零件技術(shù)要求,結(jié)構(gòu)工藝性等。
了解所用數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、性能及數(shù)控系統(tǒng)所具有的功能和編程格式等,根據(jù)圖樣分析零件的幾何形狀、尺寸、技術(shù)要求等
進(jìn)行零件的工藝性分析
零件圖樣上的尺寸標(biāo)注應(yīng)便于數(shù)值計(jì)算;
零件加工部位的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)
二、工藝過程確定
確定加工方案,選擇、設(shè)計(jì)刀具和夾具;確
定加工順序、加工路線;選擇切削參數(shù)、對(duì)
刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)和切入方法
選擇切削用量
主軸轉(zhuǎn)速
背吃刀量
進(jìn)給速度
主軸轉(zhuǎn)速
按允許的切削速度v選取
根據(jù)機(jī)床、夾具、刀具和工件剛度決定。數(shù)控機(jī)床上精加工余量可以小于普通機(jī)床,一般取0.2~0.5mm
進(jìn)給速度
根據(jù)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(zhì)選取。當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求高時(shí),進(jìn)給量應(yīng)取小些,一般取20-50mm/min。最大進(jìn)給量則受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能限制,且與脈沖當(dāng)量有關(guān)。
刀具形式與規(guī)格,刀號(hào)與補(bǔ)償號(hào)
刀具半徑r應(yīng)小于零件內(nèi)輪廓面的最小曲率半徑ρ,一般取r=(0.8~0.9)ρ
零件的加工高度h應(yīng)小于等于(1/4~1/6)r,
以保證刀具有足夠的剛度。
h≤(1/4~1/6)r
選用或設(shè)計(jì)夾具
優(yōu)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(diǎn)的設(shè)定
程序原點(diǎn);
對(duì)刀點(diǎn);
刀位點(diǎn);
換刀點(diǎn)
程序原點(diǎn)
編程時(shí),將加工零件置于某一坐標(biāo)系中,該坐標(biāo)系的原點(diǎn)即程序原點(diǎn)。
可以在零件上,也可以在零件之外某一點(diǎn)上
對(duì)刀點(diǎn)(加工起點(diǎn))
刀具相對(duì)零件運(yùn)動(dòng)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(zhǔn)有一定的尺寸關(guān)系。通常選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。
刀位點(diǎn)(用以確定刀具位置的參考點(diǎn))
用刀具體上與零件表面形成有密切關(guān)系的理想的或假想的點(diǎn)來(lái)描述刀具位置;
對(duì)刀時(shí),必須使加工起點(diǎn)與刀具上的刀位點(diǎn)重合;
不同刀具的刀位點(diǎn)各有不同
換刀點(diǎn)
加工過程中更換刀具的位置;
設(shè)在零件、夾具之外。以刀架轉(zhuǎn)位時(shí)不碰到工件、夾具和機(jī)床為準(zhǔn);
可以是某一固定點(diǎn),也可以是任意的一點(diǎn)。通常,加工中心的換刀點(diǎn)是固定的,數(shù)控車床的換刀點(diǎn)是任意的
數(shù)值計(jì)算
根據(jù)零件圖的幾何尺寸及確定的工藝路線,按設(shè)定的編程坐標(biāo)系,計(jì)算零件加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡
運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)值計(jì)算
基本計(jì)算;
節(jié)點(diǎn)計(jì)算;
輔助計(jì)算;
坐標(biāo)值計(jì)算
基本計(jì)算
相鄰幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算;
工序間尺寸和大余量多次走刀坐標(biāo)計(jì)算;
圓形刀具(如銑刀)中心運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算
相鄰幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算
工序間尺寸和大余量多次走刀坐標(biāo)計(jì)算
圓形刀具(如銑刀)中心運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算
現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床可以自動(dòng)完成
2.節(jié)點(diǎn)計(jì)算
直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ);
非圓曲線插補(bǔ)
(1)直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)(數(shù)控裝置完成)
(2) 非圓曲線插補(bǔ)(用直線或圓弧逼近)
3. 輔助計(jì)算
刀具引入或退出的路線計(jì)算;
標(biāo)注尺寸轉(zhuǎn)換成編程尺寸的計(jì)算
標(biāo)注尺寸轉(zhuǎn)換成編程尺寸的計(jì)算
根據(jù)零件圖樣標(biāo)注尺寸公差轉(zhuǎn)換成正負(fù)偏差的形式,用基本尺寸編程。例如
,標(biāo)注尺寸為轉(zhuǎn)換成編程尺寸為
。4. 坐標(biāo)值計(jì)算
四、編寫程序
按數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的功能指令代碼及程序段
格式,編寫加工程序單
五、制作控制介質(zhì)
將程序單上的內(nèi)容用標(biāo)準(zhǔn)代碼記錄在控
制介質(zhì)上,如磁帶、磁盤
六、校核程序并試切
將程序輸入數(shù)控裝置,讓機(jī)床空運(yùn)行,以
檢查運(yùn)動(dòng)軌跡是否正確;或進(jìn)行模擬顯示。
用易切削材料進(jìn)行試切。
1.2 數(shù)控編程的方法
手工編程
人工完成編程各階段工作;
特點(diǎn):方便、實(shí)用,不受條件限制;
適用:零件輪廓形狀(無(wú)非圓曲線、曲面)較簡(jiǎn)單
自動(dòng)編程
語(yǔ)言自動(dòng)編程(APT、EXAPT、FAPT等)
圖形自動(dòng)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(duì)于復(fù)雜的三維問題可用CAD/CAM技術(shù)。
如UG、MASTEREAM、PRO/ENGINEER、CAXA制造工程師等
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