數(shù)控機(jī)床編程-數(shù)控培訓(xùn)

2013-06-02 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來(lái)源:仿真在線

一.數(shù)控機(jī)床編程的方法

數(shù)控機(jī)床程序編制的方法有三種:即手工編程、自動(dòng)編程和CAD/CAM 。

1. 手工編程

由人工完成零件圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計(jì)算、書寫程序清單直到程序的輸入和檢驗(yàn)。適用于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件,但是,非常費(fèi)時(shí),且編制復(fù)雜零件時(shí),容易出錯(cuò)。

2. 自動(dòng)編程

使用計(jì)算機(jī)或程編機(jī),完成零件程序的編制的過(guò)程,對(duì)于復(fù)雜的零件很方便。

3. CAD/CAM

利用CAD/CAM軟件,實(shí)現(xiàn)造型及圖象自動(dòng)編程。最為典型的軟件是Master CAM,其可以完成銑削二坐標(biāo)、三坐標(biāo)、四坐標(biāo)和五坐標(biāo)、車削、線切割的編程,此類軟件雖然功能單一,但簡(jiǎn)單易學(xué),價(jià)格較低,仍是目前中小企業(yè)的選擇。

二.數(shù)控機(jī)床程序編制的內(nèi)容和步驟

1. 數(shù)控機(jī)床編程的主要內(nèi)容

分析零件圖樣、確定加工工藝過(guò)程、進(jìn)行數(shù)學(xué)處理、編寫程序清單、制作控制介質(zhì)、進(jìn)行程序檢查、輸入程序以及工件試切。

2. 數(shù)控機(jī)床的步驟

1) 分析零件圖樣和工藝處理
根據(jù)圖樣對(duì)零件的幾何形狀尺寸,技術(shù)要求進(jìn)行分析,明確加工的內(nèi)容及要求,決定加工方案、確定加工順序、設(shè)計(jì)夾具、選擇刀具、確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。
同時(shí)還應(yīng)發(fā)揮數(shù)控系統(tǒng)的功能和數(shù)控機(jī)床本身的能力,正確選擇對(duì)刀點(diǎn),切入方式,盡量減少諸如換刀、轉(zhuǎn)位等輔助時(shí)間。

2) 數(shù)學(xué)處理
編程前,根據(jù)零件的幾何特征,先建立一個(gè)工件坐標(biāo)系,根據(jù)零件圖紙的要求,制定加工路,在建立的工件坐標(biāo)系上,首先計(jì)算出刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡。對(duì)于形狀比較簡(jiǎn)單的零件(如直線和圓弧組成的零件),只需計(jì)算出幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)的坐標(biāo)值。

3) 編寫零件程序清單
加工路線和工藝參數(shù)確定以后,根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的指定代碼及程序段格式,編寫零件程序清單。

4) 程序輸入
5) 程序校驗(yàn)與首件試切

三.數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)

1. 程序的構(gòu)成:由多個(gè)程序段組成。

O0001;O(FANUC-O,AB8400-P,SINUMERIK8M-%)機(jī)能指定程序號(hào),每個(gè)程序號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)加工零件。
N010 G92 X0 Y0;分號(hào)表示程序段結(jié)束
N020 G90 G00 X50 Y60;
...;可以調(diào)用子程序。
N150 M05;
N160 M02;

2. 程序段格式:

1) 字地址格式:如N020 G90 G00 X50 Y60;
最常用的格式,現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床都采用它。地址N為程序段號(hào),地址G和數(shù)字90構(gòu)成字地址為準(zhǔn)備功能,...。

2) 可變程序段格式:如B2000 B3000 B B6000;
使用分割符B各開各個(gè)字,若沒(méi)有數(shù)據(jù),分割符不能省去。常見(jiàn)于數(shù)控線切割機(jī)床,另外,還有3B編程等格式。

3) 固定順序程序段格式:如00701+02500-13400153002;
比較少見(jiàn)。其中的數(shù)據(jù)嚴(yán)格按照順序和長(zhǎng)度排列,不得有誤,上面程序段的意思是:N007 G01 X+02500 Y-13400 F15 S30 M02;

零件圖的數(shù)學(xué)處理

零件圖的數(shù)學(xué)處理主要是計(jì)算零件加工軌跡的尺寸,即計(jì)算零件加工輪廓的基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo),或刀具中心輪廓的基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo),以便編制加工程序。

一.基點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算

一般數(shù)控機(jī)床只有直線和圓弧插補(bǔ)功能。對(duì)于由直線和圓弧組成的平面輪廓,編程時(shí)數(shù)值計(jì)算的主要任務(wù)是求各基點(diǎn)的坐標(biāo)。

1. 基點(diǎn)的含義

構(gòu)成零件輪廓的不同幾何素線的交點(diǎn)或切點(diǎn)稱為基點(diǎn)?；c(diǎn)可以直接作為其運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)或終點(diǎn)。

2. 直接計(jì)算的內(nèi)容

根據(jù)填寫加工程序單的要求,基點(diǎn)直接計(jì)算的內(nèi)容有:每條運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)在選定坐標(biāo)系中的坐標(biāo),圓弧運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心坐標(biāo)值。

基點(diǎn)直接計(jì)算的方法比較簡(jiǎn)單,一般可根據(jù)零件圖樣所給的已知條件用人工完成。即依據(jù)零件圖樣上給定的尺寸運(yùn)用代數(shù)、三角、幾何或解析幾何的有關(guān)知識(shí),直接計(jì)算出數(shù)值。在計(jì)算時(shí),要注意小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)要留夠,以保證足夠的精度。

二.節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算

對(duì)于一些平面輪廓是非圓方程曲線Y=F(X)組成,如漸開線、阿基米德螺線等,只能用能夠加工的直線和圓弧去逼近它們。這時(shí)數(shù)值計(jì)算的任務(wù)就是計(jì)算節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。

1. 節(jié)點(diǎn)的定義

當(dāng)采用不具備非圓曲線插補(bǔ)功能的數(shù)控機(jī)床加工非圓曲線輪廓的零件時(shí),在加工程序的編制工作中,常用多個(gè)直線段或圓弧去近似代替非圓曲線,這稱為擬合處理。擬合線段的交點(diǎn)或切點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。

2. 節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算

節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算難度和工作量都較大,故常通過(guò)計(jì)算機(jī)完成,必要時(shí)也可由人工計(jì)算,常用的有直線逼近法(等間距法、等步長(zhǎng)法、和等誤差法)和圓弧逼近法。

有人用AutoCAD繪圖,然后捕獲坐標(biāo)點(diǎn),在精度允許的范圍內(nèi),也是一個(gè)簡(jiǎn)易而有效的方法.

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