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数控编程。
第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础4.1概述概述n数控加工的基本概念数控加工的基本概念n数控机床的组成、分类及发展数控机床的组成、分类及发展n计算机在数控中的应用计算机在数控中的应用第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础数控加工数控加工实质上是由数控装置或系统代实质上是由数控装置或系统代替人操纵机床进行机械零件加工的一种自替人操纵机床进行机械零件加工的一种自动化加工方法。
动化加工方法。
所用的机床设备称为所用的机床设备称为数字控制机床数字控制机床,简,简称称数控机床数控机床或或NCNC(NumericalNumericalControlControl)机床)机床。
数控机床具有广泛的适应性。
数控加工数控加工第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础输入输入介质介质输入输入装置装置机床机机床机械部件械部件数字控数字控制装置制装置伺服伺服系统系统位置指令位置指令速度指令速度指令位置、位置、速度反馈速度反馈适应控制适应控制位置位置速度速度温度力矩温度力矩数控机床的组成数控机床的组成第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础按数控机床的加工功能不同分按数控机床的加工功能不同分类类
(1)点位控制数控机床点位控制数控机床
(2)直线控制数控机床直线控制数控机床(3)轮廓控制数控机床轮廓控制数控机床按所用伺服系统的不同分类按所用伺服系统的不同分类
(1)开环数控机床开环数控机床
(2)半闭环数控机床半闭环数控机床(3)闭环数控机床闭环数控机床数控机床的分类数控机床的分类第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础20世纪世纪50年代年代1952年年第一台数控铣床第一台数控铣床数控装置数控装置电子管元件电子管元件1959年年晶体管元件和印制电路板(数控装置第二代晶体管元件和印制电路板(数控装置第二代)1965年年集成电路(数控装置第三代集成电路(数控装置第三代)20世纪世纪60年代年代小型计算机化(数控装置第四代)小型计算机化(数控装置第四代)1974年年微处理器和半导体存储器微处理器和半导体存储器第五代第五代微型计算机数控装置微型计算机数控装置20世纪世纪80年代初年代初人机对话式自动编制程序的数控装人机对话式自动编制程序的数控装置置目前目前高速化、高精度化、智能化、多功能化高速化、高精度化、智能化、多功能化发展发展数控机床的发展数控机床的发展第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础数数控控编编程程主主要要内内容容有有:
分分析析零零件件图图纸纸,进进行行工工艺艺处处理理,确确定定加加工工工工艺艺过过程程;
数数值值计计算算;
编编制制零零件件加加工工程程序序;
制制作作控控制制介质;
校核程序及工件试切。
介质;
数控编程内容与步骤数控编程内容与步骤第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础数控编程的步骤数控编程的步骤确确定定加加工工工工艺艺过过程程分分析析图图样样数数值值计计算算编编写写程程序序清清单单制制备备控控制制介介质质首首件件试试切切程程序序校校验验零件图零件图数控机床数控机床第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础11分析图样、确定加工工艺过程分析图样、确定加工工艺过程首先需对零件的图纸及技术要求详细的首先需对零件的图纸及技术要求详细的分析,明确加工的内容及要求。
分析,明确加工的内容及要求。
然后,需确定加工方案、加工工艺过程、然后,需确定加工方案、加工工艺过程、加工路线、设计工夹具、选择刀具以及合加工路线、设计工夹具、选择刀具以及合理的切削用量等。
理的切削用量等。
第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础22数值计算数值计算根据零件的几何形状,确定走刀路线及根据零件的几何形状,确定走刀路线及数控系统的功能,计算出刀具运动的轨迹,数控系统的功能,计算出刀具运动的轨迹,得到刀位数据。
得到刀位数据。
对于由直线、圆弧组成的较简单的对于由直线、圆弧组成的较简单的平面平面零件零件,只需计算出零件轮廓的相邻几何元素,只需计算出零件轮廓的相邻几何元素的交点或切点的坐标值,得出各几何元素的的交点或切点的坐标值,得出各几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标值。
起点、终点、圆弧的圆心坐标值。
对于对于自由曲线、自由曲面、组合曲面自由曲线、自由曲面、组合曲面的计的计算更为复杂,一般用计算机来完成数值计算。
算更为复杂,一般用计算机来完成数值计算。
第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础33编写零件加工程序单编写零件加工程序单在完成工艺处理及数值计算后,按照数在完成工艺处理及数值计算后,按照数控系统规定的程序格式和编程指令,逐段写控系统规定的程序格式和编程指令,逐段写出零件程序清单。
出零件程序清单。
44制备控制介质制备控制介质以前,大多数控机床程序的输入是通过以前,大多数控机床程序的输入是通过穿孔纸带穿孔纸带控制介质实现的。
现在也可通过控制介质实现的。
现在也可通过控控制面板或直接通讯制面板或直接通讯的方法将程序输送到数控的方法将程序输送到数控系统中。
系统中。
第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础55程序校验及首件试切程序校验及首件试切在数控机床上,过去试验的方法在数控机床上,过去试验的方法以笔代替以笔代替刀具刀具,坐标纸代替工件进行空运转画图,检,坐标纸代替工件进行空运转画图,检查机床运动轨迹与动作的正确性。
现在在具查机床运动轨迹与动作的正确性。
现在在具有图形显示屏幕的数控机床上,用有图形显示屏幕的数控机床上,用显示走刀显示走刀轨迹或模拟刀具和工件的切削过程轨迹或模拟刀具和工件的切削过程的方法。
的方法。
首件试切不仅可查出程序是否有错误,还首件试切不仅可查出程序是否有错误,还可知道加工精度是否符合要求。
随着计算机可知道加工精度是否符合要求。
随着计算机科学的不断发展,可采用先进的数控加工仿科学的不断发展,可采用先进的数控加工仿真系统,对数控程序进行检验。
真系统,对数控程序进行检验。
第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础数控编程方法数控编程方法数控编程可以分为两类:
数控编程可以分为两类:
一一手工编程手工编程人工完成编制数控加工程序的过程。
人工完成编制数控加工程序的过程。
二二自动编程自动编程自动编程即用计算机编制数控加工程自动编程即用计算机编制数控加工程序的过程。
序的过程。
第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础4.2数控机床的有关功能规定数控机床的有关功能规定n数控机床程序编制的有关规定数控机床程序编制的有关规定n数控机床的坐标和运动方向的规定数控机床的坐标和运动方向的规定第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础穿孔纸带和代码穿孔纸带和代码常用的标准纸带有五单位和八单位两种,常用的标准纸带有五单位和八单位两种,国际常用的八单位穿孔带有两种标准代码。
国际常用的八单位穿孔带有两种标准代码。
uEIA(美国电子工业协会美国电子工业协会)代码代码uISO(国际标准化组织国际标准化组织)代码代码ISO代码具有信息量大、可靠性高、与代码具有信息量大、可靠性高、与当今数据传输系统统一等有点,目前世界当今数据传输系统统一等有点,目前世界上各种数控系统大多采用上各种数控系统大多采用ISO代码。
代码。
第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础程序段格式程序段格式常用的有三种:
固定顺序程序段格式,常用的有三种:
固定顺序程序段格式,带分隔符的固定顺序程序段格式和字地址带分隔符的固定顺序程序段格式和字地址程序段格式。
程序段格式。
用于功能不多用于功能不多的数控装置的数控装置控制系统简单,控制系统简单,编程不直观编程不直观编程直观灵活,编程直观灵活,便于检查,目前便于检查,目前使用最多使用最多程序段程序段是指为了完成某一动作要求所需是指为了完成某一动作要求所需的功能的功能“字字”的组合。
的组合。
“字字”是表示某一是表示某一功能的一组代码符号。
功能的一组代码符号。
程序段格式程序段格式是指一个程序段中各字的是指一个程序段中各字的排列顺序及其表达形式。
排列顺序及其表达形式。
第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础功能字功能字n准备功能字准备功能字GG00点位控制点位控制n坐标功能字坐标功能字:
X、Y、Z、A、B、C等等X-100n辅助功能字辅助功能字MM05主轴停转主轴停转n进给功能字进给功能字Fn主轴转速功能字主轴转速功能字SS650主轴的转速为主轴的转速为650r/minn刀具功能字刀具功能字T第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础程序段程序段nN001G91G00X100Y80S650M03;
主轴顺时针主轴顺时针方向旋转方向旋转相对坐标编程相对坐标编程表示刀具以空行程速度从原来位表示刀具以空行程速度从原来位置向置向XX轴正方向移动轴正方向移动100mm100mm,向向YY轴正方向移动轴正方向移动80mm80mm主轴转速主轴转速650r/min650r/min程序段顺序号程序段顺序号结束符号结束符号;
或;
或LFLF第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础坐标系坐标系数控机床的坐标系采用直角笛卡尔坐标数控机床的坐标系采用直角笛卡尔坐标系,符合右手法则。
系,符合右手法则。
X轴轴通常平行于工件的装卡面,与主要通常平行于工件的装卡面,与主要切削进给方向平行。
切削进给方向平行。
Z轴轴是平行于机床主轴中心线的坐标轴。
是平行于机床主轴中心线的坐标轴。
机床坐标系机床坐标系,坐标原点在机床上某一点,坐标原点在机床上某一点,固定不变,出厂时已确定。
固定不变,出厂时已确定。
工件坐标系工件坐标系,编程使用,以工件上某一,编程使用,以工件上某一点为原点建立坐标系。
点为原点建立坐标系。
第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础4.3数控编程数控编程n手工编程手工编程n自动编程自动编程第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础手工编程手工编程手工编程手工编程是指编制零件数控加工程序的是指编制零件数控加工程序的各各个步骤个步骤,即从零件图纸分析、工艺决策、确定,即从零件图纸分析、工艺决策、确定加工路线和工艺参数、计算刀位轨迹坐标数据、加工路线和工艺参数、计算刀位轨迹坐标数据、编写零件的数控加工程序单直至程序的检验,编写零件的数控加工程序单直至程序的检验,均均由人工来完成由人工来完成。
对于点位加工或几何形状不太复杂的轮廓对于点位加工或几何形状不太复杂的轮廓加工,几何计算较简单,程序段不多,手工编加工,几何计算较简单,程序段不多,手工编程即可实现。
但对轮廓形状不是由简单的直线、程即可实现。
但对轮廓形状不是由简单的直线、圆弧组成的复杂零件,特别是空间复杂曲面零圆弧组成的复杂零件,特别是空间复杂曲面零件,数值计算则相当繁琐,工作量大,容易出件,数值计算则相当繁琐,工作量大,容易出错,且很难校对,采用手工编程是难以完成的。
错,且很难校对,采用手工编程是难以完成的。
第四章第四章材料加工材料加工CAM技术基础技术基础加工程序加工程序nN001G90(EOB)nN002G00X0Y3000Z4000S717M03(EOB)nN003G08X6000Z0F0417(EOB)nN004G09X7000F0500M08(EOB)nN005G01X15000F0063(EOB)nnN012G08X
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