【正文】 第十章 數(shù)控加工 數(shù)控機床介紹 ? 數(shù)控機床是采用數(shù)字技術(shù)形式控制的機床，它主要由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機床本體和檢測裝置 5部分組成 ? 數(shù)控機床根據(jù)運動軌跡主要分為 ? 點位控制數(shù)控機床，點位控制又稱為點到點的控制，是指數(shù)控系統(tǒng)只控制刀具或工作臺從一點移到另一點的準確定位，然后進行定點加工，而點與點之間的路徑不需控制。采用這類控制的主要有數(shù)控鉆床，數(shù)控鏜床，數(shù)控坐標鏜床等，多用于鉆孔、鏜孔、點焊等點位加工件。 連續(xù)軌跡控制數(shù)控機床 ? 連續(xù)軌跡控制能夠同時對兩個或兩個以上的軸進行插補，具有各種輪廓切削功能。它控制機床移動起點和終點坐標，而且能夠控制整個加工輪廓中每一點的速度和位移，將工件加工成一定的輪廓形狀。 ? 在這類控制系統(tǒng)中，要進行插補運算。插補就是在線段的起點和終點之間進行數(shù)據(jù)點的密化，求出一系列中間點的坐標值，向坐標軸輸出脈沖信號 ? 以聯(lián)動坐標數(shù)分類，通常分為 3坐標， 4坐標， 5坐標機床，所謂數(shù)控機床的聯(lián)動坐標數(shù)目，就是指用幾個伺服電機同時驅(qū)動機床移動部件的運動坐標數(shù)目 ? 3坐標聯(lián)動的輪廓控制機床：同時控制 X， Y， Z三個坐標，即三軸同時移動，能夠使刀具在空間的任意方向移動，進行三維立體加工。 4坐標可以比三坐標有更好的工藝范圍和加工效果 ? 5坐標聯(lián)動的數(shù)控機床： 5坐標聯(lián)動輪廓控制機床除了有三個直線坐標以外再加上兩個旋轉(zhuǎn)坐標同時驅(qū)動。相對與工件來說，其運動合成可使刀具軸線方向在一定空間內(nèi)任意控制，從而保持最佳切削狀態(tài)和避免刀具干涉，可以根據(jù)加工零件需要，使刀具與工件表面成一定的角度。 機床坐標系與加工坐標系 ? 機床坐標系是機床固有的坐標系，是機床加工運動的基本坐標系，是考察刀具在機床上的實際加工位置的基準坐標系。機床原點就是機床坐標系的坐標原點或零點，其位置在機床上是固定不變的。 ? 加工坐標系（ MCS）是零件加工的所有刀軌輸出點的定位基準。有了加工坐標系，在編程時無需考慮工件在機床上的安裝位置，只要根據(jù)工件的特點及尺寸來編程即可。 ? 加工坐標系的原點在機床坐標系中稱為“調(diào)整點”。加工時，工件用夾具安裝在機床上以后，測量加工原點與機床原點之間的距離，這個距離稱為加工原點偏置距離。這個值設(shè)置非常重要，否則找不到正確的加工位置，從而導(dǎo)致錯切、過切、欠切工件。加工時，加工原點偏置值能自動附加到加工坐標系上，使數(shù)控系統(tǒng)可以按機床坐標系確定加工時的坐標值。 ? 因此編程人員不用考慮工件在機床上的安裝位置和安裝精度。 工件加工零點 ? 加工坐標系的原點即為工件加工零點。工件加工零點的位置是任意的，由編程人員在編制程序時根據(jù)零件的特點選定。注意事項為 ? 對稱工件加工零點盡量設(shè)置在對稱中心上 ? 加工零點盡量設(shè)置在上表面 ? 工件加工零點盡量選在零件的設(shè)計基準或工藝基準上 ? 加工零點盡量選在精度高的表面 對刀點 ? 程序執(zhí)行開始之前，必須確定刀具在加工坐標系中的位置，這一位置即為程序執(zhí)行時刀具相對于工件運動的起點，此起始點一般通過對刀來確定，習(xí)慣上該點又稱為“對刀點”。 ? 實際操作機床時，把刀具的刀位點放到對刀點上，即刀位點與對刀點重合。一般都采用光學(xué)對刀鏡、對刀儀、自動對刀裝置等，以減少對刀時間，提高對刀精度。 數(shù)控編程特點及過程 ? 普通機床加工中是操作者根據(jù)零件圖或者工序卡的要求，自行安排工步順序，走刀路線、機床運動動作的先后，調(diào)整運動參數(shù)，最終獲得零件 ? 數(shù)控機床加工，需要把以上普通機床中加工的操作內(nèi)容及運作，按規(guī)定的形式編制程序（ G代碼），輸入機床中。機床自動按程序動作，加工零件。 ? 手工編程，人手工輸入代碼，定制程序 ? 自動編程，用UG等軟件根據(jù)刀軌自動生成代碼。 數(shù)控編程工藝流程 ? 分析圖紙，確定加工所用機床及刀具，確定裝夾裝置、加工方法、加工順序及切削用量大小。 ? 根據(jù)以上內(nèi)容進行數(shù)控編程，可以手工編程，也可以利用 UG等軟件自動編程。 ? 將程序輸入到數(shù)控機床中，進行空運行試驗，進行程序檢驗。進行試切，根據(jù)結(jié)果調(diào)整程序代碼。 ? 確定加工程序，進行零件加工 UG編程簡介 ? UG CAM是 UG系統(tǒng)的一部分，它以三維模型為基礎(chǔ)，具有強大可靠的刀具軌跡生成方法，可以完成銑削、車削、線切割等的編程。 UG CAM的特點是生成的刀具軌跡合理、切削負載均勻、適合高速加工，編程效率高。 UG CAM主要組成 ? UG CAM主要由 5個模塊組成： ? 交互工藝參數(shù)輸入模塊。通過人機交互的方式，用對話框和過程向?qū)У男问捷斎氲毒?、夾具、編程原點、毛坯和零件等工藝參數(shù)。 ? 刀具軌跡生成模塊。具有非常豐富的刀具軌跡生成方法，主要包括銑削、車削、線切割等加工方法。 ? 刀具軌跡編輯模塊。刀具軌跡編輯器可用于觀察刀具的運動軌跡，并提供延伸、縮短和修改刀具軌跡功能。 ? 三維加工動態(tài)仿真模塊?？梢詸z驗刀具于零件和夾具是否發(fā)生碰撞、是否過切以及加工余量分布等情況，以便在編程過程中及時解決。 ? 后處理模塊。包括一個通用的后置處理器 ,用戶可以方便的建立用戶定制的后置處理。通過使用加工數(shù)據(jù)文件生成器，一系列交互選項提示用戶選擇定義特定機床和控制器特性的參數(shù)，包括控制器和機床規(guī)格與類型、插補方式、標準循環(huán)。 UG編程主要步驟 ? 使用 UG進行數(shù)控編程主要包括以下幾個步驟 ? 獲得 CAD數(shù)據(jù)模型。有兩種方式：一是 UG直接造型的實體模型；二是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的 CAD模型文件 。 ? 進入加工模塊，進行加工環(huán)境初始化。包括選擇創(chuàng)建刀具，設(shè)定坐標系等。 ? 創(chuàng)建操作并設(shè)置加工參數(shù)。這是 UG編程中最主要的工作內(nèi)容，包括加工對象的定義：選擇加工幾何體，檢查幾何體等。加工參數(shù)的設(shè)置：走刀方式的設(shè)定、切削行距、切深的設(shè)置、加工余量、進退刀設(shè)置等。工藝參數(shù)設(shè)置 :角控制、避讓控制、機床控制、進給率和主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定等。 ? 生成刀具路徑。在完成所有必需的操作參數(shù)設(shè)置后，就可以生成刀具路徑了。 ? 刀具路徑檢驗。通過刀具路徑回放，從不同角度對刀軌進行觀察，并使用 UG的切削仿真來檢查刀軌。 ? 后置處理。檢查后的刀具路徑經(jīng)過后置處理后生成數(shù)控機床可以識別的數(shù)控加工程序。 UG加工環(huán)境 加載文件模型后，單擊起始，選擇加工，進入加工模塊 在彈出加工環(huán)境對話框中，進行加工環(huán)境初始化 加工類型 ? millplaner 平面銑 ? millcontour 輪廓銑 ? millmultiaxis 多軸銑 ? drill 鉆孔 ? holemaking 群鉆 ? turning 車削 ? wireedm 線切割 加工環(huán)境的工具條 操作導(dǎo)航器中可以對生成程序進行操作，并顯示程序關(guān)系 在操作導(dǎo)航器內(nèi)單擊右鍵，可以選擇導(dǎo)航器里顯示的視圖類型。列里可設(shè)置顯示的工具。單擊 MCSMILL，編輯，可以對加工坐