試談數(shù)控編程技術-文庫吧資料
2025-07-20 01:57本頁面
【正文】 軸聯(lián)動的曲面加工的理論刀具軌跡是由刀具與零件表面的嚙合關系所確定的非線性連續(xù)曲線，由此得到的機床各運動軸的理想聯(lián)動規(guī)律是復雜的非線性關系。高速數(shù)控加工中采用NURBS 插補刀軌，通過控制點、節(jié)點矢量和權三個變量來表達自由曲線，對復雜曲面加工的程序量可減少1/ 2以上，加工時間縮短1/ 3以上，加工精度更高。2) 面向高速加工 高速數(shù)控加工是一種以高主軸轉速、快速進給、較小的切削深度和間距為加工特征的高效率、高精度數(shù)控加工方式，它不僅對機床結構和數(shù)控系統(tǒng)提出了新的要求，對于加工工藝的規(guī)劃、工藝參數(shù)的設置和加工約束的設置也提出了新的要求。前者一般是針對專用數(shù)控編程系統(tǒng)和特定數(shù)控機床而開發(fā)的專用后置處理程序，流程圖如下圖所示。圖15為CAD/CAM系統(tǒng)中一般的產品設計與制造流程，可見后置處理器是銜接CAD/CAM集成系統(tǒng)與數(shù)控加工設備的紐帶。由于各種機床使用的控制系統(tǒng)不同，所以，所用的數(shù)控指令文件的代碼和格式也有所不同。因此，要獲得數(shù)控機床加工程序，還需要將前置計算所得的刀位數(shù)據換成具體機床的程序代碼，該過程稱為后置處理，即根據具體機床運動結構和控制指令格式將前置計算的刀位數(shù)據變換成機床各軸的運動數(shù)據，并按其控制指令格式進行轉換，成為數(shù)控機床的加工程序。在數(shù)控編程中，將刀具軌跡計算過程稱為前置處理。圖17 CAD/CAM發(fā)展情況后置處理技術從圖17我們可以看出，傳統(tǒng)的機械制造方式正在向計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)方向發(fā)展，計算機輔助設計與制造(CAD/CAM)集成系統(tǒng)又是實現(xiàn)CIMS的核心技術。而針對五軸數(shù)控機床，目前只有一些經過改良的后置處理器，五軸數(shù)控機床的后置處理器還有待進一步開發(fā)。因此，要使所生成的數(shù)控程序不經手工修改，直接應用于數(shù)控機床加工，則必須針對每一臺數(shù)控機床定制專用的后置處理器。高速數(shù)控加工的出現(xiàn)不僅對機床結構和數(shù)控系統(tǒng)提出了新的要求，對于加工工藝的策劃、工藝參數(shù)的設置和加工約束的設置也提出了新的要求。而針對五軸數(shù)控機床，目前只有一些經過改良的后置處理器，五軸數(shù)控機床的后置處理器還有待進一步開發(fā)。因此，要使所生成的數(shù)控程序不經手工修改，直接應用于數(shù)控機床加工，則必須針對每一臺數(shù)控機床定制專用的后置處理器。 高速數(shù)控加工的出現(xiàn)不僅對機床結構和數(shù)控系統(tǒng)提出了新的要求，對于加工工藝的策劃、工藝參數(shù)的設置和加工約束的設置也提出了新的要求。表14 東芝數(shù)控系統(tǒng)自行定義的G碼功能G代碼TOSNUC 800MISOG20參考點返回檢查英制G21第4參考點返回檢查公制G44取消長度補償?shù)毒咂秘揋93局部坐標系設定時間倒數(shù)進給(3) 個別數(shù)控系統(tǒng)的NC程序采用了比較特殊的代碼格式如：HEIDENHAIN TNC426系統(tǒng)的右補償直線插補語句格式： FL X+10 Y+10 RL 對應于標準代碼 ： G01 G42 X10 Y10。如日本日立精機公司制造的柔性加工單元HG500，帶有16個托盤(PPL)，托盤可自動交換，實現(xiàn)無人加工。但還有大量的未作同一規(guī)定的“不指定代碼”，其中不指定的“G”代碼由數(shù)控系統(tǒng)廠家根據需要自行制定其代碼功能，如表12。表11 不同種CAD/CAM系統(tǒng)的表述格式CAD/CAM系統(tǒng)表述格式UGⅡLOAD/TOOL，n，ADJUST，aCATIALOADTL/n，1Pro/ELOADTL/n，OSETNO，aCV CADDSLOAD/TOOL，n，OSETNO，aNC程序由一系列程序段組成，通常每一程序段包含了加工操縱的一個單步命令，程序段通常是由N、G、X、Y、Z、F、S、T、M．．．．．地址字和相應的數(shù)字值組成的。它的內容和格式不受機床結構、數(shù)控系統(tǒng)類型的影響。硬件本錢的大幅度降低，使CAD/CAM能夠得以廣泛應用。近年來，計算機硬件技術飛速發(fā)展，使微機的性能價格比不斷進步。90年代中期以后便向著，如圖17所示。現(xiàn)代圖形交互式自動編程是建立在CAD和CAM系統(tǒng)的基礎上的，典型的圖形交互式自動編程系統(tǒng)都采用CAD/CAM集成數(shù)控編程系統(tǒng)模式，與早期的語言型的自動編程系統(tǒng)相比它有如下特點：①輸入工件圖形并采用人機對話方式，而不需要使用數(shù)控語言編制源程序；②從加工工件的圖形再現(xiàn)、進給軌跡的生成、加工過程的動態(tài)模擬，到生成數(shù)控加工程序，都是通過屏幕菜單驅動，因而速度快、精度高、直觀性好、使用簡便、便于檢查；③可以通過軟件的數(shù)據接口共享已有的CAD設計結果，實現(xiàn)CAD/CAM集成一體化，實現(xiàn)無圖紙設計制造；④為提高生產率、縮短新產品研制周期、保證產品產量、降低成本創(chuàng)造了有利的條件，尤其是對三維復雜曲面零件，只要作適當?shù)男薷木湍墚a生新的NC代碼，因而它具有相當大的柔性。一種可以直接將零件的幾何圖形信息，自動轉化為數(shù)控加工程序的全新的計算機輔助編程技術——圖形交互式自動編程應運而生，并在20世紀70年代以后得到迅速發(fā)展和推廣應用。對于形狀復雜，比如具有非圓曲線輪廓、三維曲面等零件編寫加工程序，采用自動編程方法效率高，可靠性好。除分析零件圖樣和制定工藝方案由人工進行外，其余均由計算機自動完成，故又稱計算機輔助編程
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