《数控编程技术 第2版 教学课件 ppt 作者 王爱玲 42564第6章 自动编程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控编程技术 第2版 教学课件 ppt 作者 王爱玲 42564第6章 自动编程（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第6章 自动编程,6.1 自动编程概述 6.2 Master CAM系统软件在数控编程中的应用 6.3 数控仿真技术 练习与思考题,手工编程实践中对于编制外形不太复杂或计算工作量不大的零件程序时，简便、易行。但随着诸如冲模、凸轮、非圆齿轮或多维空间曲面等零件复杂程度的增加，使得数学计算量、程序段数目也将大大增加，而且精度差、易出错。单纯依靠手工编程将极其困难，有的甚至是不可能完成。据统计，一般手工编程所需时间与机床加工时间之比约为30:1。 因此，快速、准确地编制程序就成为数控机床发展和应用中的一个重要环节。而计算机自动编程正是针对这个问题而产生和发展起来的。,6.1 自动编程概述,由计算机代
2、替手工编程进行工艺处理、数值计算、编写零件加工程序、自动地打印输出零件加工程序单，并将程序自动地记录到穿孔纸带或其它的控制介质上。亦可由通讯接口将程序直接送到数控系统，控制机床进行加工。 数据控制机床应用的程序编制工作的大部发或一部由地算机完成的方法称为自动编程的方法。,6.1 自动编程概述,CAM软件的编程操作步骤可归纳如下： 1）理解零件图纸或其它的模型数据，确定加工内容。 2）确定加工工艺（装卡、刀具、毛坯情况等），根据工艺确定刀具原点位置（即用户坐标系）。 3）利用CAD功能建立加工模型或通过数据接口读入已有的CAD模型数据文件，并根据编程需要，进行适当的删减与增补。 4）选择合适的加
3、工策略，CAM软件根据前面提高的信息，自动生成刀具轨迹。,6.1 自动编程概述,5）进行加工仿真或刀具路径模拟，以确认加工结果和刀具路径与我们设想的一致。 6）通过与加工机床相对应的后置处理文件，CAM软件将刀具路径转换成加工代码。 7）将加工代码（G代码）传输到加工机床上，完成零件加工。 由于零件的难易程度各不相同，上述的操作步骤将会依据零件实际情况，而有所删减和增补。,6.1 自动编程概述,6.2 Master CAM系统软件在数控编程中的应用,计算机辅助设计制造（Computer Aided Manufacturing，CAM）是指以计算机为主要技术手段来生成和运用各种数字信息和图形信息
4、，进行产品设计和制造。它是随着计算机和数字化信息技术发展而形成的新技术，是杰出的工程应用技术，也是数字化、信息化制造技术的基础。其发展和应用对制造业产生了巨大的影响和推动作用。 目前CAM技术广泛应用于机械、电子、航空、航天、汽车、船舶、纺织、轻工及建筑等各个领域，它的应用水平已成为衡量一个国家技术发展水平及工业现代化的重要标志。,CAM技术有广义和狭义两种定义。 广义CAM是指借助计算机来完成从生产准备到产品制造出来的过程中的各项活动，包括工艺过程设计（CAPP)、工装设计、计算机辅助数控加工编程、生产作业计划、制造过程控制、质量检测与分析等。 狭义CAM通常是指NC程序编制，包括刀具路径规
5、划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成等。,6.2.1 CAM 基 本 概 念,6.2 Master CAM系统软件在数控编程中的应用,6.2.2 Master CAM 软 件 介 绍,Master CAM系统的主要功能有： 1造型功能 （1）完整的曲线功能。 （2）强大的曲面功能； （3）具有曲面修剪、曲面间等（变）半径倒圆角、倒角 、曲面偏置、延伸等编辑功能；以及处理两个曲面或三个曲面产生熔接曲面，可对三个曲面做过渡处理； （4）崭新的实体功能； （5）可靠的数据交换功能，可转换的格式包括：IGES、SAT（ACIS SOLIDS）、DXF、CADL、VDA、STL、DWG、ASCI
6、I。并可读取Parasolid、HPGL、CATIA、PRO/E、STEP等格式的数据文件；,6.2 Master CAM系统软件在数控编程中的应用,2加工功能 （1）可实现由二轴至五轴的外形、挖槽、钻孔、单一曲面、多重曲面等多种加工； （2）多重曲面加工方式，辐射加工（radial）及多重曲面投影加工（project）； （3）零件采用辐射粗、精加工，刀具路径对回转中心呈辐射状，解决了行切加工陡壁零件时效果不好的问题； （4）加工中可设定起始角度、旋转中心及起始补正距离，以切削方向容差及最大角度增量控制表面精度； （5）对于极不规则零件，可先做2D刀具路径，然后把刀具路径投影至多重曲面进行加
7、工。 另外，新版软件还提供了批次加工。,6.2.2 Master CAM 软 件 介 绍,6.2 Master CAM系统软件在数控编程中的应用,3仿真模拟 可模拟实际的切削过程，通过设定毛坯及刀具的形状、大小及不同颜色，可以观察到实际的切削过程。系统同时给出有关加工情况，去除材料量，加工时间等，并检测出加工中可能出现的碰撞、干涉并报告错误在刀具轨迹文件中的位置。模拟完成后，即可测量零件的表面精度。 4数据接口 软件提供多种图形文件接口，包括DXF、IGES、STL、STA、ASCII等。我国自行开发的较典型的系统有北京航空航天大学的CAXA和清华大学的“金银花”系统。,6.2.2 Maste
8、r CAM 软 件 介 绍,6.2 Master CAM系统软件在数控编程中的应用,Master CAM是基于PC平台的CAD/CAM集成系统，其便捷的造型和强大的加工功能使其得到了广泛的应用，共为：三维设计、铣床3D加工、车床/铣床复合、线切割/激光加工四个系统。本节通过实例，介绍如何应用Master CAM系统进行自动编程和计算机辅助制造。,实体原型,6.2.3 MasterCAM 典 型 应 用 实 例,6.2 Master CAM系统软件在数控编程中的应用,用Master CAM 9.0完成如图所示汽车泵体上壳压铸造模型芯的粗加工，材料为H13，毛坯为六面平整。 1确定加工坐标原点：
9、X：模型的中心； Y：模型的中心； Z：型芯的分型面。 2机床坐标系设在G54。,3工艺分析：该壳体的型芯加工在最高转速可以达到20000r/min的高速铣床上加工。分粗加工、半精加工、清角加工、精加工几个步骤进行。粗加工使用直径为16mm的牛鼻刀进行加工，刀片半径为4mm。设置机床主轴转速为2800r/min、切削进给为1200mm/min。,6.2 Master CAM系统软件在数控编程中的应用,6.2.3 MasterCAM 典 型 应 用 实 例,4程序编制： （1）启动Master CAM Mill通过图6-2所示的“Main MenuFileGet”界面，打开图形文件Pump.mc
10、9（系统默认文件后缀为*.mc9），如图6-3所示。然后确认坐标原点在型芯的分型面的中心。,图6-2 打开文件按钮顺序 图6-3 打开三维文件框图,6.2 Master CAM系统软件在数控编程中的应用,6.2.3 MasterCAM 典 型 应 用 实 例,（2）选择曲面口袋式粗铣模组，选取加工曲面。 1）如图6-4所示，在主功能区依次点击“Main MenuTool pathsSurfaceRoughPocket”选项。,图6-4 进行粗加工的按钮顺序,6.2.3 MasterCAM 典 型 应 用 实 例,6.2 Master CAM系统软件在数控编程中的应用,2）如图6-5所示，系统提
11、示选取加工曲面，在曲面子菜单上点击“All”，接着点击“Surfaces”选择所有的曲面作为加工对象，返回到曲面子菜单，点击“Done”进入加工参数设置界面，准备设置相关参数。,图6-5 选择加工表面顺序,6.2.3 MasterCAM 典 型 应 用 实 例,6.2 Master CAM系统软件在数控编程中的应用,（3）选取加工刀具，设置加工类型及参数。 1）系统打开“Surface Rough Pocket”对话框的“Tool parameters”选项卡。在刀具列表中选取1号刀具(16R4的端铣刀)，设定切削加工的主轴转速Spindle为2800、切削进给Feed rate为1200、插
12、入进给Plunge为400，其余参数按默认值设置，如图6-6所示。,图6-6 设计刀具参数,6.2.3 MasterCAM 典 型 应 用 实 例,6.2 Master CAM系统软件在数控编程中的应用,2）单击“Surface parameters”标签，设置曲面加工参数： 设置安全平面高度为不使用；设置刀具移动高度为50；慢速下刀起始距离为2，相对方式；刀尖补正到刀尖；加工预留量为0.3；其他参数按默认值，如图6-7所示。,图6-7 设置加工面参数,6.2.3 MasterCAM 典 型 应 用 实 例,6.2 Master CAM系统软件在数控编程中的应用,3）单击“Rough para
13、meters”标签，按图6-8设置粗加工参数： 切削公差为0.025；最大背吃刀量为1.2；进行粗铣加工；激活进刀方式进刀（Entry- helix）；切削方向为顺铣。,图6-8 设置粗加工切削参数,6.2.3 MasterCAM 典 型 应 用 实 例,6.2 Master CAM系统软件在数控编程中的应用,4）单击“Pocket parameters”标签，按图6-9设置口袋式粗加工参数： 走刀方式为环绕切削；切削的行间距为7；不进行精加工（Finish）。,图6-9 设置粗加工切削方式,6.2.3 MasterCAM 典 型 应 用 实 例,6.2 Master CAM系统软件在数控编程
14、中的应用,（4）生成刀具路径。 进行完所有参数的设置后，单击图6-9对话框中的“ ”按钮，系统提示选择边界。在绘图区点击模板的任一边线，系统自动找到封闭的串连，并在结束处显示箭头。在边界串连设定子菜单上点击“Done”完成边界的设定。系统即可按设置的参数计算出刀具路径。将视图设置为等角视图，生成的粗加工刀具路径如图6-10所示。,图6-10 粗加工刀具路径,6.2.3 MasterCAM 典 型 应 用 实 例,6.2 Master CAM系统软件在数控编程中的应用,（5）实体加工模拟 在对汽车泵体上壳压铸造模型芯的几何图形进行实际粗加工前，先利用Master CAM系统提供的实体加工模拟功能
15、进行电脑实体加工模拟，以便及时发现存在的问题并加以改进，最大限度地降低能源和材料消耗，提高加工效率。,图6-11 加工操作管理对话框,6.2.3 MasterCAM 典 型 应 用 实 例,6.2 Master CAM系统软件在数控编程中的应用,图6-13 实体加工模拟结果,6.2.3 MasterCAM 典 型 应 用 实 例,6.2 Master CAM系统软件在数控编程中的应用,1）生成加工NC代码,% O0000 (PROGRAM NAME - PUMP) (DATE=DD-MM-YY - 10-10-05 TIME=HH:MM - 01:52) N100 G21 N102 G0G17
16、G40G49G80G90 (TOOL - 1 DIA. OFF. - 41 LEN. - 1 DIA. - 16.) N104 T1M6 N106 G0G90G54X-33.714Y-36.207A0.S2800M3 N108 G43H1Z91.643 N110 Z43.643 N112 G1Z41.643F400. N114 G3X-22.286Y-19.793Z39.996R10. N116 X-35.071Y-35.071Z38.443R10. N2230 G1Z2.5F0. N2232 G0Z50.5 N2234 M5 N2236 G91G28Z0. N2238 G28X0.Y0.A0. N2240 M30 %,6.2.3 MasterCAM 典 型 应 用 实 例,6.2 Master CAM系统软件在数控编程中的应用,2）传输NC程序 利用Master CAM系统的Communic传输功能，将系统自动生成的茶杯垫几何图形NC加工代码传输到数控加工设备的控制器内。,图6-17 传输参数设置对话框,6.2.3 Maste
