《数控技术第2版教学作者朱晓春主编第二章节数控加工编程基础课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控技术第2版教学作者朱晓春主编第二章节数控加工编程基础课件（153页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一节 概述 第二节 编程的基本知识 第三节 常用准备功能指令的编程方法 第四节 数控编程的工艺处理 第五节 程序编制中的数值计算,一.数控编程的基本概念,数控编程(NC programming) ：简单说是从零件图纸到制成控制介质的全过程。根据零件图样，将零件的加工信息：加工顺序、零件轮廓轨迹尺寸、工艺参数(F、S、T)及辅助动作（变速、换刀、冷却液启停、工件夹紧松开等）等，用规定的文字、数字、符号组成的代码按一定的格式编写加工程序单，并将程序单的信息制成控制介质的整个过程。,数控加工程序：按规定的代码及格式，记录加工过程的全部信息（工艺过程、工艺参数、位置数据和方向、操作步骤等）的软件。,
2、第一节 概述,第一节 概述,二.数控编程的内容和步骤,分析零件图纸,工艺处理,数值计算,编写程序单,制作控制介质,首件试切 程序校验,数控机床,图2-1 数控编程的步骤,数控编程的内容和步骤,确定加工工艺过程分析图样,数值计算,编写程序单,制备控制介质,首件试切程序校验,数控机床,零件图,图2-1 数控编程的步骤,1.分析图样、确定加工工艺过程,分析图样，根据零件的材料、形状、尺寸、精度、毛坯形状和热处理要求等确定加工方案，选择合适的数控机床。 确定加工工艺过程，主要考虑：确定加工方案，刀具、工夹具的设计和选择，选择对刀点，确定加工路线，确定切削用量等。,2.数值计算,按确定的加工路线和允许的
3、零件加工误差，计算出输入数控装置的数据，主要内容是在规定的坐标系内计算零件轮廓和刀具运动轨迹的坐标值。 不同加工情况，数值计算内容不同。,3.编写零件加工程序单,根据所使用数控系统的指令、程序段格式，逐段编写零件加工程序； 填写数控加工工艺文件，如工序卡片、刀具卡片等。,4.制备控制介质,将编制好的程序单上的内容记录在控制介质上作为数控装置的输入信息，常用有穿孔带、磁盘等，也可以直接通过数控装置上的键盘输入。,5.程序校验、试切削,空走刀、空运转画图检查机床运动轨迹与动作正确性； 零件的试切削检验加工精度、误差。,常用的校验和试切方法： 对于平面轮廓零件可在机床上用笔代替刀具、坐标纸代替工件进
4、行空运转空运行绘图。 对于空间曲面零件，可用蜡块、塑料或木料或价格低的材料作工件，进行试切，以此检查程序的正确性。 在具有图形显示功能和动态模拟功能的机床上，用图形模拟刀具与工件切削的方法进行检验。 首件试切(在允许的条件下)方法不仅可查出程序单和控制介质是否有错，还可知道加工精度是否符合要求。 当发现错误时，应分析错误的性质，或修改程序单，或调整刀具补偿尺寸，直到符合图纸规定的精度要求为止。,三.数控编程的方法,1.手工编程,手工完成程序编制的全部工作(包括用计算机进行辅助数值计算)。 特点：耗费时间长，易出现错误，无法胜任复杂形状零件的编程。 适用情况：几何形状较为简单零件，点位加工及由直
5、线与圆弧组成的轮廓加工。,编程步骤 人工完成零件加工的数控工艺 分析零件图纸 制定工艺决策 确定加工路线 选择工艺参数 计算刀位轨迹坐标数据 编写数控加工程序单 验证程序,手工编程,手工编程,优点 主要用于点位加工（如钻、铰孔）或几何形状简单（如平面、方形槽）零件的加工，计算量小，程序段数有限，编程直观易于实现的情况等。 缺点 对于具有空间自由曲面、复杂型腔的零件，刀具轨迹数据计算相当繁琐，工作量大，极易出错，且很难校对，有些甚至根本无法完成。,手工编程举例,数控钻床编程举例 图纸分析工艺处理 钻孔攻丝，确定“对刀点O”和“换刀点C” 加工路线：对刀点OABC（换刀）BAO 脉冲当量： =0.
6、01mm/脉冲 切削参数(S)：钻孔880r/min，攻丝170r/min 进给速度(F)：钻孔0.125mm/r=0.125880=110mm/min 空行程600mm/min 攻丝1.75mm/r= 1.75 170=297.5mm/min,数学计算 O（0，0），A（+85，+72） B（+195，+50），C（+293，+50） 编程,手工编程举例,手工编程举例,序号 G X Y Z R F S T M 备注 N001 G00 G90 X0 Y0 对刀点 N002 G81 X8500 Y7200 F600 S880 T01 M03 走到A N003 Z-17400 R-14800 F1
7、10 钻孔A N004 X19500 Y5000 F600 走到B N005 Z-17400 R-14800 F110 钻孔B N006 G80 X29300 Y5000 F600 走到C N007 T02 M00 换刀 N008 G84 X19500 Y5000 F600 S170 M03 走到B N009 Z-17400 R-14800 F297.5 攻丝B N010 X8500 Y7200 F600 走到A N011 Z-17400 R-14800 F297.5 攻丝A N012 G80 X0 Y0 M02 回到O,三.数控编程的方法,2.自动编程,在编程过程中，除了分析零件图样和制定工
8、艺方案由人工进行外，其余工作均由计算机辅助完成，如坐标值计算、零件加工程序单的编写、自动输出加工程序单及制备控制介质等。 特点：计算机自动绘制出刀具中心运动轨迹，使编程人员可及时检查程序是否正确，并及时修改。计算机代替程序编制人员完成繁琐的数值计算，可提高编程效率几十倍乃至上百倍，解决手工编程无法完成的复杂零件的编程难题。 根据编程信息的输入与计算机处理信息的方式不同，分为语言式自动编程和以图形交互式自动编程。 适用情况：形状复杂零件，具有非圆曲线、列表曲线或曲面的零件。,常用自动编程软件 UG CATIA PRO / E CIMATRON MasterCAM DELCAM CAXA制造工程师
9、 EdgeCAM,自动编程,UG,Unigraphics 是美国Unigraphics Solution公司开发的一套集CAD、CAM、CAE 功能于一体的三维参数化软件，是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件，用于航空、航天、汽车、轮船、通用机械和电子等工业领域。 UG软件在CAM领域处于领先的地位，产生于美国麦道飞机公司，是飞机零件数控加工首选编程工具。,UG 优点 提供可靠、精确的刀具路径 能直接在曲面及实体上加工 良好的使用者界面，客户也可自行化设计界面 多样的加工方式，便于设计组合高效率的刀具路径 完整的刀具库 加工参数库管理功能 包含二轴到五轴铣削、车床铣削、线切割 大
10、型刀具库管理 实体模拟切削 泛用型后处理器等功能 高速铣功能 CAM客户化模板,UG,应用举例 建模（零件图纸） 加工程序生成（工艺、数控系统）,Catia,Catia是法国达索（Dassault）公司推出的产品，法制幻影系列战斗机、波音737、777的开发设计均采用Catia。 CATIA 据有强大的曲面造型功能，在所有的CAD三维软件位居前列，广泛应用于国内的航空航天企业、研究所，以逐步取代UG成为复杂型面设计的首选。 CATIA具有较强的编程能力，可满足复杂零件的数控加工要求。目前一些领域采取CATIA设计建模，UG编程加工，二者结合，搭配使用。,Pro/E 是 美国 PTC （参数技术
11、有限公司）开发的软件，是全世界最普及的三维 CAD/CAM （计算机辅助设计与制造）系统。广泛用于电子、机械、模具、工业设计和玩具等民用行业。具有零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、造型设计等多种功能。 Pro/E在我国南方地区企业中被大量使用，设计建模采用PRO-E ，编程加工采用MASTERCAM 和 CIMATRON 是目前通行的做法。,Pro/E,CimatronCAD/CAM系统是以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM产品，是较早在微机平台上实现三维CAD/CAM全功能的系统。该系统提供了比较灵活的用户界面，优良的三维造型、工程绘图，全面的数控加工，各种通用、专用数据
12、接口以及集成化的产品数据管理。 CimatronCAD/CAM系统在国际上的模具制造业备受欢迎，国内模局制造行业也在广泛使用。,Cimatron,Mastercam是美国CNC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件，它具有方便直观的几何造型 Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。 Mastercam具有较强的曲面粗加工及的曲面精加工的功能，曲面精加工有多种选择方式，可以满足复杂零件的曲面加工要求，同时具备多轴加工功能。由于价格低廉，性能优越，成为国内民用行业数控编程软件的首选。,Mastercam,FeatureCAM是美国D
13、ELCAM公司开发的基于特征的全功能CAM软件，全新的特征概念，超强的特征识别，基于工艺知识库的材料库，刀具库，图标导航的基于工艺卡片的编程模式。全模块的软件，从25轴铣削，到车铣复合加工，从曲面加工到线切割加工，为车间编程提供全面解决方案。 DELCAM软件后编辑功能相对来说是比较好的。 近年来国内一些制造企业正在逐步引进，以满足行业发展的需求，属新兴产品。,DELCAM,CAXA制造工程师,CAXA制造工程师是北京北航海尔软件有限公司推出一款全国产化的CAM产品，为国产CAM软件在国内CAM市场中占据了一席之地。 作为我国制造业信息化领域自主知识产权软件优秀代表和知名品牌，CAXA已经成为
14、我国CAD/CAM/PLM业界的领导者和主要供应商。 CAXA制造工程师是一款面向二至五轴数控铣床与加工中心、具有良好工艺性能的铣削/钻削数控加工编程软件。该软件性能优越，价格适中，在国内市场颇受欢迎。,EdgeCAM是英国Pathtrace公司出品的具有智能化的专业数控编程软件，可应用于车、铣、线切割等数控机床的编程。针对当前复杂三维曲面加工特点，EdgeCAM设计出更加便捷可靠的加工方法 ，目前流行于欧美制造业。英国路径公司正在进行中国市场的开发和运作，为国内的制造业的客户提供更多的选择。,EdgeCAM,VERICUTVERICUT是美国CGTECH公司出品的一种先进的专用数控加工仿真软件。VERICUT 采用了先进的三维显示及虚拟现实技术，对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度。不仅能用彩色的三维图像显示出刀具切削毛坯形成零件的全过程，还能显示出刀柄、夹具,甚至机床的运行过程和虚拟的工厂环境也能被模拟出来，其效果就如同是在屏幕上观看数控机床加工零件时的录像。,数控加工仿真软件,编程人员将各种编程软上生成的数控加工程序导入VERICUTVERICUT中，由该软件进行校验，可检测原软件编程中产生的计算错误，降低加工中由于程序错误导致的加工事故率。目前国内许多实力较强的企业，已开始引进该软件来充实现有的数控编程系统，取得了良好的效果。,随着制造业
