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CAD/CAM數控編程系統的功能使用方法及應用過程

一、熟悉系統的功能與使用方法

在使用一個CAD/CAM數控編程系統編制零件數控加工程序之前,應對該系統的功能及使用方法有一個比較全面的了解。

1、了解系統的功能框架

對于CAD/CAM數控系統首先應了解其總體功能框架,包括造型設計、二維工程繪圖、裝配、模具設計、制造,等能???,以及每一個功能??樗哪諶?,特別應關注造型設計中的草圖設計、曲面設計、實體造型以及特征造型的功能,因為這些是數控加工編程的基礎。

2、了解系統的編程能力
對于一個數控編程系統,應了解其編程能力的編程能力主要體現在以下幾方面:
(1)適用范圍 車削、銑削、鉆孔、線切割(EDM)等。
(2)可編程的坐標數 點位、二坐標、三坐標、四坐標以及五坐標。
(3)可編程的對象 多坐標點位加工編程、表面區域加工編程(是否具備多曲面區域的加工編程)、輪廓加工編程、曲面交線及過渡區域加工編程、腔槽加工編程、曲面通道加工編程等。
(4)是否具備刀具軌跡的編輯功能 有哪些編輯手段,如刀具軌跡變換、裁剪、修正、刪除、轉置、勻化(刀位點加密、濃縮和篩選)、分割及連接等。
(5)是否具備刀位驗證的能力 有哪些驗證手段,如刀具軌跡仿真、刀具運動過程仿真、加工過程模擬、截面法驗證等。
3、熟悉系統的用戶界面及輸入方式

系統是在圖形交互方式下工作,還是在命令交互方式下工作;系統是否具備批處理能力等。

4、了解系統的文件管理方式

對于一個零件的編程,最終要得到的是能在指定的數控機床上完成該零件加工的正確的數控程序,該程序是以文件形式存在的。在實際編程時,往往還要構造一些中間文件,如零件模型(或加工單元)文件、工作過程文件(日志文件)、幾何元素(曲線、曲面)文件、刀具文件、刀位文件、數控機床數據文件等,應該熟悉系統對這些文件的管理方式它及它們之間的關系。

二、分析加工零件

當拿到持加工零件的零件圖紙或工藝圖紙(特別是復雜的曲面零件和模具圖紙)時,首先應當對零件圖紙進行仔細的分析,內容包括:
1.分析待加工表面

一般來說,在一次加工中,只需對加工零件的部分表面進行加工。這一步驟的內容是:確定待加工表面及其約束面,并對其幾何定義進行分析,必要的時候需對原始數據進行一定的預處理,要求所有幾何元素的定義具有唯一性。

2.確定加工方法

根據零件毛坯形狀以及待加工表面及其約束面的幾何形態,并根據現有機床設備條件,確定零件的加工方法及所需的機床設備和工夾量具。

3.確定編程原點及編程坐標系

一般根據零件的基準面(或孔)的位置以及待加工表面及毛坯上選擇一個合適的編程原點及編程坐標系(也稱為工件坐標系)

三、對待加工表面及其約束面進行幾何造型

這是上機編程的第一步。對于CAD/CAM數控編程系統來說,一般可根據幾何元素的定義方式,在前面零件分析的基礎上,對加工表面及其約束面進行幾何造型。

四、選擇合理的刀具

一般來說,可根據加工方法和加工表面及其約束面的幾何形態選擇合適的刀具類型及刀具尺寸。但對于有的復雜曲面零件,則需要對加工表面及其約束面的幾何形態進行數值計算,根據計算結果才能確定刀具類型和刀具尺寸。這是因為,對于一些復雜曲面零件的加工,希望所選擇的刀具加工效率高,同時又希望所選擇的刀具符合加工表面的要求,且不與非加工表面發生干涉或碰撞。由于在某些情況下,加工表面及其約束面的幾何形態數值計算很困難,只能根據經驗和直覺選擇刀具,這時,便不能保證所選擇的刀具一定是合理的,在刀具軌跡生成之后,需要進行一定的刀位驗證。

五、刀具軌跡生成及刀具軌跡編輯

對于CAD/CAM數控編程系統來說.一般可在所定義加工表面及其約束面(或加工單元)上確定其外法向矢量方向,并選擇一種走刀方式,根據所選擇的刀具(或定義的刀具)和加工參數,系統將自動生成所需的刀具軌跡。所要求的加工參數包括:安全平面、主軸轉速、進給速度、線性逼近誤差、刀具軌跡間的殘留高度、切削深度、加工余量、進刀段長度及遲刀段長度等。當然,對于某一加工方式來說,只要求其個的部分加工參數。一般來說,數控編程系統對所要求的加工參數都有一個缺省值。

刀具軌跡生成以后,如果系統具備刀具軌跡顯示及交互編輯功能,則可以將刀具軌跡顯示出來加果有不太合適的地方,可以在人工交互方式下對刀具軌跡進行適當的編輯與修改。

六、刀位驗證

如果系統具有刀位驗證的能力,對可能過切、干涉與碰撞的刀位點,采用系統提供的刀位驗證手段進行檢驗。

值得說明的是,刀位驗證大量用到曲面求交算法,計算時間比較長,最好是在批處理方式下進行,檢驗結果存放在刀位驗證文件之中,供分析和圖形顯示用。

七、后置處理

根據所選用的數控系統,調用其數控系統特性文件,運行數控編程系統提供的后置處理系統,將刀位文件轉換成數控加工程序。

本文轉載于:數控工作室

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