MASTERCAMX4标准实例教程 第2章 数控加工与编程基础.pptVIP

第2章 数控加工与编程基础2.1 数控加工的基本概念 数控（Numerical Control，NC）是以数字化信号对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。数控机床是指应用数控技术对加工过程进行控制的机床。数控机床是一种高效的自动化加工设备，它严格按照加工程序，可以自动地对被加工工件进行加工。从数控系统外部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序（简称为数控程序），它是机床数控系统的应用软件。与数控系统应用软件相对应的是数控系统内部的系统软件，系统软件是用于数控系统工作控制的。 数控机床的组成与工作原理 数控机床的工作原理是：根据工件图样要求及加工工艺过程，将所用刀具及机床各部件的移动量、速度及动作先后顺序、主轴旋转方向及冷却等要求以规定的数控代码形式，编制程序单，并输入到机床的控制系统。然后，由数控控制系统根据输入的指令，进行编译、运算和逻辑处理，输出各种信号指令，控制机床各部分进行规定的位移和有顺序的动作，加工出各种不同形状的工件。数控机床通常由 4个部分组成：控制系统、伺服系统、机床和反馈系统 2.1.4 数控加工刀位计算 数控加工刀位点的计算过程可分为3个阶段。 1.加工表面的偏置。 2.刀轨形式的确定。 3.刀位点的计算。 2.2 数控程序的编制 数控加工程序是由一系列控制机床运转的指令按一定的顺序集合而成的。这些指令能使刀具按点位、直线、圆弧及曲线运动，并控制主轴的回转、停止，切削液的开、关，自动换刀装置和工作台自动交换装置的动作等等。 一个零件加工程序是由一个个程序段组成的，每个程序段由若干个指令字组成。每个指令字是控制数控机床的一个具体动作，它由指令字符（地址符）和数字组成。 一个完整的数控程序因该由以下三个部分组成： 1.零件程序号 2.程序段 3.程序结束符 2.2.3 手工编程 尽管交互式图形编程已成为当前数控编程的主流方法，但在某些场合下手工编程仍有其应用的必要性。 1.数控手工编程的主要内容包括 2.分析零件图样 3.确定加工过程 4.数学处理 5.编写程序清单 6.程序检查 7.输入程序和工件试切 2.3 数控加工工艺 数控加工与通用机床加工相比较，在许多方面遵循的原则基本一致。但由于数控机床本身自动化程度较高，控制方式不同，设备费用也高，使数控加工工艺相应形成了以下几个特点： 1．工艺的内容十分具体 2．工艺的设计非常严密 3．注重加工的适应性 2.3.1 数控加工工艺设计内容  工艺设计是对工件进行数控加工的前期准备工作，它必须在程序编制工作之前完成。因此只有在工艺设计方案确定以后，编程才有依据。否则，由于工艺方面的考虑不周，将可能造成数控加工的错误。工艺设计不好，往往要成倍增加工作量，有时甚至要推倒重来。可以说，数控加工工艺分析决定了数控程序的质量。因此，编程人员一定要先把工艺设计做好，不要先急于考虑编程。 根据实际应用中的经验，数控加工工艺设计主要包括下列内容： （1）选择并决定零件的数控加工内容。 （2）零件图样的数控加工分析。 （3）数控加工的工艺路线设计。 （4）数控加工工序设计。 （5）数控加工专用技术文件的编写。 2.3.2 工序的划分 根据数控加工的特点，加工工序的划分一般可按下列方法进行： （1）以同一把刀具加工的内容划分工序。 （2）以加工部分划分工序。 （3）以粗、精加工划分工序。 加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位安装与夹进的需要来考虑，重点是工件的刚性不被破坏。顺序安排一般应按下列原则进行： （1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也要综合考虑。 （2）先进行内型腔加工工序，后进行外型腔加工工序。 （3）在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏小的工序。 （4）以相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的工序，最好连接进行，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数。 2.3.3 工艺分析与设计  交互式图形编程工艺分析和规划的主要内容包括加工对象及加工区域规划、加工工艺路线规划、加工工艺和切削方式的确定等3个方面。 1.加工对象及加工区域规划 加工表面形状差异较大，需要分区加工。 加工表面不同区域尺寸差异较大，需要分区加工。 加工表面要求的精度和表面粗糙度差异较大时，需要分区加工。 2.加工工艺路线设计 工序的划分 顺序的安排 数控加工工艺与普通工序的衔接 3.加工工艺和切削方式的确定 加工工艺和切削方式的确定是实施加工工艺路线的细节设计，主要包括以下内容： 刀具选择：为不同的加工区域、加工工序选择合适的刀具。 刀轨形式选择：针对图不同的加工区域、加工类型、加工工序选择合理的刀轨形式，以确保加工的质量和率。 误差控制：确定与编程有关的误差环节和误差控制参数，保证数控编程