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1、第第7章章 数控加工及其自数控加工及其自动编程技程技术数控加工工艺基础数控加工自动编程技术数控加工过程检验与仿真7.1 数控加工工艺基础l 数控加工工艺内容 对零件图进行分析，明确数控加工的内容及技术要求，并选择适当的数控机床；具体设计加工工序，选择刀具、夹具及切削用量；处理特殊的工艺问题，如对刀点、换刀点确定，加工路线确定，刀具补偿，分配加工误差等；编写加工程序，并效验与修改；首件试加工以进一步修改加工程序，并对现场问题进行处理；编制数控加工工艺技术文件，如数控加工工序卡、刀具卡、程序说明卡等。l数控铣削加工工艺特点数控加工 流程数控机床的选择数控车床形状比较复杂的轴类零件由复杂曲线回转形成
2、的模具内型腔数控铣床、数控立式镗铣床和立式加工中心箱体、箱盖、平面凸轮、样板、形状复杂的平面立体零件模具的内、外型腔卧式镗铣床和卧式加工中心复杂的箱体类零件、泵体、阀体、壳体卧式加工中心复杂的曲线、曲面、叶轮、模具加工工序的划分刀具集中分序法粗、精加工分序法按加工部位分序法混合法工件的装夹方式应尽量采用组合夹具定位、夹紧的部位夹紧力装夹、定位的一致性选择走刀路线走刀路线是加工过程中刀具相对于被加工工件的运动轨迹和方向与零件的加工精度和表面质量密切相关一般原则保证零件的加工精度和表面粗糙度缩短走刀路线，减少进退刀时间和其它辅助时间。顺铣和逆铣刀具选择总的要求：具有较高的耐用度和刚度刀具材料抗脆性
3、好有良好的断屑性能可调、易更换平面铣削-不重磨硬质合金端铣刀或立铣刀凸台、凹槽-立铣刀和镶硬质合金刀片的端铣刀轮廓-立铣刀。合适的刀具结构参数端铣刀立铣刀切削用量的确定切削速度进给量切削深度确定坐标系规定原则：数控机床坐标系是一个右手笛卡儿坐标系，用右手螺旋法则判定。工件运动坐标系和刀具运动坐标系。坐标轴的确定方法及步骤 Z轴：一般产生切削力的主轴线为Z轴。X轴：一般位于平行工件装夹面的水平面内。Y轴：根据已确定的X、Z轴用右手笛卡儿坐标系确定。A、B、C轴：此三轴为回转进给运动坐标。机床坐标系：其坐标系和运动方向视机床的种类和结构而定。工件坐标系：该坐标系是编程时用来定义工件形状和刀具相对工
4、件运动的坐标系。机床坐标系数控铣削加工工艺加工阶段的划分粗加工精加工加工类型点位加工平面加工轮廓加工型腔加工曲面加工分层行切行切环切7.2 数控加工自动编程技术数控加工编程的类型手工编程自动编程批处理命令方式为主的各种类型的语言编程系统交互式CAD/CAM编程系统常用编程指令-G指令用来规定刀具和工件的相对运动轨迹（即插补功能）、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿和坐标偏置等多种加工操作。G90绝对坐标系指令 G91相对坐标系指令 G92工件坐标系指令 G00快速定位指令 G01直线插补指令 G02、G03圆弧插补指令uG02：顺时针圆弧插补指令 uG03：逆时针圆弧插补指令。G17、G18、G1
5、9坐标平面设定指令uG17：选择XY平面。uG18：选择XZ平面。uG19：选择YZ平面。G41、G42、G40刀具半径补偿指令uG41:刀具半径左补偿指令。uG42:刀具半径右补偿指令。uG40:取消刀具半径补偿指令。常用编程指令-M指令用于控制数控机床“开、关”功能指令M00程序暂停指令 M02程序结束指令 M03、M04、M05主轴顺时针方向旋转、逆时针方向旋转和主轴停止运转指令。uM03：表示主轴以顺时针方向旋转。程序格式通常为：M03 S_。uM04：表示主轴以逆时针方向旋转。程序格式通常为：M04 S_。uM05：表示机床主轴停止运转。M06自动换刀指令 M07、M09切削液开关指
6、令 uM07：机床切削液打开。uM09：机床切削液关闭。M30程序结束并返回到程序的第一条语句，准备下一个工件的加工。常用编程指令-F、S、T指令F：功能用于控制刀具移动时的进给速度 S：功能用于控制机床主轴的转速 T：功能用来指定刀具的刀具号 例：加工凸台轮廓APT语言自动编程APT:Automatically Programmed ToolAPT是一种接近于英语的符号语言APT用于描述工件、刀具的几何形状及刀具相对于工件的运动等APT语言自动编程过程图形交互式自动编程技术人员利用计算机图形交互技术进行数控加工程序编程：建立、编辑零件轮廓的几何模型选择加工工艺策略生成刀具运动轨迹动态模拟显示
7、数控加工过程生成数控加工程序图形交互自动编程系统7.3 数控加工过程检验与仿真检验NC代码是否正确、合理、最优？是否发生过切、少切刀具、走刀路线、进退刀方式是否合理零件与刀具、刀具与夹具、刀具与工作台是否干涉和碰撞数控程序检验方法试切刀具轨迹仿真三维动态切削仿真虚拟加工仿真刀位轨迹仿真输入：刀位数据文件可检查内容加工过程中是否发生过切，所选刀具、走刀路线、进退刀方式是否合理，刀位轨迹是否正确，刀具与约束面是否发生干涉与碰撞等。采用动画显示的方法，效果逼真。可脱离具体的数控系统环境进行仿真。主要方法刀具轨迹显示验证刀具轨迹截面法验证刀具轨迹数值验证刀具轨迹显示验证刀具轨迹截面法验证刀具轨迹数值验证三维动态切削仿真虚拟加工仿真应用虚拟现实技术(VR)在综合的工艺系统上进行动态仿真的。高度集成、高度逼真
【教学课件】第7章数控加工及其自动编程CADCAMPROE
