數(shù)控自動(dòng)編程的內(nèi)容和步驟
數(shù)控編程是從零件圖紙到獲得合格的數(shù)控加工程序的過(guò)程，其任務(wù)是計(jì)算加工中的刀位點(diǎn)。刀位點(diǎn)一般為刀具軸線與刀具表面的交點(diǎn)，多軸加工中還要給出刀軸矢量。數(shù)控編程的主要內(nèi)容包括：分析零件圖樣、確定加工工藝過(guò)程、數(shù)學(xué)處理、編寫零件加工程序、輸入數(shù)控系統(tǒng)、程序檢驗(yàn)及首件試切。
根據(jù)問(wèn)題復(fù)雜程度的不同，數(shù)控加工程序可通過(guò)手工編程或計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程來(lái)獲得。目前計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程采用圖形交互式自動(dòng)編程，即計(jì)算機(jī)輔助編程。這種自動(dòng)編程系統(tǒng)是CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))與CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)高度結(jié)合的自動(dòng)編程系統(tǒng)，通常稱為CAD/CAM系統(tǒng)。
CAM編程是當(dāng)前最先進(jìn)的數(shù)控加工編程方法，它利用計(jì)算機(jī)以人機(jī)交互圖形方式完成零件幾何形狀計(jì)算機(jī)化、軌跡生成與加工仿真到數(shù)控程序生成全過(guò)程，操作過(guò)程形象生動(dòng)，效率高、出錯(cuò)幾率低。而且還可以通過(guò)軟件的數(shù)據(jù)接口共享已有的CAD設(shè)計(jì)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)CAD/CAM集成一體化，實(shí)現(xiàn)無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)制造。
計(jì)算機(jī)輔助編程的步驟：
為適應(yīng)復(fù)雜形狀零件的加工、多軸加工、高速加工，一般計(jì)算機(jī)輔助編程的步驟為：
(1)零件的幾何建模
對(duì)于基于圖紙以及型面特征點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)的復(fù)雜形狀零件數(shù)控編程，其首要環(huán)節(jié)是建立被加工零件的幾何模型。
(2)加工方案與加工參數(shù)的合理選擇
數(shù)控加工的效率與質(zhì)量有賴于加工方案與加工參數(shù)的合理選擇，其中刀具、刀軸控制方式、走刀路線和進(jìn)給速度的優(yōu)化選擇是滿足加工要求、機(jī)床正常運(yùn)行和刀具壽命的前提。
(3)刀具軌跡生成
刀具軌跡生成是復(fù)雜形狀零件數(shù)控加工中最重要的內(nèi)容，能否生成有效的刀具軌跡直接決定了加工的可能性、質(zhì)量與效率。刀具軌跡生成的首要目標(biāo)是使所生成的刀具軌跡能滿足無(wú)干涉、無(wú)碰撞、軌跡光滑、切削負(fù)荷光滑并滿足要求、代碼質(zhì)量高。同時(shí)，刀具軌跡生成還應(yīng)滿足通用性好、穩(wěn)定性好、編程效率高、代碼量小等條件。
(4)數(shù)控加工仿真
由于零件形狀的復(fù)雜多變以及加工環(huán)境的復(fù)雜性，要確保所生成的加工程序不存在任何問(wèn)題十分困難，其中最主要的是加工過(guò)程中的過(guò)切與欠切、機(jī)床各部件之間的干涉碰撞等。對(duì)于高速加工，這些問(wèn)題常常是致命的。因此，實(shí)際加工前采取一定的措施對(duì)加工程序進(jìn)行檢驗(yàn)并修正是十分必要的。數(shù)控加工仿真通過(guò)軟件模擬加工環(huán)境、刀具路徑與材料切除過(guò)程來(lái)檢驗(yàn)并優(yōu)化加工程序，具有柔性好、成本低、效率高且安全可靠等特點(diǎn)，是提高編程效率與質(zhì)量的重要措施。
(5)后置處理
后置處理是數(shù)控加工編程技術(shù)的一個(gè)重要內(nèi)容，它將通用前置處理生成的刀位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合于具體機(jī)床數(shù)據(jù)的數(shù)控加工程序。其技術(shù)內(nèi)容包括機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與求解、機(jī)床結(jié)構(gòu)誤差補(bǔ)償、機(jī)床運(yùn)動(dòng)非線性誤差校核修正、機(jī)床運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性校核修正、進(jìn)給速度校核修正及代碼轉(zhuǎn)換等。因此后置處理對(duì)于保證加工質(zhì)量、效率與機(jī)床可靠運(yùn)行具有重要作用
根據(jù)問(wèn)題復(fù)雜程度的不同，數(shù)控加工程序可通過(guò)手工編程或計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程來(lái)獲得。目前計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程采用圖形交互式自動(dòng)編程，即計(jì)算機(jī)輔助編程。這種自動(dòng)編程系統(tǒng)是CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))與CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)高度結(jié)合的自動(dòng)編程系統(tǒng)，通常稱為CAD/CAM系統(tǒng)。
CAM編程是當(dāng)前最先進(jìn)的數(shù)控加工編程方法，它利用計(jì)算機(jī)以人機(jī)交互圖形方式完成零件幾何形狀計(jì)算機(jī)化、軌跡生成與加工仿真到數(shù)控程序生成全過(guò)程，操作過(guò)程形象生動(dòng)，效率高、出錯(cuò)幾率低。而且還可以通過(guò)軟件的數(shù)據(jù)接口共享已有的CAD設(shè)計(jì)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)CAD/CAM集成一體化，實(shí)現(xiàn)無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)制造。
計(jì)算機(jī)輔助編程的步驟：
為適應(yīng)復(fù)雜形狀零件的加工、多軸加工、高速加工，一般計(jì)算機(jī)輔助編程的步驟為：
(1)零件的幾何建模
對(duì)于基于圖紙以及型面特征點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)的復(fù)雜形狀零件數(shù)控編程，其首要環(huán)節(jié)是建立被加工零件的幾何模型。
(2)加工方案與加工參數(shù)的合理選擇
數(shù)控加工的效率與質(zhì)量有賴于加工方案與加工參數(shù)的合理選擇，其中刀具、刀軸控制方式、走刀路線和進(jìn)給速度的優(yōu)化選擇是滿足加工要求、機(jī)床正常運(yùn)行和刀具壽命的前提。
(3)刀具軌跡生成
刀具軌跡生成是復(fù)雜形狀零件數(shù)控加工中最重要的內(nèi)容，能否生成有效的刀具軌跡直接決定了加工的可能性、質(zhì)量與效率。刀具軌跡生成的首要目標(biāo)是使所生成的刀具軌跡能滿足無(wú)干涉、無(wú)碰撞、軌跡光滑、切削負(fù)荷光滑并滿足要求、代碼質(zhì)量高。同時(shí)，刀具軌跡生成還應(yīng)滿足通用性好、穩(wěn)定性好、編程效率高、代碼量小等條件。
(4)數(shù)控加工仿真
由于零件形狀的復(fù)雜多變以及加工環(huán)境的復(fù)雜性，要確保所生成的加工程序不存在任何問(wèn)題十分困難，其中最主要的是加工過(guò)程中的過(guò)切與欠切、機(jī)床各部件之間的干涉碰撞等。對(duì)于高速加工，這些問(wèn)題常常是致命的。因此，實(shí)際加工前采取一定的措施對(duì)加工程序進(jìn)行檢驗(yàn)并修正是十分必要的。數(shù)控加工仿真通過(guò)軟件模擬加工環(huán)境、刀具路徑與材料切除過(guò)程來(lái)檢驗(yàn)并優(yōu)化加工程序，具有柔性好、成本低、效率高且安全可靠等特點(diǎn)，是提高編程效率與質(zhì)量的重要措施。
(5)后置處理
后置處理是數(shù)控加工編程技術(shù)的一個(gè)重要內(nèi)容，它將通用前置處理生成的刀位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合于具體機(jī)床數(shù)據(jù)的數(shù)控加工程序。其技術(shù)內(nèi)容包括機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與求解、機(jī)床結(jié)構(gòu)誤差補(bǔ)償、機(jī)床運(yùn)動(dòng)非線性誤差校核修正、機(jī)床運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性校核修正、進(jìn)給速度校核修正及代碼轉(zhuǎn)換等。因此后置處理對(duì)于保證加工質(zhì)量、效率與機(jī)床可靠運(yùn)行具有重要作用
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