數(shù)控工藝培訓(xùn)教程

1、數(shù)控工藝培訓(xùn)教程,NC Craftwork Training Tutorial 主講 馬有良Email:mayouliang@swust.edu.cnTel:13458328979,機(jī)電類專業(yè)課程,西南科技大學(xué),第六章 零件的各類加工方法,6.2 知識(shí)庫(kù)加工      隨著CAM技術(shù)的發(fā)展，新的CAM軟件都在追求更加智能化、自動(dòng)化的數(shù)控編程效果，在基于知識(shí)的加工系統(tǒng)下，傳統(tǒng)

2、的編程過(guò)程及其加工策略、加工方式和加工參數(shù)（加工精度、刀具、材料、）都可以被記錄下來(lái)形成知識(shí)模板，當(dāng)以后再次遇到相同和類似的情況，可以直接使用或稍做調(diào)整后使用這些知識(shí)模板，自動(dòng)生成數(shù)控軌跡、代碼和加工工藝單等。 CAXA,,,第六章 零件的各類加工方法,對(duì)于高級(jí)編程人員，可以通過(guò)知識(shí)模板的定制，將大量的實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)從頭腦里提煉出來(lái)分門(mén)別類地固化成電腦知識(shí)，在編程任務(wù)繁忙時(shí)，直接使用這些電腦經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)模板

3、可以降低重復(fù)勞動(dòng)、提高效率；當(dāng)時(shí)間比較充裕時(shí)，可以利用CAM系統(tǒng)的編程柔性，針對(duì)加工對(duì)象的特點(diǎn)，進(jìn)一步優(yōu)化加工軌跡和效果。,第六章 零件的各類加工方法,對(duì)于初級(jí)編程人員，可以通過(guò)知識(shí)模板快速編制出數(shù)控代碼，同時(shí)，還可以通過(guò)知識(shí)模板學(xué)習(xí)數(shù)控加工的知識(shí)，積累工藝經(jīng)驗(yàn)，快速提高編程水平。      對(duì)于管理者，應(yīng)用知識(shí)加工的工具，可以繼承和保護(hù)企業(yè)長(zhǎng)期大量實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，同時(shí)可以對(duì)數(shù)控加工工

4、作進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化方面的管理。,第六章 零件的各類加工方法,知識(shí)加工的加工方法需要根據(jù)零件的特點(diǎn)正確選擇加工方式以及設(shè)置各種加工參數(shù)，這對(duì)于初學(xué)者有一定的難度。為了使用戶更方便更容易地使用和掌握利用CAXA制造工程師軟件進(jìn)行加工生產(chǎn)，同時(shí)也為了新的技術(shù)人員容易入門(mén)，不需要掌握多種加工功能的具體應(yīng)用和參數(shù)設(shè)置，解決企業(yè)技術(shù)人員缺少的問(wèn)題，CAXA制造工程師專門(mén)提供了知識(shí)加工功能，針對(duì)復(fù)雜曲面的加工，為用戶提供一種零件整體加工思路，用

5、戶只需觀察出零件整體模型是平坦或者陡峭，運(yùn)用老工程師的加工經(jīng)驗(yàn)，就可以快速的完成加工過(guò)程。,第六章 零件的各類加工方法,老工程師的編程和加工經(jīng)驗(yàn)是靠知識(shí)庫(kù)的參數(shù)設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。知識(shí)庫(kù)參數(shù)的設(shè)置應(yīng)由有編程和加工經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師來(lái)完成，設(shè)置好后可以存為一個(gè)文件，文件名可以根據(jù)自己的習(xí)慣任意設(shè)置。有了知識(shí)庫(kù)加工功能，可以使老的編程者工作起來(lái)更輕松，新的編程者直接利用已有的加工工藝和加工參數(shù)，很快地學(xué)會(huì)編程，先進(jìn)行加工，再進(jìn)一步的深入學(xué)習(xí)其它

6、的加工功能。,第六章 零件的各類加工方法,1、知識(shí)庫(kù)參數(shù)設(shè)置      選擇【設(shè)置】|【知識(shí)庫(kù)設(shè)置】菜單命令，彈出知識(shí)庫(kù)設(shè)置對(duì)話框。知識(shí)庫(kù)參數(shù)設(shè)置工作要由用戶自己來(lái)完成，最好是由有加工和編程經(jīng)驗(yàn)的工程師來(lái)做。這一項(xiàng)操作主要為以后的知識(shí)加工中的粗加工、半精加工、精加工預(yù)先設(shè)置好合理的加工工藝參數(shù),完成后單擊【保存到文件】按鈕，存儲(chǔ)為模板文件，自動(dòng)存放在安裝目錄中template文件夾下。文件名

7、根據(jù)自己的需要和方便來(lái)選取，沒(méi)有任何限制。其中已有的幾個(gè)模板文件只是作為一個(gè)例子存放在那里，并非是我們已經(jīng)為用戶定制好的模板。,第六章 零件的各類加工方法,知識(shí)庫(kù)設(shè)置,第六章 零件的各類加工方法,粗加工模板參數(shù)表,（1）設(shè)置粗加工參數(shù)。單擊粗加工參數(shù)下的【參數(shù)修改】按鈕，彈出【粗加工模板參數(shù)表】，在參數(shù)表中填寫(xiě)粗加工的各項(xiàng)參數(shù)，具體粗加工參數(shù)的定義和使用說(shuō)明參見(jiàn)教材6.1節(jié)有關(guān)內(nèi)容。,第六章 零件的各類加工方法,（2）設(shè)置半

8、精加工參數(shù)。如果零件整體形狀較為平坦，單擊【平區(qū)域參數(shù)】按鈕；如果零件整體形狀較為陡峭，則單擊【陡區(qū)域參數(shù)】，彈出【半精加工模板參數(shù)表】對(duì)話框，根據(jù)半精加工的要求，設(shè)置平區(qū)域參數(shù)或者陡區(qū)域參數(shù)并且確定。,設(shè)置半精加工參數(shù),第六章 零件的各類加工方法,（3）設(shè)置精加工參數(shù)。與半精加工的方法相同，根據(jù)零件形狀特點(diǎn)和精加工的要求，設(shè)置平區(qū)域參數(shù)或者陡區(qū)域參數(shù)并且確定。 （4）保存設(shè)置好的加工參數(shù)。設(shè)置好的參數(shù)可以保存起來(lái)方便其他工作

9、人員的調(diào)用或其他類似零件的加工，單擊【知識(shí)庫(kù)文件】下的【保存到文件】按鈕，彈出【選擇配置文件】對(duì)話框，在對(duì)話框中輸入文件名，單擊【保存】即可。,第六章 零件的各類加工方法,保存知識(shí)庫(kù)文件,第六章 零件的各類加工方法,（5）直接繼承和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師的加工經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于初學(xué)者或者加工任務(wù)比較繁忙的時(shí)候，編程人員不需要一個(gè)參數(shù)一個(gè)參數(shù)地進(jìn)行設(shè)置，直接從文件中讀取其他工程師保存好的加工參數(shù)即可。單擊【知識(shí)庫(kù)文件】下的【從文件讀取】按鈕

10、，彈出【選擇配置文件】對(duì)話框，在對(duì)話框中選擇保存好的知識(shí)加工文件，然后單擊【打開(kāi)】即可。,第六章 零件的各類加工方法,2、知識(shí)加工     （1）創(chuàng)建或者打開(kāi)已完成造型設(shè)計(jì)的零件。     （2）知識(shí)加工操作      編程人員在知識(shí)庫(kù)模板參數(shù)設(shè)置的基礎(chǔ)上，選擇參數(shù)文件、零件的整體特征以及零件加工過(guò)程方便高

11、效地完成零件加工。,第六章 零件的各類加工方法,（1）選擇【應(yīng)用】|【知識(shí)加工】菜單命令，彈出【知識(shí)加工向?qū)А繉?duì)話框，如圖5所示，在第1步中從右邊的知識(shí)庫(kù)文件列表中選擇一個(gè)文件，該文件是本次加工所使用的模板文件。如果模板中各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置的都合理那么只需要單擊【完成】，就可以自動(dòng)生成粗加工、半精加工、精加工刀具軌跡、G代碼、加工工序單。編程工作就如此輕松的完成了。如果需要進(jìn)一步的確認(rèn)和修改加工參數(shù)，那么請(qǐng)單擊【下一步】。,第六章 零

12、件的各類加工方法,知識(shí)加工向?qū)?,第六章 零件的各類加工方法,（2）單擊【下一步】按鈕，進(jìn)入知識(shí)加工向?qū)У?步，首先選擇零件整體特征平坦或者陡峭，然后根據(jù)需要選擇毛坯輪廓、不加工區(qū)域和干涉面，最后輸入數(shù)據(jù)或者拾取造型上的點(diǎn)來(lái)確定毛坯頂層高度和毛坯底層高度。如果對(duì)話框中各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置的都合理那么只需要按【完成】，就可以自動(dòng)生成粗加工、半精加工、精加工刀具軌跡、G代碼、加工工序單。編程工作就如此輕松的完成了。如果需要進(jìn)一步的確認(rèn)和修改加工

13、參數(shù)，那么請(qǐng)單擊 【下一步】。如果上一步選擇的加工模板需要更換，那么還可以再單擊【上一步】?？傊@幾步操作是可以反復(fù)進(jìn)行的。,第六章 零件的各類加工方法,知識(shí)加工向?qū)?,第六章 零件的各類加工方法,（3）單擊【下一步】按鈕，進(jìn)入知識(shí)加工向?qū)У牡?步，選擇整體粗加工、半精加工和精加工三種加工方式中的一種或者多種，同時(shí)還可以根據(jù)實(shí)際需要再次修改或者設(shè)置加工參數(shù)，修改后的數(shù)值只對(duì)這一次加工起作用，不會(huì)更改加工模板的數(shù)值。,第六章

14、 零件的各類加工方法,知識(shí)加工向?qū)?,單擊【完成】后立即生成各加工過(guò)程的加工軌跡、加工代碼以及加工工藝單。,第六章 零件的各類加工方法,6.3 后置處理與加工代碼,后置處理就是結(jié)合特定機(jī)床把系統(tǒng)生成的二軸或三軸刀具轉(zhuǎn)化為機(jī)床能夠識(shí)別的G代碼指令，生成的G代碼可以直接輸入數(shù)控機(jī)床用于加工，這是最終的目的?？紤]到生成程序的通用性，CAXA-XP軟件針對(duì)不同的機(jī)床，可以設(shè)置不同的機(jī)床參數(shù)和特定的數(shù)控代碼程序格式，同時(shí)還可以對(duì)生成的機(jī)床代碼

15、的正確性進(jìn)行校核。,第六章 零件的各類加工方法,6.3.1 后置處理,后置設(shè)置包括兩方面的功能：增加機(jī)床和后置處理設(shè)置。 1.增加機(jī)床 2.后置處理設(shè)置,6.3.2 生成G代碼,6.3.3 校核G代碼,第六章 零件的各類加工方法,6.4 加工軌跡的編輯,軌跡編輯是對(duì)已經(jīng)生成的刀具軌跡和刀具軌跡中的刀位行或刀位點(diǎn)進(jìn)行增加、刪除等操作。系統(tǒng)提供多種刀具軌跡編輯和仿真手段，主要用于對(duì)生成的刀位進(jìn)行必要的調(diào)整和

16、裁剪。系統(tǒng)提供包括到位裁剪、刀位反向、插入刀位、刪除刀位、兩點(diǎn)刀位、清除刀位、軌跡打斷、軌跡連接、軌跡仿真、參數(shù)修改等九項(xiàng)功能。,第六章 零件的各類加工方法,6.4.1 刀位裁剪 用曲線對(duì)三軸加工刀具軌跡XOY面進(jìn)行裁剪。,6.4.2 刀位反向 反轉(zhuǎn)生成的二軸和三軸刀具軌跡中刀具的走向，一實(shí)現(xiàn)加工中順逆銑的互換。,第六章 零件的各類加工方法,6.4.3 插入刀位 在三軸刀具軌跡中某刀位點(diǎn)插入刀位點(diǎn)。,6

17、.4.4 刪除刀位 刪除三軸刀具軌跡的某一點(diǎn)后一行。,6.4.5 清除刀位 清除刀具軌跡中的抬刀點(diǎn)。,第六章 零件的各類加工方法,6.4.6 軌跡打斷 打斷兩軸或三軸刀具軌跡，使其成為兩個(gè)獨(dú)立的刀具軌跡。,6.4.7 軌跡連接 將多段獨(dú)立的兩軸或三軸刀具軌跡連在一起。但需要保證加工軌跡的刀具必須相同。,6.4.8 兩點(diǎn)間抬刀 拾取三軸加工刀具軌跡連的兩點(diǎn)，則這兩點(diǎn)間的所有點(diǎn)均抬刀處理，即

18、刀具在這兩點(diǎn)間不切削而作快速移動(dòng)。,第六章 零件的各類加工方法,導(dǎo)動(dòng)加工 是一種高效而優(yōu)化的CAM加工方法，利用這一功能可以將以前需要3軸加工的曲面變成2.5軸加工，并且可以簡(jiǎn)化造型，明顯提高了加工效率，下面以圖1所示的某型模具零件為例說(shuō)明導(dǎo)動(dòng)加工方法和優(yōu)點(diǎn)。,6.5 線架加工實(shí)例 不需要進(jìn)行實(shí)體造型，通過(guò)只要運(yùn)用各種曲線工具畫(huà)出線架即可加工，簡(jiǎn)化造型，節(jié)約加工效率。如帶槽的底板。,第六章 零件的各類加工方法,圖1

19、 零件的圖樣,第六章 零件的各類加工方法,一、生成造型與加工軌跡     分析圖1所示的零件可以確定零件主要有兩部分銑削加工內(nèi)容，一是其頂部的輪廓（島和槽的加工），平面輪廓的加工在這里不討論；二是其四周的曲面部分，分析這一曲面可以發(fā)現(xiàn)在水平截面上的曲面輪廓線都是橢圓，為此可以應(yīng)用導(dǎo)動(dòng)加工方法。,第六章 零件的各類加工方法,導(dǎo)動(dòng)加工是二維加工的擴(kuò)展，也可以理解為平面輪廓的等截面加工,它是用

20、輪廓線沿導(dǎo)動(dòng)線平行運(yùn)動(dòng)生成軌跡的方法。相當(dāng)于平行導(dǎo)動(dòng)曲面的算法，只不過(guò)生成的不是曲面而是軌跡。其截面輪廓可以是開(kāi)放的也可以是封閉的，導(dǎo)動(dòng)線必須是開(kāi)放的。該加工軌跡是二軸半軌跡。,第六章 零件的各類加工方法,如果沒(méi)有導(dǎo)動(dòng)加工功能，我們必須先做出如圖2所示的零件曲面或?qū)嶓w造型，然后再應(yīng)用曲面加工軌跡，但導(dǎo)動(dòng)加工可以明顯簡(jiǎn)化造型，它只需要做出如圖3所示的空間線架造型就可以，選擇【應(yīng)用】|【軌跡生成】|【導(dǎo)動(dòng)加工】菜單命令，填寫(xiě)導(dǎo)動(dòng)加工參數(shù)

21、表（如圖4）.,第六章 零件的各類加工方法,圖2 零件的造型結(jié)果,圖3 導(dǎo)動(dòng)加工造型,第六章 零件的各類加工方法,圖4 生成導(dǎo)動(dòng)加工軌跡,第六章 零件的各類加工方法,根據(jù)系統(tǒng)提示先后拾取輪廓線和加工方向、確定輪廓線鏈搜索方向、拾取截面線和加工方向、確定截面線鏈搜索方向并按右鍵結(jié)束拾取、拾取箭頭方向以確定加工內(nèi)側(cè)或外側(cè)。 系統(tǒng)立即生成如圖4所示的刀具軌跡結(jié)果下面通過(guò)對(duì)比討論一下導(dǎo)動(dòng)加工的優(yōu)點(diǎn)。,第六章 零件的各類加

22、工方法,二、結(jié)果的對(duì)比     在所用刀具、主軸轉(zhuǎn)速、切削用量等加工參數(shù)均完全一致的情況下，我們用參數(shù)線加工、等高線加工和導(dǎo)動(dòng)加工作了對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)用參數(shù)線加工的效率和質(zhì)量明顯不如導(dǎo)動(dòng)加工，而等高線加工的加工效率略低于導(dǎo)動(dòng)加工。,第六章 零件的各類加工方法,圖5和圖6分別是等高加工和導(dǎo)動(dòng)加工XOZ平面上的視圖和軌跡明細(xì)，雖然層降高度和截距都相等，但等高加工的抬刀占用時(shí)間較多，而導(dǎo)動(dòng)加工實(shí)際上

23、是屬于2軸加工方式。,第六章 零件的各類加工方法,第六章 零件的各類加工方法,圖5 等高加工結(jié)果,圖6 導(dǎo)動(dòng)加工結(jié)果,第六章 零件的各類加工方法,三、結(jié)論     導(dǎo)動(dòng)加工的優(yōu)點(diǎn)可以總結(jié)如下：     1．做造型時(shí)，只作平面輪廓線和截面線，不用作曲面或?qū)嶓w造型，簡(jiǎn)化了造型。     2．和參數(shù)線加工和

24、等高加工相比，生成軌跡的速度非常快。     3．能夠自動(dòng)消除加工的刀具干涉現(xiàn)象，因?yàn)樗拿恳粚榆壽E都是按二維平面輪廓加工來(lái)處理的。,第六章 零件的各類加工方法,4．在拐角處充分利用了機(jī)床的圓弧插補(bǔ)功能，而且刀具軌跡沿截面線按等弧長(zhǎng)分布，加工效果最好。     5．截面線可由多段曲線組合，可以分段來(lái)加工。