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《數(shù)控機(jī)床(3.數(shù)控機(jī)床手工程序編制)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第三章數(shù)控機(jī)床手工程序編制第一節(jié)程序編制基礎(chǔ)我們知道數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床在加工零件時(shí)的根本區(qū)別是:數(shù)控機(jī)床是按照事先編制好的加工程序自動(dòng)地完成對(duì)零件的加工,而普通機(jī)床是由操作者按照工藝規(guī)程通過手動(dòng)操作來完成零件的加工。機(jī)床操作工的熟練技巧與普通機(jī)床的加工工效和質(zhì)量關(guān)系很大。而數(shù)控機(jī)床對(duì)所加工零件的質(zhì)量與效率,很大程度上取決于所編程序的合理與否。理想的加工程序不僅應(yīng)保證加工出符合圖樣要求的合格工件,同時(shí)應(yīng)能使數(shù)控機(jī)床的功能得到合理的應(yīng)用和充分的發(fā)揮,以使數(shù)控機(jī)床能安全可靠及高效地工作。在程序編制前,程序員應(yīng)了解所用數(shù)控機(jī)床的
2、規(guī)格、性能,CNC系統(tǒng)所具備的功能及編程指令格式等。程序編制時(shí),需先對(duì)圖樣規(guī)定的技術(shù)特性,零件的幾何形狀、尺寸及工藝要求進(jìn)行分析,確定加工方法和加工路線,再進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,獲得刀位數(shù)據(jù)。然后,按數(shù)控機(jī)床規(guī)定采用的代碼和程序格式,將工件的尺寸,刀具運(yùn)動(dòng)軌跡、位移量、切削參數(shù)(主軸轉(zhuǎn)速、刀具進(jìn)給量、切削深度等)以及輔助功能(換刀、主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、冷卻液開、關(guān)等)編制成加工程序。也就是說,零件加工程序是用規(guī)定代碼來詳細(xì)描述整個(gè)零件加工的工藝過程和機(jī)床的每個(gè)動(dòng)作步驟。一般來說,數(shù)控機(jī)床程序編制過程主要包括:分析零件圖樣、工藝處理、
3、數(shù)學(xué)處理、編寫程序單、輸入程序及程序檢驗(yàn)。所謂“數(shù)控機(jī)床的程序編制”是指由分析零件圖樣到程序檢驗(yàn)的全部過程。一、程序編制的方法與步驟(一)在線編程與離線編程由于微電子技術(shù)的發(fā)展,目前一塊很小的存儲(chǔ)器芯片,其存儲(chǔ)容量可達(dá)幾十~幾百K,微處理機(jī)數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的軟件存儲(chǔ)容量已得到極大的提高,因此,一些編程軟件可很方便地直接存入CNC系統(tǒng)內(nèi),即可實(shí)現(xiàn)所謂的在線編程,使得編程和控制一體化,操作者可在機(jī)床操作臺(tái)上直接通過鍵盤進(jìn)行編程,并利用CRT顯示實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話,也可實(shí)現(xiàn)刀具軌跡動(dòng)態(tài)模擬顯示,便于檢查和修改程序,對(duì)調(diào)試和加工帶來極大的方
4、便。相比之下,以前硬線聯(lián)結(jié)的數(shù)控(指前三代:電子管、晶體管、集成電路的NC)系統(tǒng)的零件編程需要利用另一臺(tái)電子計(jì)算機(jī),采用專用的數(shù)控語言(如APT)進(jìn)行編程,得到源程序后,再通過計(jì)算機(jī)內(nèi)的主信息處理軟件和后置處理軟件處理后輸出,并制作成控制介質(zhì)——程序紙帶,由程序紙帶再來實(shí)時(shí)控制數(shù)控機(jī)床加工。所以這種離線編程給程序修改、加工調(diào)試帶來許多麻煩和不便。當(dāng)然,現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)輔助編程也應(yīng)屬于離線編程,但它與以前硬線聯(lián)結(jié)的數(shù)控系統(tǒng)只能用離線編程的方法是有本質(zhì)區(qū)別的。即可采用一臺(tái)專用的數(shù)控編程系統(tǒng)為多臺(tái)數(shù)控機(jī)床編制程序,編程時(shí)就不會(huì)占用
5、各臺(tái)數(shù)控機(jī)床的工作時(shí)間,并且專用編程系統(tǒng)的功能往往多而強(qiáng),同時(shí)也可作為數(shù)控編程培訓(xùn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備。(二)手工編程從零件圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計(jì)算、編寫程序單、鍵盤輸入程序直至程序校驗(yàn)等各步驟均由人工完成,即為手工程序編制的過程,稱為手工編程。目前,大部分采用ISO標(biāo)準(zhǔn)代碼書寫。手工編程適于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件,即二維或不太復(fù)雜的三維加工、程序編制坐標(biāo)計(jì)算較為簡(jiǎn)單、程序段不多、程序編制易于實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)合。這時(shí),手工編程顯得經(jīng)濟(jì)而且及時(shí)。對(duì)于幾何形狀復(fù)雜,尤其是需用三軸以上聯(lián)動(dòng)加工的空間曲面組成的零件,編程時(shí)數(shù)值計(jì)
6、算繁瑣,所需時(shí)間長(zhǎng),且易出錯(cuò),程序校驗(yàn)困難,用手工編程難以完成。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明,對(duì)于這樣的零件,編程與機(jī)床加工時(shí)間之比平均約為30:1。所以,為了縮短生產(chǎn)周期,提高數(shù)控機(jī)床的利用率,有效的解決各種模具及復(fù)雜零件的加工問題,手工編程已不能滿足要求,必須想辦法提高編程的效率,也就是采用計(jì)算機(jī)輔助編程。(三)數(shù)控加工程序編制的一般過程與步驟手工在線編程是目前數(shù)控編程中最常用的方法之一,圖3-1是其數(shù)控程序編制到加工運(yùn)行的過程框圖。結(jié)合該框圖我們來具體說明數(shù)控機(jī)床程序編制的步驟和要求:編寫程序單操作鍵盤輸入校驗(yàn)加工生產(chǎn)復(fù)制程序儲(chǔ)
7、存介質(zhì)(紙帶、磁帶、磁盤)分析零件圖紙工藝處理數(shù)學(xué)處理出錯(cuò)返回圖3-1數(shù)控程序編制的過程框圖⒈分析零件圖樣和工藝處理這一步驟的內(nèi)容包括:對(duì)零件圖樣進(jìn)行分析以明確加工的內(nèi)容及要求,確定加工方案、選擇適合的數(shù)控機(jī)床、設(shè)計(jì)夾具、選擇刀具、確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。我們知道數(shù)控機(jī)床是用數(shù)字信息來自動(dòng)控制加工的機(jī)床。這個(gè)數(shù)字信息實(shí)際上就是從所編程序中得到,加工過程中機(jī)床的每一步動(dòng)作都由該程序來決定。因此其加工工藝需制定的非常細(xì)膩、詳盡。它與普通機(jī)床不同,工藝員對(duì)普通機(jī)床的工藝編制只要考慮大致方案,具體操作細(xì)節(jié)均由機(jī)
8、床操作者根據(jù)技能、經(jīng)驗(yàn),在現(xiàn)場(chǎng)自行決定,并可隨時(shí)根據(jù)實(shí)際加工情況進(jìn)行改進(jìn)。而對(duì)于數(shù)控加工,則必須由編程員預(yù)先對(duì)零件加工的每一工步均在程序中安排好。整個(gè)工藝中的每一細(xì)節(jié)都應(yīng)事先確定,并安排合理。因此要求編程人員除熟練掌握編程指令功能、書寫格式、鍵盤輸入等基本編程技能外,關(guān)鍵還要全面掌握有關(guān)加工工藝,熟悉數(shù)控機(jī)床的加工特