824计算机辅助制造-第五章.doc

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1、第五章图像数控编程5」、图像编程简介%1.图像编程的概念图像编程即根据计算机图形显示器上显示的零件三维模型，在CAD/CAM软件系统支持下口动牛成零件数控加丁程序的编程过程。图像编程的过程刀位验证耳Cr艺处理八CAPP、工艺斗■•IrI幺氏造型后置处理J人员规划//ICAM系统刀位轨迹计算加工程序<)%1.图像编程的优点1)用户不需要编写任何源程序，省去了调试源程序的繁琐工作;2)编程过程直观、形象;3)编程效率、可靠性高;4)实现了设计制造(CAD/CAM)的一・休化。%1.图像编程刀位轨迹的构成%1.图像编程需设置或定义的参数1)刀具参数的定义：CAD/C

2、AM系统提供了刀具库功能，编程者可从库屮选出所需刀具，也可按照所需参数和尺寸定义新的刀具。2)刀轴方向(TOOLAXIS)的确定给定刀轴的矢量方向3)加工余量(PartStock)的设定根据加工工艺来设定加工余量一粗、精加工4)加工容差(INTOLQUTOL)的设定根据零件要求的精度来设定(选取原则)5)行距(STEPOVER)的设定行距的设定有多种方法：u给一固定值(constant)；u给定残留高度(scallop):u按刀具直径的百分比(percent)6)转速(SPEEDS)及进给速度(FEEDS)的设定7)进退刀方式的设定从工艺角度给出了多种方式：(

3、1)沿刀轴方向进退刀；(2)按给定矢量方向进退刀；(3)按圆弧切线方向进退刀；(4)按切线方向进退刀等8)走刀方式的规划“Z”形；单向；螺旋等9)安全面的设定10)加工处标系的设定5.2.二坐标平面轮廊数控加工图像编程二维轮廓通常是指垂直于刀轴平面上的二维曲线轮廓，它一般由直线、圆弧、样条曲线所构成。一.二坐标数控加工对象分类I)•轮廓加工(profile)分为内轮廓(internalprofile)和外轮廓(externalprofile)，其刀具屮心轨迹为轮廓线的等距线，如图5・1所示：内形轮廉刀3*ba外轮廓加工图5・1轮廓及其数控加工刀具中心轨迹计算其

4、外轮廓线的等距线(直线、圆弧举例)，就存在外尖点过渡的选取方式,通常有两种方式：I.尖角过渡2•圆角过渡图5-2外尖角过渡方式2)二维型腔(2Dpocket)二维型腔分为简单型腔和带岛型腔，其数控加工方式分为环切法和行切法两种切削加工方式，如图5・3所示：r【-tt.a）行切加工刀具轨迹b）环切加工刀具轨迹c）带岛型腔行切加工刀具轨迹d）带岛型腔环切加工刀具轨迹图5・3二维型腔数控加工刀具轨迹3）二维字符平而上的刻字加工也是一•类典型的二坐标加工，按设计要求输入字符后，采用雕刻加工所设计的字符，其刀具轨迹一般就是字符轮廓轨迹，字符的线条宽度一•般由雕刻刀具直径

5、来保证，如图5-4所示：b刀具轨迹图5・4字符及其数控雕刻加工刀具轨迹%1.二坐标数控加工刀具半径补偿刀具半径补偿为将刀具屮心轨迹向待加工零件轮廓指定的一侧偏移一•个刀具半径值。利用刀补方法编程加工，操作灵活，可避免刀具本身尺寸误差及磨损带来的误差。只刀=d偏R刀〈d偏R刀〉d偏%1.编程中应特别注意的问题1）进退刀方式（1）加工外轮廓如有直线段或圆弧段吋，可由丙线段的延长线切入或圆弧段的最外高点做引线由空处切入，并由空处退刀，如下图所示：—、逾刀_〉（2）加工内轮廓—•定要圆弧进退刀（其辅助圆弧半径一定要大于所给刀补半径值）或最高点切线空处进退刀，否则易造成

6、零件啃切，还要注意内轮廓加工的下刀问题。如图5-7所示:图5・7二维内轮廓进退刀方式图5・8a二维轮廓的多刀加工图5・8b二维轮廓的让刀现象（虚线为实际刀具位置）走刀进刀2）走刀路线⑴加工外轮廓如图5-8a所示：加工外轮廓时，一般要分粗精加工，即多刀加工。如图5-8b所示：还要注意加工吋分层，防止让刀，使力口工轮廓形成锥度。（2）带岛屿内轮廓注意：拐角处的进给速度；屮间抬刀避免啃切。无论内、外轮廓，当耍求的转角半径较小时，通常是用大的刀具将大部分余量去掉；再换小刀具将所需转角加工到位，如图5・10所示：丿、刀加II时留的余就小刀再独加工拐角处图5・10二维轮廓

7、转角处加工方式5.2.多坐标图像数控编程I)多处标数控加工的加工对象―•般来说，多坐标数控加工可以解决任何复杂曲而零件的加工问题。根据零件的形状和加工特征分类，可以归纳为如下几种加工对彖：(1)多处标点位加工；(2)空间曲线加工；(3)曲面区域加工；(4)组合曲而加工；(5)曲而交线区域加工.(1)切触点(cuttingcontactpoint)切触点指刀具在加工过程中与被加工零件曲面的理论接触点。刀轴矢量刀轴矢童a球头刀b环形刀刀轴矢量(2)切触点曲线(cuttingcontactcurve)切触点曲线指刀具在加工过程屮由切触点构成的曲线。⑶刀位点数据(cu

8、tterlocationdata,简称