CADCAM技术基础-计算机辅助数控加工

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1、第七章计算机辅助数控加工Computer-aidedmachining引例整体叶轮作为航空、航天、机械等行业的透平机械中的关键零件应用越来越广泛。目前生产中整体叶轮的成品率较低。整体叶轮引例传统加工叶轮的方法：铸造成型后修光、石蜡精密铸造、电火花加工、电解加工等。缺点：加工效率低下，或是精度或产品机械性能不佳。数控加工技术应用到叶轮加工5坐标数控加工以其灵活、高效、零件表面质量高和生产周期短等优点而成为整体叶轮加工常用的方法。内容7.1计算机辅助数控加工基础7.2计算机辅助数控加工的实现流程7.3计算机辅助制造过程

2、仿真CAM是CAD/CAM及CIMS的重要组成部分数控编程是数控加工的重要内容：数控机床是采用计算机控制的高效能自动化加工设备，数控加工程序是数控机床运动与工作过程控制的依据为降低编程工作难度、提高编程效率，减少和避免数控加工程序的错误，计算机辅助数控编程技术不断发展7.1计算机辅助数控加工基础7.1.1数控编程的内容与步骤数控加工程序的编制主要内容包括：分析零件图纸，进行工艺处理，确定工艺过程；数值计算，计算刀具中心运动轨迹，获得刀位数据；编制零件加工程序；制备控制介质；校核程序及首件试切。分析图纸，进行工艺处理

3、，确定工艺过程确定加工方案：根据零件的几何形状特点及技术要求，选择加工设备确定零件的装夹方法及选择夹具合理地选择走刀路线1）保证零件的加工精度及表面粗糙度；2）取最佳路线；3）有利于数值计算，减少程序段和编程工作量正确的选择对刀点：1）对刀位置(程序的起点)应使编程简单；2）对刀点容易找正，方便加工；3）加工过程便于检查；4）引起的加工误差小合理选择刀具：安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好…计算运动轨迹图纸工艺分析程序编制制备控制介质校验和试切零件图纸错误修改7.1.1数控编程的内容与步骤加工线路的确定n个ba

4、))(1)1(2bananb+-=-+=（蓝线长红线长+切入/出段+切入/出段原则：尽量采用切向切入/出，不用径向切入/出，以避免由于切入/出路线的不当降低零件的表面加工质量切向切入径向切入在满足精度要求前的提下，尽可能减少空行程7.1.1数控编程的内容与步骤对刀点和刀位点对刀点：确定刀具与工件相对位置的点（起刀点）对刀点一般是工件或夹具上的点，或者易于测量的相关点对刀点确定，机床坐标系与工件坐标系的相对关系也就确定CR30R20R5020f刀具运动轨迹工件轮廓XY车刀Z刀位点：刀具上的特定点，用于确定刀具在机床坐

5、标系中位置7.1.1数控编程的内容与步骤根据零件几何形状，确定走刀路线，按NC机床的规定编程单位（脉冲当量）换算为相应的数字量，以这些坐标值作为编程尺寸，计算刀具运动轨迹，得到刀位数据误差处理是编程中重要内容：逼近误差：用直线段或圆弧段直接逼近零件轮廓或由样条函数拟合曲线时产生，亦称拟合误差插补误差：插补算出的线段与理论线段之间的误差，与计算时所取的字节长度有关圆整误差：插补完成后，由于分辨率的限制，将其圆整而产生的误差，与机床的分辨率有关计算运动轨迹图纸工艺分析程序编制制备控制介质校验和试切零件图纸错误修改7.1

6、.1数控编程的内容与步骤编写零件加工程序，按照规定的程序格式的编程指令，逐段写出零件加工程序计算运动轨迹图纸工艺分析程序编制制备控制介质校验和试切零件图纸错误修改传统数控机床程序输入是通过穿孔纸带或磁带等现在可通过控制面板或网络通迅将程序输送到数控系统中准备好的程序和纸带必须校验和试切削，才能正式加工如以笔代替刀具，坐标纸代替工件进行空运转画图，检查机床运动轨迹与动作的正确性，现代多采用先进的数控加工仿真系统，对数控序进行检验7.1.1数控编程的内容与步骤7.1.2数控编程的标准与代码数控编程使用的输入代码、坐标位

7、移指令、坐标系统命名、加工指令、辅助指令、主运动和进给速度指令、刀具指令及程序格式等都已制定了一系列的标准使用数控机床加工时，必须编制零件的加工程序理想的加工程序不仅应保证加工出符合设计要求的合格零件，同时能使数控机床功能得到合理的应用和充分的发挥，且能安全可靠和高效地工作数控机床坐标系JB3051-82《数字控制机床坐标和运动方向的命名》对数控机床的坐标、运动方向明确规定:机床的直线运动采用为笛卡尔直角坐标系，其坐标命名为X、Y、Z，使用右手定律判定方向以X、Y、Z坐标轴线为中心的旋转运动，分别称为A、B、C，正

8、方向按右手螺旋定律确定为了保证数控机床的正确运动，避免工作不一致性，简化编程和便于培训编程人员，统一规定了数控机床坐标轴的代码及其运动的正、负方向7.1.2数控编程的标准与代码方向定义Z坐标方位标准规定：Z坐标∥主轴轴线的进给轴。若没有主轴(牛头刨床)或者有多个主轴，则选择垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。若主轴能摆动：在摆动的范围内只与标准坐标系中的某一坐标