CAD CAM 技术 第２版 教学课件 作者 宁汝新 赵汝嘉 主编第七章.ppt

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1、第七章第一节　计算机辅助数控编程第二节　数控编程中的数学处理第三节　加工过程仿真第四节　DNC技术第一节　计算机辅助数控编程一、数控语言自动编程二、图形交互自动编程三、CAD/CAM集成编程一、数控语言自动编程(一)语言自动编程的一般原理(二)语言编程系统的信息处理过程(三)数控自动语言编程举例(一)语言自动编程的一般原理图7-1　语言自动编程的过程(二)语言编程系统的信息处理过程数控系统程序是自动编程系统的核心之一，由前置处理和后置处理两部分组成，完成对源程序进行处理并生成零件数控加工程序。(三)数控自动语言编程举例图7-2　APT语言编程的简单实例图(三)数控自动语言编程举例表

2、7-1　零件源程序举例(三)数控自动语言编程举例表7-1　零件源程序举例(三)数控自动语言编程举例表7-1　零件源程序举例(三)数控自动语言编程举例表7-1　零件源程序举例二、图形交互自动编程(一)图形交互自动编程原理和功能(二)图形交互自动编程的基本步骤(三)图形交互自动编程特点(一)图形交互自动编程原理和功能图7-3　图形数控编程系统的组成(二)图形交互自动编程的基本步骤图7-4　图形交互式自动编程流程(三)图形交互自动编程特点1)图形编程将加工零件的几何造型、刀位计算、图形显示和后置处理等结合在一起，弥补了单一利用数控编程语言进行编程的不足。2)不需要编制零件加工源程序，用户

3、界面友好，使用简便、直观、准确、便于检查。3)编程方法简单易学，使用方便。整个编程过程是交互进行的。4)有利于实现与其它功能的结合。可以把产品设计与零件编程结合起来，也可以与工艺过程设计、刀具设计等过程结合起来。三、CAD/CAM集成编程(一)概述(二)CAD/CAM集成数控编程系统的加工编程功能的需求(一)概述图7-5　CE环境下数控自动编程系统(二)CAD/CAM集成数控编程系统的加工编程功能的需求(1)编程功能(2)刀具轨迹计算方法(3)刀具轨迹编辑功能(4)刀具轨迹验证功能第二节　数控编程中的数学处理一、数学处理的内容二、用直线段逼近轮廓曲线的节点计算三、用圆弧逼近轮廓曲线

4、的节点计算四、NURBS曲线插补技术一、数学处理的内容图7-6　直线逼近轮廓曲线的节点计算方法a)等间距法　b)等弦长法　c)等误差法二、用直线段逼近轮廓曲线的节点计算1.等间距法2.等弦长法3.等误差法三、用圆弧逼近轮廓曲线的节点计算1.求圆心坐标的公式2.求B、C、D三点坐标3.求圆心M，N坐标值和RM，RN值四、NURBS曲线插补技术(一)NURBS曲线描述方法(二)三次NURBS曲线插值(一)NURBS曲线描述方法基函数的主要作用是为了确定控制点如何对曲线施加影响，以及哪些控制点对曲线有影响、每个控制点对曲线哪一部分有影响，在NURBS曲线中，基函数非常重要。(二)三次NU

5、RBS曲线插值NURBS曲线的设计一般都是由已知曲线的控制点序列，建立曲线的数学表达式，计算出曲线上的任意点，这就是NURBS曲线的正算问题。在实际应用中，很多时候是已知曲线通过某些型值点序列，但并不知道曲线的控制点序列，需要估算出该曲线上其它点的位置，这就是NURBS曲线的反算问题，即NURBS曲线的插值处理。第三节　加工过程仿真一、概述二、加工过程动态仿真举例一、概述1.刀位轨迹仿真2.加工过程动态仿真一、概述图7-8　集成编程过程1.刀位轨迹仿真这是最早采用的图形仿真检验方法，是对刀位文件进行的模拟仿真，一般在前置处理之后进行。通过读入刀位数据文件检查刀位计算是否正确，加工过

6、程中是否发生过切，所选择的刀具、走刀路线、进退刀方式是否合理，刀位轨迹是否正确，刀具与约束面是否发生干涉与碰撞。2.加工过程动态仿真图7-9　实体仿真模型示意二、加工过程动态仿真举例(1)实体建模模块　这是整个系统的基础，该模块给用户提供了交互实体建模的环境。(2)加工过程仿真器　这是加工过程仿真的核心。(3)仿真报告输出及三维动画显示　进行三维实体动画仿真显示，并将加工过程仿真结果输出，将输出结果分别反馈给其它系统，以便对仿真结果，进行分析、处理。(1)实体建模模块图7-10　加工过程仿真总体结构第四节　DNC技术一、概述二、DNC系统的一般组成三、DNC中的控制结构四、DNC系

7、统的通信接口五、DNC系统的通信技术六、DNC软件技术一、概述图7-11　直接控制和分布式DNC系统a)基于BTR的DNC　b)递阶结构的分布式DNC一、概述图7-12　网络化数控系统二、DNC系统的一般组成DNC系统由硬件和软件组成，其中硬件一般包括：中央计算机、大容量存储器、车间局域网、通信接口、CNC机床(机床控制器和机床)、外设等。软件包含通信、生产管理、零件加工程序的自动编制等多方面。三、DNC中的控制结构(1)纸带机旁路式(BehindTapReader，