《计算机辅助设计与制造》电子教案ppt课件.ppt

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1、第11计算机辅助数控程序编制11.1数控编程的基本概念11.1.1数控加工的特点数控加工是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法。数控加工过程是用数控装置或计算机代替人工操纵机床进行自动化加工的过程。图11.1为数控加工过程示意图图11.1数控加工过程示意图数控加工具有如下特点：(1)加工精度高(2)生产效率高(3)自动化程度高(4)生产准备时间短(5)数控加工使用数字信息，便于计算机控制和管理，容易连接CAD系统，形成CAD/CAM集成系统。11.1.2数控编程的内容和步骤1．工艺方案分析在分析零件图样、生产批量、现有数控设备条件的基础上，首先分析并拟订

2、工艺方案，即确认加工对象是否适合于数控加工、毛坯的选择、工序的划分以及选用合适的数控机床。2．工序详细设计工序的详细设计，包括工件的定位与夹紧、工步划分、刀具选择、切削用量的确定、走刀分配以及工艺文件的编制等内容。在上述工序详细设计的基础上，进行工序卡的编制，工序卡一般包括工步与走刀的序号、加工部位与尺寸、刀号与补偿号、刀具型式与规格、主轴转速、进给量以及工时等内容。3．运动轨迹的坐标值计算首先建立零件坐标系，作为各坐标尺寸的基准，计算各次运动轨迹的程序坐标值，作为数控系统的输入数据。坐标值计算主要包括基点、节点及辅助计算三部分：(1)基点计算零件轮廓一般是

3、由直线、圆弧及曲线等几何元素组成，所以要计算相邻两个几何要素的交点或切点（即基点）的坐标值。(2)节点计算由于数控系统一般只具备直线插补和圆弧插补功能，所以对非圆曲线还要计算该曲线本身用直线段逼近或圆弧段逼近相邻线段的交点或切点（节点）坐标值。(3)辅助计算辅助计算包括刀具的引入与退出路线的坐标值计算、脉冲数的计算与圆整及坐标系的换算等。4．加工程序单的编写根据上述已确定的工序卡和所计算的运动轨迹坐标值，用数控机床规定的指令代码与程序格式逐段编写加工程序单。5．控制介质的制备将程序单上的内容记录在控制介质上，作为数控机床的输入信息。控制介质有穿孔带和磁带等。

4、6．程序校核与试切一般的校核方法是将程序输送给机床进行空运转画图检查。该方法只能检查运动的正确性，而不能检查出由于计算或刀具调整不当造成的误差，所以还必须进行首件试切作综合检查，若有错误，可根据问题的性质进行修改和补偿，直到满足图样要求。11.1.3数控程序编制的方法1．手工编程手工编程也可称为人工编程。手工编程的主要步骤和内容如下：(1)根据零件图样对零件进行工艺分析，在分析的基础上确定加工路线和工艺参数。(2)根据零件的几何形状和尺寸，计算数控机床运动所需数据。(3)根据计算结果及确定的加工路线，按规定的格式和代码编写零件加工程序单。(4)按程序单在穿孔

5、机或卡片上穿孔、制成控制介质。2．自动编程随着计算机技术和算法语言的发展，首先提出了用“语言程序”的方法实现自动编程。所谓“语言程序”就是用专用的语言和符号来描述零件图样上的几何形状及具相对零件运动的轨迹、顺序和其它工艺参数等。这个程序称为零件的源程序。零件源程序编好后，输入给计算机。“数控软件”分两步对零件源程序进行处理。第一步是计算刀具中心相对零件运动轨迹。第二步是针对具体NC机床的功能产生控制指令的后置处理程序。图11.4数据自动编程过程11.2自动编程语言11.2.1自动编程语言的发展概况现在国际上流行的数控自动编程语言有上百种，其中流传最广、影响最

6、深、最具有代表性的是美国MIT研制的APT系统（AutomaticallyProgrammedTools）。我国机械工业部1982年发布的NC机床自动编程语言标准（JB3112—82）采用了APT的词汇语法；1985年国际标准化组织ISO公布的NC机床自动编程语言（ISO4342—1985）也是以APT语言为基础的。APT语言系统的特点是：(1)APT语言有多种多样的处理能力。(2)用APT语言编写的零件源程序接近英语自然语言。(3)APT编程可靠性高。(4)富有灵活性。(5)数据处理所需费用少，制备时间短。11.2.2APT语言的基本组成1．基本符号数控语

7、言中的基本符号是语言中不能再分的成分。语言中的其它成分均由基本符号组成。常用的基本符号有字母、数字、标点符号、算术运算符号等。APT自动编程语言中常用到的标点符号和算术符号如下：(1)逗号“，”用于分隔语句内的词汇、标识符和数据(2)斜杠“/”用来分隔语句的主部和辅部，或者在计算语句中作除法运算符号。(3)星号“*”这是乘法运算符号。(4)双星号“**”或“↑”这是指数运算符号。(5)正号“+”用来表示算术加法或规定一个数的符号。(6)负号“－”用来表示算术减法或规定一个数的符号。(7)符号“$”表示语句尚未结束，延续到下一行。(8)冒号“：”用于分隔语句及

8、其标号。(9)方括号“[]”用于给出子曲线的起点号和