數(shù)控工藝培訓(xùn)教程

1、數(shù)控工藝培訓(xùn)教程,NC Craftwork Training Tutorial 主講 馬有良Email:mayouliang@swust.edu.cnTel:13458328979,機電類專業(yè)課程,西南科技大學(xué),第六章 零件的各類加工方法,6.2 知識庫加工      隨著CAM技術(shù)的發(fā)展，新的CAM軟件都在追求更加智能化、自動化的數(shù)控編程效果，在基于知識的加工系統(tǒng)下，傳統(tǒng)

2、的編程過程及其加工策略、加工方式和加工參數(shù)（加工精度、刀具、材料、）都可以被記錄下來形成知識模板，當以后再次遇到相同和類似的情況，可以直接使用或稍做調(diào)整后使用這些知識模板，自動生成數(shù)控軌跡、代碼和加工工藝單等。 CAXA,,,第六章 零件的各類加工方法,對于高級編程人員，可以通過知識模板的定制，將大量的實際加工經(jīng)驗從頭腦里提煉出來分門別類地固化成電腦知識，在編程任務(wù)繁忙時，直接使用這些電腦經(jīng)驗和知識模板

3、可以降低重復(fù)勞動、提高效率；當時間比較充裕時，可以利用CAM系統(tǒng)的編程柔性，針對加工對象的特點，進一步優(yōu)化加工軌跡和效果。,第六章 零件的各類加工方法,對于初級編程人員，可以通過知識模板快速編制出數(shù)控代碼，同時，還可以通過知識模板學(xué)習(xí)數(shù)控加工的知識，積累工藝經(jīng)驗，快速提高編程水平。      對于管理者，應(yīng)用知識加工的工具，可以繼承和保護企業(yè)長期大量實踐中的經(jīng)驗和知識，同時可以對數(shù)控加工工

4、作進行標準化、規(guī)范化方面的管理。,第六章 零件的各類加工方法,知識加工的加工方法需要根據(jù)零件的特點正確選擇加工方式以及設(shè)置各種加工參數(shù)，這對于初學(xué)者有一定的難度。為了使用戶更方便更容易地使用和掌握利用CAXA制造工程師軟件進行加工生產(chǎn)，同時也為了新的技術(shù)人員容易入門，不需要掌握多種加工功能的具體應(yīng)用和參數(shù)設(shè)置，解決企業(yè)技術(shù)人員缺少的問題，CAXA制造工程師專門提供了知識加工功能，針對復(fù)雜曲面的加工，為用戶提供一種零件整體加工思路，用

5、戶只需觀察出零件整體模型是平坦或者陡峭，運用老工程師的加工經(jīng)驗，就可以快速的完成加工過程。,第六章 零件的各類加工方法,老工程師的編程和加工經(jīng)驗是靠知識庫的參數(shù)設(shè)置來實現(xiàn)的。知識庫參數(shù)的設(shè)置應(yīng)由有編程和加工經(jīng)驗豐富的工程師來完成，設(shè)置好后可以存為一個文件，文件名可以根據(jù)自己的習(xí)慣任意設(shè)置。有了知識庫加工功能，可以使老的編程者工作起來更輕松，新的編程者直接利用已有的加工工藝和加工參數(shù)，很快地學(xué)會編程，先進行加工，再進一步的深入學(xué)習(xí)其它

6、的加工功能。,第六章 零件的各類加工方法,1、知識庫參數(shù)設(shè)置      選擇【設(shè)置】|【知識庫設(shè)置】菜單命令，彈出知識庫設(shè)置對話框。知識庫參數(shù)設(shè)置工作要由用戶自己來完成，最好是由有加工和編程經(jīng)驗的工程師來做。這一項操作主要為以后的知識加工中的粗加工、半精加工、精加工預(yù)先設(shè)置好合理的加工工藝參數(shù),完成后單擊【保存到文件】按鈕，存儲為模板文件，自動存放在安裝目錄中template文件夾下。文件名

7、根據(jù)自己的需要和方便來選取，沒有任何限制。其中已有的幾個模板文件只是作為一個例子存放在那里，并非是我們已經(jīng)為用戶定制好的模板。,第六章 零件的各類加工方法,知識庫設(shè)置,第六章 零件的各類加工方法,粗加工模板參數(shù)表,（1）設(shè)置粗加工參數(shù)。單擊粗加工參數(shù)下的【參數(shù)修改】按鈕，彈出【粗加工模板參數(shù)表】，在參數(shù)表中填寫粗加工的各項參數(shù)，具體粗加工參數(shù)的定義和使用說明參見教材6.1節(jié)有關(guān)內(nèi)容。,第六章 零件的各類加工方法,（2）設(shè)置半

8、精加工參數(shù)。如果零件整體形狀較為平坦，單擊【平區(qū)域參數(shù)】按鈕；如果零件整體形狀較為陡峭，則單擊【陡區(qū)域參數(shù)】，彈出【半精加工模板參數(shù)表】對話框，根據(jù)半精加工的要求，設(shè)置平區(qū)域參數(shù)或者陡區(qū)域參數(shù)并且確定。,設(shè)置半精加工參數(shù),第六章 零件的各類加工方法,（3）設(shè)置精加工參數(shù)。與半精加工的方法相同，根據(jù)零件形狀特點和精加工的要求，設(shè)置平區(qū)域參數(shù)或者陡區(qū)域參數(shù)并且確定。 （4）保存設(shè)置好的加工參數(shù)。設(shè)置好的參數(shù)可以保存起來方便其他工作

9、人員的調(diào)用或其他類似零件的加工，單擊【知識庫文件】下的【保存到文件】按鈕，彈出【選擇配置文件】對話框，在對話框中輸入文件名，單擊【保存】即可。,第六章 零件的各類加工方法,保存知識庫文件,第六章 零件的各類加工方法,（5）直接繼承和應(yīng)用經(jīng)驗豐富的工程師的加工經(jīng)驗。對于初學(xué)者或者加工任務(wù)比較繁忙的時候，編程人員不需要一個參數(shù)一個參數(shù)地進行設(shè)置，直接從文件中讀取其他工程師保存好的加工參數(shù)即可。單擊【知識庫文件】下的【從文件讀取】按鈕

10、，彈出【選擇配置文件】對話框，在對話框中選擇保存好的知識加工文件，然后單擊【打開】即可。,第六章 零件的各類加工方法,2、知識加工     （1）創(chuàng)建或者打開已完成造型設(shè)計的零件。     （2）知識加工操作      編程人員在知識庫模板參數(shù)設(shè)置的基礎(chǔ)上，選擇參數(shù)文件、零件的整體特征以及零件加工過程方便高

11、效地完成零件加工。,第六章 零件的各類加工方法,（1）選擇【應(yīng)用】|【知識加工】菜單命令，彈出【知識加工向?qū)А繉υ捒颍鐖D5所示，在第1步中從右邊的知識庫文件列表中選擇一個文件，該文件是本次加工所使用的模板文件。如果模板中各項參數(shù)設(shè)置的都合理那么只需要單擊【完成】，就可以自動生成粗加工、半精加工、精加工刀具軌跡、G代碼、加工工序單。編程工作就如此輕松的完成了。如果需要進一步的確認和修改加工參數(shù)，那么請單擊【下一步】。,第六章 零

12、件的各類加工方法,知識加工向?qū)?,第六章 零件的各類加工方法,（2）單擊【下一步】按鈕，進入知識加工向?qū)У?步，首先選擇零件整體特征平坦或者陡峭，然后根據(jù)需要選擇毛坯輪廓、不加工區(qū)域和干涉面，最后輸入數(shù)據(jù)或者拾取造型上的點來確定毛坯頂層高度和毛坯底層高度。如果對話框中各項參數(shù)設(shè)置的都合理那么只需要按【完成】，就可以自動生成粗加工、半精加工、精加工刀具軌跡、G代碼、加工工序單。編程工作就如此輕松的完成了。如果需要進一步的確認和修改加工

13、參數(shù)，那么請單擊 【下一步】。如果上一步選擇的加工模板需要更換，那么還可以再單擊【上一步】?？傊?，這幾步操作是可以反復(fù)進行的。,第六章 零件的各類加工方法,知識加工向?qū)?,第六章 零件的各類加工方法,（3）單擊【下一步】按鈕，進入知識加工向?qū)У牡?步，選擇整體粗加工、半精加工和精加工三種加工方式中的一種或者多種，同時還可以根據(jù)實際需要再次修改或者設(shè)置加工參數(shù)，修改后的數(shù)值只對這一次加工起作用，不會更改加工模板的數(shù)值。,第六章

14、 零件的各類加工方法,知識加工向?qū)?,單擊【完成】后立即生成各加工過程的加工軌跡、加工代碼以及加工工藝單。,第六章 零件的各類加工方法,6.3 后置處理與加工代碼,后置處理就是結(jié)合特定機床把系統(tǒng)生成的二軸或三軸刀具轉(zhuǎn)化為機床能夠識別的G代碼指令，生成的G代碼可以直接輸入數(shù)控機床用于加工，這是最終的目的?？紤]到生成程序的通用性，CAXA-XP軟件針對不同的機床，可以設(shè)置不同的機床參數(shù)和特定的數(shù)控代碼程序格式，同時還可以對生成的機床代碼

15、的正確性進行校核。,第六章 零件的各類加工方法,6.3.1 后置處理,后置設(shè)置包括兩方面的功能：增加機床和后置處理設(shè)置。 1.增加機床 2.后置處理設(shè)置,6.3.2 生成G代碼,6.3.3 校核G代碼,第六章 零件的各類加工方法,6.4 加工軌跡的編輯,軌跡編輯是對已經(jīng)生成的刀具軌跡和刀具軌跡中的刀位行或刀位點進行增加、刪除等操作。系統(tǒng)提供多種刀具軌跡編輯和仿真手段，主要用于對生成的刀位進行必要的調(diào)整和

16、裁剪。系統(tǒng)提供包括到位裁剪、刀位反向、插入刀位、刪除刀位、兩點刀位、清除刀位、軌跡打斷、軌跡連接、軌跡仿真、參數(shù)修改等九項功能。,第六章 零件的各類加工方法,6.4.1 刀位裁剪 用曲線對三軸加工刀具軌跡XOY面進行裁剪。,6.4.2 刀位反向 反轉(zhuǎn)生成的二軸和三軸刀具軌跡中刀具的走向，一實現(xiàn)加工中順逆銑的互換。,第六章 零件的各類加工方法,6.4.3 插入刀位 在三軸刀具軌跡中某刀位點插入刀位點。,6

17、.4.4 刪除刀位 刪除三軸刀具軌跡的某一點后一行。,6.4.5 清除刀位 清除刀具軌跡中的抬刀點。,第六章 零件的各類加工方法,6.4.6 軌跡打斷 打斷兩軸或三軸刀具軌跡，使其成為兩個獨立的刀具軌跡。,6.4.7 軌跡連接 將多段獨立的兩軸或三軸刀具軌跡連在一起。但需要保證加工軌跡的刀具必須相同。,6.4.8 兩點間抬刀 拾取三軸加工刀具軌跡連的兩點，則這兩點間的所有點均抬刀處理，即

18、刀具在這兩點間不切削而作快速移動。,第六章 零件的各類加工方法,導(dǎo)動加工 是一種高效而優(yōu)化的CAM加工方法，利用這一功能可以將以前需要3軸加工的曲面變成2.5軸加工，并且可以簡化造型，明顯提高了加工效率，下面以圖1所示的某型模具零件為例說明導(dǎo)動加工方法和優(yōu)點。,6.5 線架加工實例 不需要進行實體造型，通過只要運用各種曲線工具畫出線架即可加工，簡化造型，節(jié)約加工效率。如帶槽的底板。,第六章 零件的各類加工方法,圖1

19、 零件的圖樣,第六章 零件的各類加工方法,一、生成造型與加工軌跡     分析圖1所示的零件可以確定零件主要有兩部分銑削加工內(nèi)容，一是其頂部的輪廓（島和槽的加工），平面輪廓的加工在這里不討論；二是其四周的曲面部分，分析這一曲面可以發(fā)現(xiàn)在水平截面上的曲面輪廓線都是橢圓，為此可以應(yīng)用導(dǎo)動加工方法。,第六章 零件的各類加工方法,導(dǎo)動加工是二維加工的擴展，也可以理解為平面輪廓的等截面加工,它是用

20、輪廓線沿導(dǎo)動線平行運動生成軌跡的方法。相當于平行導(dǎo)動曲面的算法，只不過生成的不是曲面而是軌跡。其截面輪廓可以是開放的也可以是封閉的，導(dǎo)動線必須是開放的。該加工軌跡是二軸半軌跡。,第六章 零件的各類加工方法,如果沒有導(dǎo)動加工功能，我們必須先做出如圖2所示的零件曲面或?qū)嶓w造型，然后再應(yīng)用曲面加工軌跡，但導(dǎo)動加工可以明顯簡化造型，它只需要做出如圖3所示的空間線架造型就可以，選擇【應(yīng)用】|【軌跡生成】|【導(dǎo)動加工】菜單命令，填寫導(dǎo)動加工參數(shù)

21、表（如圖4）.,第六章 零件的各類加工方法,圖2 零件的造型結(jié)果,圖3 導(dǎo)動加工造型,第六章 零件的各類加工方法,圖4 生成導(dǎo)動加工軌跡,第六章 零件的各類加工方法,根據(jù)系統(tǒng)提示先后拾取輪廓線和加工方向、確定輪廓線鏈搜索方向、拾取截面線和加工方向、確定截面線鏈搜索方向并按右鍵結(jié)束拾取、拾取箭頭方向以確定加工內(nèi)側(cè)或外側(cè)。 系統(tǒng)立即生成如圖4所示的刀具軌跡結(jié)果下面通過對比討論一下導(dǎo)動加工的優(yōu)點。,第六章 零件的各類加

22、工方法,二、結(jié)果的對比     在所用刀具、主軸轉(zhuǎn)速、切削用量等加工參數(shù)均完全一致的情況下，我們用參數(shù)線加工、等高線加工和導(dǎo)動加工作了對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)用參數(shù)線加工的效率和質(zhì)量明顯不如導(dǎo)動加工，而等高線加工的加工效率略低于導(dǎo)動加工。,第六章 零件的各類加工方法,圖5和圖6分別是等高加工和導(dǎo)動加工XOZ平面上的視圖和軌跡明細，雖然層降高度和截距都相等，但等高加工的抬刀占用時間較多，而導(dǎo)動加工實際上

23、是屬于2軸加工方式。,第六章 零件的各類加工方法,第六章 零件的各類加工方法,圖5 等高加工結(jié)果,圖6 導(dǎo)動加工結(jié)果,第六章 零件的各類加工方法,三、結(jié)論     導(dǎo)動加工的優(yōu)點可以總結(jié)如下：     1．做造型時，只作平面輪廓線和截面線，不用作曲面或?qū)嶓w造型，簡化了造型。     2．和參數(shù)線加工和

24、等高加工相比，生成軌跡的速度非?？臁?    3．能夠自動消除加工的刀具干涉現(xiàn)象，因為它的每一層軌跡都是按二維平面輪廓加工來處理的。,第六章 零件的各類加工方法,4．在拐角處充分利用了機床的圓弧插補功能，而且刀具軌跡沿截面線按等弧長分布，加工效果最好。     5．截面線可由多段曲線組合，可以分段來加工。