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數控機床程序編制的有關規定

數控編程的主要內容包括:零件圖紙分析、工藝處理、數學處理、程序編制、控制介質制備、程序校驗和試切削。具體步驟與要求如下:

1.零件圖紙分析

拿到零件圖紙后首先要進行數控加工工藝性分析,根據零件的材料、毛坯種類、形狀、尺寸、精度、表面質量和熱處理要求確定合理的加工方案,并選擇合適的數控機床。

2.工藝處理

工藝處理涉及內容較多,主要有以下幾點:

1)加工方法和工藝路線的確定 按照能充分發揮數控機床功能的原則,確定合理的加工方法和工藝路線。

2)刀具、夾具的設計和選擇 數控加工刀具確定時要綜合考慮加工方法、切削用量、工件材料等因素,滿足調整方便、剛性好、精度高、耐用度好等要求。數控加工夾具設計和選用時,應能迅速完成工件的定位和夾緊過程,以減少輔助時間。并盡量使用組合夾具,以縮短生產準備周期。此外,所用夾具應便于安裝在機床上,便于協調工件和機床坐標系的尺寸關系。

3)對刀點的選擇 對刀點是程序執行的起點,選擇時應以簡化程序編制、容易找正、在加工過程中便于檢查、減小加工誤差為原則。

對刀點可以設置在被加工工件上,也可以設置在夾具或機床上。為了提高零件的加工精度,對刀點應盡量設置在零件的設計基準或工藝基準上。

4)加工路線的確定 加工路線確定時要保證被加工零件的精度和表面粗糙度的要求;盡量縮短走刀路線,減少空走刀行程;有利于簡化數值計算,減少程序段的數目和編程工作量。

5)切削用量的確定 切削用量包括切削深度、主軸轉速及進給速度。切削用量的具體數值應根據數控機床使用說明書的規定、被加工工件材料、加工內容以及其它工藝要求,并結合經驗數據綜合考慮。

工藝處理的詳細內容和分析過程將在2.3節中作進一步說明。

3.數學處理

數學處理就是根據零件的幾何尺寸和確定的加工路線,計算數控加工所需的輸入數據。一般數控系統都具有直線插補、圓弧插補和刀具補償功能。因此對于加工由直線和圓弧組成的較簡單的二維輪廓零件,只需計算出零件輪廓上相鄰幾何元素的交點或切點(稱為基點)坐標值。對于較復雜的零件或零件的幾何形狀與數控系統的插補功能不一致時,就需要進行較復雜的數值計算。例如對于非圓曲線,需要用直線段或圓弧段作逼近處理,在滿足精度的條件下,計算出相鄰逼近線段或圓弧的交點或切點(稱為節點)坐標值。對于自由曲線、自由曲面和組合曲面的程序編制,其數學處理更為復雜,一般需通過自動編程軟件進行擬合和逼近處理,最終獲得直線或圓弧坐標值。

4.程序編制

在完成工藝處理和數學處理工作后,應根據所使用機床的數控系統的指令、程序段格式,逐段編寫零件加工程序。編程前,編程人員要了解數控機床的性能、功能以及程序指令,才能編寫出正確的數控加工程序。

5.控制介質制備

程序編完后,需制作控制介質,作為數控系統輸入信息的載體。目前主要有磁盤、U盤、移動硬盤等。早期使用的穿孔紙帶、磁帶等,現已基本淘汰。數控加工程序還可直接通過數控系統操作鍵盤手動輸入到存儲器,或通過RS232CDNC接口輸入。

6.程序校驗和試切削

數控加工程序一般應經過校驗和試切削才能用于正式加工。可以采用空走刀、空運轉畫圖等方式以檢查機床運動軌跡與動作的正確性。在具有圖形顯示功能和動態模擬功能的數控機床上或CAD/CAM軟件中,用圖形模擬刀具切削工件的方法進行檢驗更為方便。但這些方法只能檢驗出運動軌跡是否正確,不能檢查被加工零件的加工精度。因此,在正式加工前一般還需進行零件的試切削。當發現有加工誤差時,應分析誤差產生的原因,及時采取措施加以糾正。 

 
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