(CAD机械辅助构图)第六章数控加工编程基础.pptx

第六章 数控加工编程基础;6.1 概述 6.1.1 CAM系统的发展过程 数控加工编程是CAD/CAM系统中的重要模块之一。由CAD系统所生成的产品以及数字模型与制造工艺有关的产品信息在CAM系统中转换为产品的应用模型，设计与制造所用模型的唯一性保证了产品的精确定义与制造；应用CAM系统，产品制造工程师可以在 产品的零件模型上完成全部加工过程的模拟，选择优化的加工方法，并通过对刀具轨迹的验证以确认加工的正确性、工艺性、以及可靠性，从而实现了产品虚拟设计与制造的完整过程；数控加工编程系统的应用对缩短产品的制造周期，减少生产的准备时间，尤其是对于批量小、变化快、复杂程度大和精度要求高的产品具有明显优势。; CAM技术的起源于1950年数控机床的研究。起初通过手工穿孔纸带进行编程加工，用于编程的数控码（NC Code）主要是在两个二维坐标系统上的一些少量控制指令以及主轴转速和进给速度的控制指令。与计算机机器语言非常相近，将其改进为近似汇编语言的数控语言。; 在此领域的初步发展中，最重要的进展是APT语言（AUTOMATiC rogramming Tool）及其处理器与后置处理器（Post　Processor）的研制成果。语言结构简单，其处理器可以完成二维和三维的刀具轨迹计算和插值运算。 　　70年代初期，出现了一系列的CAD／CAM集成系统，用户可以通过交互系统直观地、方便地检查刀具轨迹的生成情况。图形可以缩放、旋转，刀具轨迹可以修改（Modify）或者修剪（Triming）。 ;6.1.2 CAM系统的基本组成 　　 目前系统的应用大致也可以分为几种类型： (1) CAD/CAM系统完全独立；(2) CAD/CAM系统与单个数控机床或若干台机床以一定的控制网络相互连接。 通常将这种直接把数控信息传送给数控装置的方式称之为 DNC（Direct Numerical Control）。(3) CAD/CAM系统通过一定的控制系统网络相互连接。; CAM系统从用途上分类一般有： 　 (1)二轴至二轴半的切削加工，主要是二维加工并阶段性沿第三轴扩展；　　(2)三轴以上的切削加工主要是曲面加工，曲面雕刻加工；　　(3)电火花加工EDN（包括2轴以上）；　　(4)线切割加工（Wire Cut）；　　(5)板???加工（FabriCation），包括冲裁（Punch）、排样优化（Nest）以及分段冲裁（Nib－bling）；　　 (6)等离子加工（Plasma）以及激光加工（Laser）。; 按刀具的运动方式划分类型有： 　　(1)点到点加工（Poin To Point），孔加工； 　　(2)线加工，包括直线、平面曲线和空间曲线； 　　(3)曲面加工。 ; CAM系统还包括一些辅助功能。其中有： 　　(1)加工参考坐标系的确定；　　(2)刀具轨迹的变换（Transformation）；　　(3)刀具轨迹的修改与编辑（Modify and Edit）；　　(4)各种库文件的管理（Library Management）；　　(5)后置处理（Post process）；　　(6)系统内部宏定义语言以及宏控制（Macro）。;刀具轨迹的修改与编辑一般有2种方式： (1)通过交互设备直接从图形上对轨迹修改； (2)由刀具轨迹输入文件CISF进行文本修改。　　 CLSF文件由类似APT语言的语句写成。 ;6.2 常见的数控系统 6.2.1 SIEMENS系统简介 SINUMERIK802D，其核心部件 - PCU （面板控制单元）将CNC、PLC、人机界面和通讯等功能集成于一体。可靠性高、易于安装。 SINUMERIK802D可控制4个进给轴和一个数字或模拟主轴。通过生产现场总线PROFIBUS将驱动器、输入输出模块连接起来。 ;模块化的驱动装置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服电机，为机床提供了全数字化的动力。通过视窗化的调试工具软件，可以便捷地设置驱动参数，并对驱动器的控制参数进行动态优化。 SINUMERIK802D集成了内置PLC系统，对机床进行逻辑控制。采用标准的PLC的编程语言Micro/WIN进行控制逻辑设计。并且随机提供标准的PLC子程序库和实例程序，简化了制造厂设计过程，缩短了设计周期。 ;功能： 控制车床、钻铣床 可控制4个进给轴和一个数字或模拟主轴 三轴联动，具有直线插补、平面圆弧插补、螺旋线插补、空间圆弧（CIP）插补等控制方式 螺纹加工、变距螺纹加工 旋转轴控制 端面和柱面坐标转换（C轴功能） 前馈控制、加速度突变限制 程序预读可达35段; 刀具寿命监控 主轴准停，刚性攻