第八章計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工編程8.1數(shù)控加工編程技術(shù)基礎(chǔ)8.2數(shù)控編程方法及其實(shí)現(xiàn)8.3數(shù)控編程中的刀位計(jì)算8.4CAD/CAM系統(tǒng)數(shù)控編程作業(yè)過程8.5數(shù)控編程舉例?8.1數(shù)控加工編程技術(shù)基礎(chǔ)1、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)2、數(shù)控程序格式及其相關(guān)的代碼指令3、常用切削刀具4、刀具運(yùn)動(dòng)控制面?1、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)

數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)命名:

ISO841標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,數(shù)控機(jī)床采用笛卡兒右手直角坐標(biāo)系。

直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸：X、Y、Z

回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸：A、B、C?數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)定義

前提:

假設(shè)工件不動(dòng)，刀具相對工件運(yùn)動(dòng)

Z軸：與主軸平行，工件尺寸增大方向?yàn)檎较?；多主軸時(shí)，使用最多的為Z軸；無主軸時(shí)，垂直于工件裝夾面坐標(biāo)軸為Z軸。X軸：與工件裝夾面平行，水平且與Z軸垂直

車床－沿工件徑向，離開工件軸線方向?yàn)檎?/p>

銑床－立式：由主軸向立柱看，右手方向?yàn)檎蚺P式：由主軸向工件看，右手方向?yàn)閄軸正向?臥式銑床+Z+X?+Z雙立柱龍門機(jī)床：從刀具向左立柱看，右手方向?yàn)閄軸正方向。+XY?Y軸：已知Z、X軸，根據(jù)右手法則確定Y坐標(biāo)正方向。A、B、C軸：分別繞X、Y、Z軸右螺旋前進(jìn)方向WILLEMIN公司主軸可擺動(dòng)的五軸加工中心?機(jī)床坐標(biāo)系MCS（MachineCoordinateSystem)：坐標(biāo)原點(diǎn)：由機(jī)床廠商設(shè)定的固有坐標(biāo)點(diǎn)，通常是以機(jī)床上固定基準(zhǔn)線/基準(zhǔn)面或與之距離確定。如立式數(shù)控銑床原點(diǎn)設(shè)定于主軸中心線與工作臺交點(diǎn)，其位置由至工作臺兩個(gè)側(cè)面給定距離設(shè)定。工件坐標(biāo)系WCS(WorkpieceCoordinateSystem)：為編程方便，可通過G代碼設(shè)定，可設(shè)置多個(gè)工件坐標(biāo)系。數(shù)控加工中的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡一般是以工件坐標(biāo)系WCS進(jìn)行計(jì)算的。?X軸Z軸偏置量Y軸Y軸偏置量X軸偏置量機(jī)床原點(diǎn)工件原點(diǎn)立式數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系Z軸?2、數(shù)控程序格式及其相關(guān)的代碼指令

數(shù)控程序格式

目前最普遍采用是字地址格式形式：N6G2X±5.3Y±5.3Z±5.3F±4.3S4T4M2其中：N－程序順序號字；G－準(zhǔn)備功能字；X（Y，Z）－坐標(biāo)尺寸；F－進(jìn)給速度功能字；S－主軸轉(zhuǎn)速功能字；

T－刀具功能字；M－輔助功能字。

?準(zhǔn)備功能代碼指令為數(shù)控機(jī)床建立工作方式，為數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)運(yùn)算、刀補(bǔ)運(yùn)算、固定循環(huán)等做好準(zhǔn)備。

ISO1056標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的準(zhǔn)備功能G指令

代碼功能代碼功能代碼功能G00點(diǎn)定位G41左側(cè)刀具補(bǔ)償G80取消固定循環(huán)G01直線插補(bǔ)G42右側(cè)刀具補(bǔ)償G81鉆孔循環(huán)G02順時(shí)針圓弧插G43左刀具偏置G82鉆或擴(kuò)孔循環(huán)G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G44右刀具偏置G83鉆深孔循環(huán)G04暫停G45~G52用于刀具補(bǔ)償G84攻絲循環(huán)G05不指定G53取消直線偏移G85鏜孔循環(huán)1G06拋物線插補(bǔ)G54X軸直線偏移G86鏜孔循環(huán)2

?ISO1056標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的輔助功能M指令代碼功能代碼功能代碼功能M00程序停止M15正向快速移動(dòng)M49速度修正失效M01計(jì)劃結(jié)束M16反向快速移動(dòng)M503號冷卻液開M02程序結(jié)束M17-M18不指定M514號冷卻液開M03主軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)M19主軸定向停止M52-M54不指定M04主軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)M20-M29永不指定M55直線位移到位置1M05主軸停止M30紙帶結(jié)束M56直線位移到位置2M06換刀M31互鎖機(jī)構(gòu)失效M57-M59不指定輔助功能代碼指令：是為數(shù)控加工、機(jī)床操作而設(shè)定的工藝性指令和輔助功能，是數(shù)控編程必不可少的功能代碼。?3、常用切削刀具

球頭銑刀圓角銑刀平底銑刀??刀觸點(diǎn)：在加工過程中刀具與工件的實(shí)際接觸點(diǎn)(A)。刀位點(diǎn)：數(shù)控編程中用以表示刀具位置的坐標(biāo)點(diǎn)(O)，球頭刀設(shè)于球心，圓角銑刀和平底銑刀位于端面中心，但UG編程系統(tǒng)刀位點(diǎn)全部在端面中心。?a)5參數(shù)b)7參數(shù)c)10參數(shù)刀具參數(shù)定義?4、刀具運(yùn)動(dòng)控制面零件面：零件上已加工生成的表面，用以控制切削深度；導(dǎo)動(dòng)面：控引導(dǎo)刀具運(yùn)動(dòng)的面，用以控制刀具運(yùn)動(dòng)方向；檢查面：確定走刀的終止位置，檢查切削過程的干涉。?刀具與導(dǎo)動(dòng)面的關(guān)系刀具與檢查面的關(guān)系?8.2數(shù)控編程方法及其實(shí)現(xiàn)

1、手工編程2、數(shù)控語言自動(dòng)編程3、CAD/CAM系統(tǒng)自動(dòng)編程?數(shù)控編程重要性：

數(shù)控設(shè)備閑置原因大約20-30%是編程不及時(shí)造成的；數(shù)控程序編制費(fèi)用可以與數(shù)控機(jī)床成本相提并論；高質(zhì)快速的編程方法一直與數(shù)控機(jī)床本身并行發(fā)展。數(shù)控編程技術(shù)的發(fā)展：手工編程；數(shù)控語言自動(dòng)編程；圖形交互編程；CAD/CAM集成系統(tǒng)編程；應(yīng)用CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控編程成為主流：CAM系統(tǒng)可完成形面定義、刀具選擇、加工參數(shù)設(shè)定、刀軌計(jì)算、后置處理、加工模擬等數(shù)控編程的整個(gè)過程。?工藝分析數(shù)值計(jì)算NC程序編輯NC程序輸入首件試切修改零件圖手工編程特點(diǎn)：不需輔助工具，效率低、出錯(cuò)率高，難以對復(fù)雜零件編程。

1、手工編程?數(shù)控語言的產(chǎn)生與發(fā)展1953年MIT開始研究數(shù)控自動(dòng)編程；1955年公布APT自動(dòng)編程系統(tǒng)；之后的近40年不斷推出新版本，如APTII、APTIII、APTIV、APTAC、APTSS等；德國EXAPT、法國IFAPT；日本FAPT；我國在上世紀(jì)70年代推出SKC、ZCX車銑編程系統(tǒng)。2、數(shù)控語言自動(dòng)編程?數(shù)控語言APT簡介APT數(shù)控語言格式：

命令/參數(shù)例：GODLTA/20,20,-5增量走刀數(shù)控語言常用語句：

初始語句：例PARTNO

幾何定義語句：例POINT、LINE、CIRCLE、PLANE等刀具定義語句：例CUTTER刀具運(yùn)動(dòng)語句：例GOLFT、GORGT、GOFWD等

切削用量語句：例FEDRAT、SPEED等

容許誤差語句：例OUTTOL、INTOL

后置處理語句：例MACHINE、SPINDL、COOLNT、END等?數(shù)控語言自動(dòng)編程原理：應(yīng)用專用數(shù)控語言編制零件源程序，經(jīng)編譯生成刀具運(yùn)動(dòng)軌跡（刀位文件CLDataFile)，經(jīng)后置處理生成相應(yīng)機(jī)床數(shù)控加工程序。特點(diǎn)：比手工編程效率高，解決復(fù)雜曲面編程問題。但專用詞匯及語句格式繁多，仍存在編程效率與機(jī)床加工速度間的矛盾。輸入編譯數(shù)值處理刀位文件CLDATA后置處理機(jī)床加工穿孔紙帶磁盤RS232C零件圖樣數(shù)控語言零件源程序程序員計(jì)算機(jī)?加工圖示零件APT源程序：PARTNO/TEMPLATE；初始語句，TEMPLATE為程序名稱MACHINE/FANUC,6M；后置處理程序的調(diào)用CLPRNT；打印刀具軌跡數(shù)據(jù)OUTTOL/0.002；外輪廓逼近容差I(lǐng)NTOL/0.002；內(nèi)輪廓逼近容差CUTTER/10；平底立銑刀，直徑=10mmL1=LINE/20,20,20,70；定義直線L1幾何定義L2=LINE/(POINT/20,70)ATANGL,75,L1；直線L2L4=LINE/20,20,46,20；直線L4L3=LINE/(POINT/46,20),ATANGL,45,L4；直線L3C1=CIRCLE/YSMALL,L2,YLARGE,L3,RADIUS,10；圓弧C1SETPT=POINT/-10,-10,10?FROM/SETPT；指定起刀點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡定義FEDRAT/2400；快速進(jìn)給GODLTA/20,20,-5；增量走刀SPINDL/ON；主軸啟動(dòng)COOLNT/ON；冷卻液開FEDRAT/100；指定切削速度GO/TO,L1,TO,L4；初始運(yùn)動(dòng)指定TLLFT,GOLFT/L1,PASTL2；沿直線L1左邊切削直至超過直線L2GORGT/L2,TANTO,C1；右轉(zhuǎn)切削L2直至切于圓C1GOFWD/C1,PAST,L3；沿圓C1切削直至超過L3GOFWD/L3,PAST,L4；沿直線L3切削超過L4GORGT/L4,PAST,L1；右轉(zhuǎn)切削L4直至超過L1GODLTA/0,0,10；增量走刀SPINDL/OFF；主軸停止FEDRAT/2400；快速進(jìn)給GOTO/SETPT；返回起刀點(diǎn)END；機(jī)床停止FINI；零件源程序結(jié)束?

CAM模塊3、CAD/CAM系統(tǒng)自動(dòng)編程CAD/CAM系統(tǒng)數(shù)控編程原理CAD造型加工工藝分析加工面選擇工藝參數(shù)確定刀軌文件生成刀位驗(yàn)證編輯修改后置處理加工仿真機(jī)床加工加工參數(shù)庫刀具庫材料庫?手工編程數(shù)控語言自動(dòng)編程CAD/CAM系統(tǒng)自動(dòng)編程無須軟件工具效率低，出錯(cuò)率高需記憶數(shù)控代碼難以完成復(fù)雜型面編程能從事復(fù)雜型面編程不需記憶具體數(shù)控代碼編程量大沒有圖形支持面向零件幾何圖形的交互過程用戶不需編源程序便于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成幾種數(shù)控編程方法的比較?8.3數(shù)控編程中的刀位計(jì)算1、非圓曲線刀位點(diǎn)計(jì)算2、球頭銑刀行距和步長的確定3、曲面加工中的刀位計(jì)算4、平面型腔零件加工刀位點(diǎn)的計(jì)算5、刀具的干涉檢驗(yàn)?1、非圓曲線刀位點(diǎn)計(jì)算直線段逼近:有等間距法、等弦長法和等誤差法a)等間距法—以相等的某自變量步長計(jì)算離散點(diǎn)。關(guān)鍵問題：如何根據(jù)允許誤差δ確定步長Δxδ?b)等弦長法--所有逼近線段的弦長相等關(guān)鍵問題：以輪廓曲線最小曲率半徑處的逼近誤差最大δmax確定弦長，保證δmax<δ允。

δ允?c)等誤差法—每個(gè)直線段的逼近誤差相等求取方法：以曲線起點(diǎn)為圓心，以允許誤差δ允為半徑作圓，求取該圓與曲線的公切線，過圓心作公切線的平行線交曲線于b點(diǎn)，則b點(diǎn)即為所求節(jié)點(diǎn)。?各直線逼近方法比較等間距法等弦長法等誤差法計(jì)算簡單，合理間距Δx選取是關(guān)鍵分割線段多，求解最小曲率半徑R是關(guān)鍵計(jì)算過程復(fù)雜，而分割的程序段較少?雙圓弧段逼近：直線段、內(nèi)切雙圓弧、外切雙圓弧

方法：在輪廓曲線上按一定方法連續(xù)取4個(gè)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)該4節(jié)點(diǎn)分布確定中間2節(jié)點(diǎn)之間用什么曲線逼近。直線元素內(nèi)切雙圓弧外切雙圓弧P1,p2,p3,p4P1,p4在p2p3P1,p4在p2p3接近一直線連線同側(cè)連線兩側(cè)

?a)直線元素若4節(jié)點(diǎn)分布接近一直線,即：則P2、P3可用直線逼近。

?b)內(nèi)切圓弧P1和P4在P2、P3連線的同側(cè)作圖方法：過P2作∠P1P2P3角平分線P2l2，過P2作P2l2垂線P2M；過P3作∠P2P3P4角平分線P3l3，過P3作P3l3垂線P3M；過P2、P3作∠P3P2M、∠P2P3M角平分線P2N、P3N交于N點(diǎn)；過N點(diǎn)作P2P3垂線PN，與P2l2、P3l3相交于O2、O3；以O(shè)2、O3為圓心，以P2O2、P3O3為半徑作圓弧C1、C2，即為所求的內(nèi)切圓弧。?c)外切圓弧點(diǎn)P1和P4在P2、P3點(diǎn)連線的兩側(cè)作圖方法：過P2點(diǎn)作∠P1P2P3的角平分線P2L2；過P3點(diǎn)作∠P2P3P4的角平分線P3L3；求解圓心O2與O3，條件①O2、O3分別在P2L2、P3L3上②O2O3=O2P2+O3P3，相切于P點(diǎn)。?2、球頭銑刀行距和步長的確定平面加工H（殘留高度）<Ra（粗糙度）?曲面加工

R-曲面曲率半徑；r刀-刀頭半徑；H-殘留高度。?3、曲面加工中的刀位計(jì)算參數(shù)曲面參數(shù)域截面線：參數(shù)曲面P(u,v)的任意平面截面線為平面曲線。等參數(shù)曲線：固定某參數(shù)不變所得到的曲線，如P(u,v0)、P(u0,v)。?等參數(shù)曲線法：刀具沿u向或v向等參數(shù)線切削加工方法，特點(diǎn)處理速度快。曲面加工方法?任意切片法：刀具沿一組平行平面截交線切削加工方法，特點(diǎn)處理計(jì)算耗時(shí)長。?等高線法：刀具由高到低沿一組水平平面截交線切削加工方法，特點(diǎn)耗時(shí)最長。?4、平面型腔零件加工刀位點(diǎn)的計(jì)算行切走刀路線a)往返走刀b)單向走刀平面型腔簡圖型腔加工方法：有行切法和環(huán)切法行切法：刀具按平行于某坐標(biāo)軸方向或一組平行線方向走刀。刀位計(jì)算簡單，遇到島嶼抬刀越過島嶼，或沿島嶼邊界繞過去。

往返走刀：空行程少，加工效率高，交替出現(xiàn)順逆銑，影響加工質(zhì)量。

單向走刀：可保持刀具相同切削狀態(tài)，但空行程較多，加工效率低。?刀位計(jì)算步驟：型腔輪廓邊界定義，外環(huán)順時(shí)針走向，內(nèi)環(huán)逆時(shí)針走向；確定走刀偏置量；計(jì)算內(nèi)外偏置環(huán)；干涉檢查，去除無效環(huán)，形成新內(nèi)外邊界環(huán)；重復(fù)循環(huán)，新環(huán)不斷生成、分裂、退化直至消失。環(huán)切法:是環(huán)繞型腔邊界進(jìn)行切削加工方法。?a)外輪廓偏置環(huán)自相交

判別自相交后每個(gè)新生封閉環(huán)，保留順時(shí)針走向封閉環(huán)，去除逆時(shí)針封閉環(huán)。b)

外偏置環(huán)與內(nèi)偏置環(huán)互交將收縮偏置環(huán)與擴(kuò)張偏置環(huán)合成一個(gè)新邊界環(huán)，擴(kuò)張環(huán)的島嶼將自然消失。c)多個(gè)內(nèi)偏置環(huán)互交將相交的多個(gè)內(nèi)輪廓偏置環(huán)合成為一個(gè)新的內(nèi)輪廓封閉環(huán)，所包含的島嶼合并為一個(gè)大島嶼。偏置環(huán)干涉處理方法?外偏置環(huán)自交：島嶼偏置環(huán)自交：保留順時(shí)針走向環(huán)去除逆時(shí)針走向環(huán)?5、刀具干涉檢驗(yàn)

數(shù)控加工兩帶直角平面的過切現(xiàn)象。

加工水平面時(shí)，應(yīng)將垂直面作為檢查面；加工垂直面時(shí)，應(yīng)將水平面作為檢查面。否則將可能造成過切現(xiàn)象。?刀具運(yùn)動(dòng)方向的干涉檢查在刀具運(yùn)動(dòng)方向上，系統(tǒng)比較曲率半徑和刀具半徑大小，若后者大，則修改刀具軌跡可避免過切。該方法不檢查非運(yùn)動(dòng)方向上的干涉。?全方位干涉檢查

將零件表面離散成一個(gè)個(gè)小曲面片(Patch)，驗(yàn)算刀具中心到小曲面片距離，進(jìn)行干涉檢查。曲面曲率變化大測點(diǎn)多曲面平坦，檢測點(diǎn)少?8.4CAD/CAM系統(tǒng)數(shù)控編程作業(yè)過程

1、數(shù)控加工工藝方案設(shè)計(jì)2、數(shù)控加工刀具軌跡的生成3、刀具軌跡的編輯修改4、后置處理5、加工仿真6、數(shù)控程序的傳輸?1、數(shù)控加工工藝方案設(shè)計(jì)1)毛坯的設(shè)計(jì)

可定義最小包容矩形塊；加工型面等距面；調(diào)用已有三維幾何實(shí)體。矩形方塊毛坯包括：毛坯設(shè)計(jì)、刀具選用、走刀路線、初始點(diǎn)、起刀點(diǎn)以及安全平面的確定等內(nèi)容矩形方塊毛坯?2)刀具的選用粗加工：切除絕大部分多余材料，切削用量較大，刀具負(fù)荷重，一般選用平底銑刀，刀具直徑盡可能選大。精加工：保證加工面精度要求，切削用量較小，刀具負(fù)荷輕，根據(jù)加工表面形狀可選擇平底刀、球頭刀或圓角銑刀。應(yīng)優(yōu)先選用平底刀，盡量選擇圓角銑刀，而少用球頭刀。刀具直徑選擇：先用大直徑刀具完成大部分余量的加工，再用小直徑刀具進(jìn)行清角或局部加工。?3)走刀路徑的確定走刀路線確定原則：－獲得良好的加工精度和表面加工質(zhì)量；－較短的走刀路線，較少的空程時(shí)間，以提高加工效率；－刀位點(diǎn)計(jì)算容易，減少計(jì)算工作量，以提高編程效率。直母線走刀-好沿橫截面線走刀-不好加工路線確定實(shí)例直母線走刀-好沿橫截面線走刀-不好?a)行切法b)環(huán)切法c)綜合法

計(jì)算簡單表面質(zhì)量好兩者綜合型腔零件加工路線?a)水平走刀-不好b)沿最長路徑角度走刀-好走刀角度?走刀路線粗精加工時(shí)的考慮粗加工：加工路徑一般選擇單向切削，可保證切削過程穩(wěn)定，可避免順逆銑工作狀態(tài)的變化。精加工：切削力較小，對順逆銑反映不敏感，加工路徑可采用雙向切削，以減少空行程，提高切削效率。單向切削雙向切削?4)初始點(diǎn)、起刀點(diǎn)和安全平面的確定安全平面:高于工件表面的某平面，可控制刀具非切削運(yùn)動(dòng)，避免刀具移動(dòng)時(shí)與工件、夾具干涉。初始點(diǎn)、返回點(diǎn)：設(shè)于安全平面之上，快速直線運(yùn)動(dòng)。起刀點(diǎn)：刀具運(yùn)動(dòng)第一點(diǎn)，刀位軌跡第一段，快速運(yùn)動(dòng)。進(jìn)刀點(diǎn)、退刀點(diǎn)：切入工件前、后的刀位點(diǎn)。刀具運(yùn)動(dòng)過程

?5）進(jìn)退刀方式粗加工：主要考慮刀具切削刃強(qiáng)度和機(jī)床功率；

精加工：主要考慮被加工表面質(zhì)量,不留進(jìn)刀痕。型腔加工時(shí)斜角切入一般原則：輪廓粗銑－起刀點(diǎn)放在工件外；型腔銑－可預(yù)鉆工藝孔；斜角切入加工?粗加工分層切削：第1層切深小一些，后續(xù)各層以相等參數(shù)切削。?精加工：采用附加圓弧段或與加工輪廓平行的進(jìn)退刀方式，避免在加工

件表面留下進(jìn)退刀痕

?附加圓弧進(jìn)退刀方式應(yīng)用實(shí)例?平行進(jìn)退刀方式應(yīng)用實(shí)例?2、數(shù)控加工刀具軌跡的生成刀具軌跡：由一個(gè)個(gè)刀具運(yùn)動(dòng)刀位點(diǎn)組成，是數(shù)控編程的核心任務(wù)。刀具軌跡生成：CAD/CAM系統(tǒng)自動(dòng)完成，需交互完成幾何體、刀具、加工方法及操作參數(shù)設(shè)置和創(chuàng)建。創(chuàng)建加工幾何體定義待加工工件加工區(qū)域和毛坯形狀。加工區(qū)域可由三維實(shí)體CAD模型通過選取體、面、線定義；加工毛坯可選擇事先定義的幾何體；可確定最小包容矩形體；可定義均勻余量毛坯，如鑄件。創(chuàng)建刀具可選用已有刀具，或根據(jù)工藝要求進(jìn)行創(chuàng)建。創(chuàng)建加工方法指定加工余量、內(nèi)外輪廓公差、切削步距和進(jìn)給量等參數(shù)，控制加工面殘留高度。創(chuàng)建程序組用于管理各個(gè)加工操作的次序，合理組織各個(gè)加工操作。

通過創(chuàng)建以定義各個(gè)數(shù)控加工作業(yè)，產(chǎn)生各個(gè)作業(yè)的數(shù)控加工刀具軌跡。?某汽輪機(jī)葉片銑削加工刀位點(diǎn)軌跡

?3、刀具軌跡的編輯修改由于造型時(shí)所生成的實(shí)體表面不光順，刀具軌跡中某些刀位點(diǎn)成為奇異點(diǎn)，需要對這些點(diǎn)進(jìn)行修改、均化處理等。CAD/CAM系統(tǒng)具有的刀具軌跡編輯功能：快速顯示被編輯的刀具軌跡；將刀具在所選擇的刀位點(diǎn)上顯示出來；可對刀具軌跡進(jìn)行列表顯示和編輯修改；對指定刀具軌跡按給定的方式進(jìn)行延伸、修剪或反向；

對刀具軌跡實(shí)施平移、旋轉(zhuǎn)及鏡像等幾何變換；

通過加入適當(dāng)?shù)段稽c(diǎn)實(shí)現(xiàn)對刀位點(diǎn)的勻化。?刀具軌跡的延伸?4、后置處理后置處理概念：所生成的刀具軌跡文件CLSF(CutterLocationSourceFile),尚需進(jìn)行轉(zhuǎn)換被數(shù)控機(jī)床使用，該轉(zhuǎn)換過程稱之為后置處理（PostProcessing）。某工件輪廓銑加工?

?后置處理工作流程讀入CLSF代碼轉(zhuǎn)換，坐標(biāo)變換輸出NC程序段處理完？轉(zhuǎn)換結(jié)束機(jī)床數(shù)控代碼格式Y(jié)N?專用后置處理模塊：針對特定數(shù)控機(jī)床指令集及代碼格式開發(fā)的后置處理程序。

特點(diǎn)：針對性強(qiáng)，轉(zhuǎn)換程序比較簡單，實(shí)現(xiàn)容易；但需龐大的后置處理模塊庫以供編程者選用。刀位文件CLSFanuc后置處理模塊Fagor后置處理模塊Siemens后置處理模塊Fanuc系統(tǒng)NC代碼Fagor系統(tǒng)NC代碼Siemens系統(tǒng)NC代碼?通用后置處理模塊：將后置處理功能通用化，可針對不同數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行后置處理，輸出相關(guān)的NC指令，處理過程需有MDF文件。MDF文件（MachineDataFile）：機(jī)床類型及控制特征，如銑、車、加工中心等系統(tǒng)名稱、控制軸數(shù)、聯(lián)動(dòng)軸數(shù)等特征；機(jī)床坐標(biāo)軸及其方向定義；準(zhǔn)備指令、輔助指令、主軸轉(zhuǎn)速指令、進(jìn)給率指令和刀具指令定義；各指令所要求參數(shù)，前零或后零壓縮；程序格式，如程序塊結(jié)束符、每頁打印行數(shù)等；文件頭所需信息，如文件名稱、生成日期等；注釋、出錯(cuò)信息。?機(jī)床數(shù)據(jù)文件生成器MDFG通用后置處理模塊機(jī)床NC代碼刀位文件CLS機(jī)床數(shù)據(jù)文件MDF通用后置處理模塊工作原理特點(diǎn)：通用性強(qiáng)，已成為當(dāng)前CAD/CAM系統(tǒng)后置處理的主流形式。?五、加工仿真加工仿真：仿真模擬數(shù)控加工過程，檢驗(yàn)加工過程中干涉和碰撞現(xiàn)象。刀具軌跡驗(yàn)證仿真：在后置處理前進(jìn)行，通常CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)有功能：刀具軌跡是否光滑連接，有無交叉；刀軸矢量是否有突變現(xiàn)象；組合曲面加工時(shí)刀具軌跡的拼接是否合理；走刀方向是否符合曲面的造型原則；刀具是否啃切零件加工表面；刀具是否與檢查面發(fā)生干涉或碰撞等。?葉片砂帶磨削運(yùn)動(dòng)軌跡仿真?機(jī)床加工仿真：通過建立零件毛坯、加工機(jī)床、夾具以及刀具幾何實(shí)體模型，應(yīng)用圖形動(dòng)態(tài)顯示技術(shù),模擬零件的實(shí)際加工過程。該類仿真是在后置處理完成后進(jìn)行，是一些高檔系統(tǒng)所擁有功能。UG機(jī)床加工仿真模塊ISV：仿真模塊ISV結(jié)構(gòu)組成?機(jī)床仿真環(huán)境

?6、數(shù)控程序的傳輸DNC接口：DNC：DirectNumericControlDNC：DistributedNumericalControl

DNC類型與比較類型基本DNC狹義DNC廣義DNC功能下傳數(shù)控程序下傳數(shù)控程序上傳數(shù)控程序下、上傳數(shù)控程序系統(tǒng)采集、遠(yuǎn)程控制復(fù)雜程度簡單中等復(fù)雜價(jià)格低中等高?DNC通信接口：

25針RS232C串行接口DNC通信協(xié)議：

字符位數(shù)：EIA標(biāo)準(zhǔn)7位，ISO標(biāo)準(zhǔn)8位

奇偶校驗(yàn)位：奇數(shù)位校驗(yàn)（Odd)偶數(shù)位校驗(yàn)（Even)

停止位：1位或２位

傳輸速率：1200,2400,4800,9600,19200

?

Siemens系統(tǒng)通訊接口界面WINPCIN?8.6數(shù)控編程應(yīng)用舉例操作步驟：1、毛坯設(shè)置被加工零件毛坯設(shè)置?2、進(jìn)入編程模塊，初始化編程環(huán)境：

選擇菜單Application→Manufacturing，彈出初始化對話框。選擇millcontour選擇camgeneral?3、創(chuàng)建幾何體、刀具組、方法組和程序組建立幾何體對話框選擇工件和毛坯工件毛坯?建立刀具組對話框設(shè)置刀具參數(shù)?建立方法組對話框建立程序組對話框設(shè)置加工余量和允差?4、確定粗精加工作業(yè)?5、設(shè)定工藝參數(shù)切削層設(shè)置結(jié)果設(shè)置切削層參數(shù)設(shè)置工藝參數(shù)?6、生成刀位文件?7、數(shù)控加工過程仿真?8、后置處理選擇待后置處理程序選擇后置處理機(jī)床類型?機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控機(jī)床編程及加工機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^數(shù)控機(jī)床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計(jì)算機(jī)上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗(yàn)程序，然后在數(shù)控機(jī)床上對工件進(jìn)行加工；結(jié)合機(jī)械加工工藝，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的目的；數(shù)控編程的內(nèi)容；編程步驟。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機(jī)床的編程格式和能識別的語言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)如程序紙帶、磁帶等，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀懂的信息，再送入數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的CNC裝置對程序經(jīng)過處理之后，向機(jī)床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信息，驅(qū)動(dòng)機(jī)床完成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。數(shù)控編程的目的機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計(jì)算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；③編寫零件加工程序；④制作控制介質(zhì)；⑤校對程序及首件試加工。數(shù)控編程的內(nèi)容機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規(guī)程數(shù)學(xué)處理編寫程序文件制作控制介質(zhì)程序校驗(yàn)及試切數(shù)控機(jī)床機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數(shù)控車床模擬仿真和數(shù)控銑床模擬仿真系統(tǒng)，由軟件+標(biāo)準(zhǔn)硬件系統(tǒng)構(gòu)成，不要求專用硬件或運(yùn)動(dòng)控制卡，所有數(shù)控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統(tǒng)操作和機(jī)床控制兩大部分組成。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹為例，軟件提供下列指令：以數(shù)控車床模擬仿真系統(tǒng)（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態(tài)

1G00快速線性移動(dòng)G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補(bǔ)G01X(U)_Z(W)_√G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補(bǔ)G3