第七章 计算机辅助编程精要.ppt

CAM技术概述 数控加工编程 加工过程仿真 DNC技术 7-1 CAM技术概述 7-1-1 机械制造系统及其组成 机械制造系统的概念 机械制造过程可以看作一个有输入、输出的完整系统。输入分为原材料输入，能量输入，信息输入；加工过程相当于系统内的处理，交换，传递等；输出物是该系统的产品。 7-1-1 机械制造系统及其组成 机械制造系统的组成 7-1-2 CAM系统的层次结构 根据组成系统的硬件不同，可组成不同层次的计算机辅助制造系统。 一台计算机+一台或多台数字控制机床： 计算机数控系统（CNC—Computerized Numerical Control)。 计算机+物流设备+多台数字控制加工中心： 柔性制造单元（FMC—Flexible Manufacturing Cell)。 7-1-2 CAM系统的层次结构 物料储运设备+若干FMC： 柔性制造系统（FMS—Flexible manufacturing system)。 CAD系统+若干FMS+管理系统： 计算机集成制造系统（CIMS—Computer Integrated Manufacturing System)。 7-1-3 机械制造自动化的发展过程 20世纪初到50年代：流水线，自动线。 20世纪50年代到80年代：自动线，成组技术，数控系统。 20世纪80年代到90年代：数控系统，柔性制造单元，柔性制造系统。 20世纪90年代到90年代后期：柔性制造系统，计算机集成制造系统。 目前：计算机集成制造系统，网络与虚拟制造系统。 7-2 数控加工编程 数控技术 数控编程概述 手工编程 计算机辅助编程 7-2-1 数控技术 数控机床 数控基本概念 数控加工技术 数控机床 世界上第 一台数控机床于1952年由美国帕森兹公司(Parsons Co.)与麻省理上学院(MIT)合作研制成功，开创了世界数控机床发展的先河。 当加工对象改变时，一般不需要对机床设备进行调整，只需要更换一个新的控制介质(例如穿孔纸带、穿孔卡、磁带等)就可以自动地加工出新的零件来。因此数控机床对单件、小批量生产产的自动化具有重要意义。 数控基本概念 数字控制(Numerical Control)技术，简称数控技术，是用数字化信号对控制对象加以控制的一种自动控制技术。 采用数控技术的控制系统可以对数字化控制信息可以进行诸如逻辑运算、数字运算等复杂的信息处理工作，特别是可用软件来改变信息处理的方式或过程。 具有许多明显的优点，而被广泛应用于机械运动的轨迹控制和机械系统的开关量控制中，如机床、机器人的控制等。 7-2-1 数控技术 数控加工过程 1）要预先根据零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过程、工艺参数和走刀运动数据; 2）编制加工程序; 3）传输加工程序给数控系统; 4）加工程序经数控系统处理与计算，发出相应的进给运动指令信号，通过伺服系统使机床按预定的轨迹运动，进行零件的加工。 7-2-2 数控编程概述 数控编程--就是根据被加工零件的图纸和技术要求、工艺要求等切削加工的必要信息，按数控系统所规定的指令和格式编制成加工程序文件，这个过程称为零件数控加工程序编制，简称数控编程。 7-2-2 数控编程概述 数控编程的内容和步骤 1. 工艺方案分析： 是否适合数控加工,此时应考虑数控机床使用的合理性及经济性，并充分发挥数控机床的功能。 2. 工序详细设计： 数控加工程序是指在一台数控机床上对某个零件进行连续加工的那些表面的加工工序。工序的详细设计主要包括：工件的定位和夹紧、工步划分、刀具选择、切削用量的确定、走刀路线的合理制定。 7-2-2 数控编程概述 3. 运动轨迹的坐标值计算： 首先建立工件坐标系，正确选择编程原点，根据走刀路线，计算每次走刀的坐标值。主要步骤为： ① 基点计算 ② 节点计算 ③ 辅助计算 4. 加工程序单的编写： 按照机床数控系统使用的指令代码及程序格式要求，编写或生成零件加工程序清单， 5. 程序校核与试切。 7-2-2 数控编程概述 一个完整的加工程序通常由程序起始标志、程序号、程序说明、若干个程序段以及程序结束标志几部分组成。 程序段是数控程序最重要的组成部分。它由若干个指令字组成，而指令字又由指令和指令值组成。一个程序段一般控制完成一个动作。 7-2-2 数控编程概述 7-2-2 数控编程概述 数控程序中决定机床控制功能的指令包括G、M、S、F、T指令。 G指令称为准备功能指令，用来确定机床运动部件