机械加工新技术 - ok.ppt

（四）数控机床部件的发展趋势 （四）数控机床部件的发展趋势 CNC控制器的发展趋势 伺服驱动技术的发展 机械结构技术 编程技术的发展 5）成套、成线制造装备 。 6）工业机器人技术融入数控机床，促进成套技术向自动化方 向发展 。 编程技术的发展 4. 编程技术的发展 数控编程技术的发展 数控编程技术是实现数控加工的主要环节，发展趋势: 由手工编程发展到自动编程 由APT语言形式发展到自CAD/CAM自动编程。 此外还有下面特点： 1）脱机编程发展到在线编程。 传统的编程是脱机进行的。由人工、计算机以及采用编程机来完成，然后再输入给数控装置。 现代的CNC装置有很强的存储和运算能力，把很多自动编程机具有的功能，移植到数控装置的计算机中来，在人工操作键盘和彩色显示器的作用下，在线的以人机对话方式进行编程，并具有前台操作、后台编程的功能。 2）具有机械加工技术中的特殊工艺和组合工艺方法的程序编制功能。 除了具有圆切削、固定循环和图形循环外，还有宏程序设计、子程序设计功能，会话式自动编程、蓝图编程和实物编程，功能。 3）编程系统由只能处理几何信息发展到几何信息和工艺信息同时处理的新阶段。 新型的CNC系统中装入了小型工艺数据库，使得在线程序编制过程中可以自动选择最佳切削用量和适合的刀具。 基于CAD/CAM软件的交互图形自动编程 1) CAD/CAM软件数控编程简介 交互图形编程的实现是以CAD技术为前提，编程的核心是刀位点的计算。对于复杂零件，其数控加工刀位点的人工计算十分困难。而CAD三维造型包含了数控编程所需要的完整的零件表面几何信息，计算机软件可针对这些几何信息进行数控加工的刀位自动计算。绝大部分数控编程软件（CAM）都具有CAD功能，因此称为CAD/CAM一体化软件。 基于CAD/CAM软件的交互图形编程技术与CAD技术相比较要简单的多，其实现过程基本固定，其操作简单易学，然而对经验依赖较强。目前，市场上流行的CAD/CAM软件种类较多，均具备了交互图形编程的功能，操作大同小异。 2) 基本实现过程 CAD/CAM交互图形编程的过程和内容 刀位轨迹计算 CAD造型 加工工艺分析和规划 参数设置 仿真校验 后处理 刀具设置 加工工艺参数设置 切削方式设置 加工对象设置 图4.7-1 CAD/CAM交互图形编程流程 包括内容： （1） CAD造型 是交互式自动编程的基础，编程人员需要掌握一定的三维造型技术。 ?零件造型 ?装配图 ?工程图 （2 ）加工工艺分析和规划 ： 加工对象及区域规划。 加工工艺路线规划 加工工艺和加工方式确定 （3）参数设置 ： 加工对象 刀具设置 加工工艺参数设置 切削方式设置 （ 4 ）刀位轨迹计算 （ 5 ）仿真校验 （ 6 ）后处理 3) 编程的质量判定标准为： ⑴ 程序是正确的、完备（如不存在加工残留区域），零件加工质量稳定。 ⑵ 误差控制：包括插补误差、残留高度控制等。 ⑶ 程序的稳定性好可读性好，易于调试和修改。例如：要改变非圆曲线的逼近步长或曲面的走刀行距，只需修改某一个参数即可，而不必修改整个程序。当刀具半径变化或零件安装位置改变，不需改变程序 ⑷ 充分发挥系统功能，使程序最短。例如：系统有型腔宏指令，一条指令可以编出一个铣腔程序。若弃之不用，改为一刀一刀的描述，则势必造成程序冗长。 ⑸ 程序的通用性好。若有系列零件，则只需编一种，其余只要修改关键尺寸程序即可使用。 ⑹ 加工效率：即在保证加工精度的前提下，加工程序的执行时间越少越好。 ⑺ 安全性：指程序对可能出现的让刀、漏刀、撞刀及过切等不良现象的防范措施和效果。 ⑻ 工艺性：包括进退刀的设置、刀具选择、加工工艺规划（加工流程及余量分配）、切削方式（刀位轨迹形式选择）、接刀痕迹控制及其他各种工艺参数（如进给速度、主轴转速、切削方向、背吃刀量等）的设置等。 ⑼ 编程成本低、运行成本要低、后续加工成本低。 4) CAM编制程序的优化 由于数控系统及机床各异，尽管有专用后置处理或万能后置处理，CAM的后置处理功能还时比较弱，与机床CNC数控系统功能相比，仍有相当差距。对用CAM编制的程序应该进行优化。 若能既充分发挥CAM的优点，又能避免其不足，还能充分发挥数控系统的功能和操作者的实践经验就需要对CAM编制的零件加工程序进行优化，使之编出一个高水准的零件加工程序。优化加工程序建议从以下几方面考虑。 发挥系统刀具半径补偿功能 。 以圆弧插补功能代