第十一章_MasterCAM自动编程与数据传输.docx

PAGE PAGE # 第^一章 自动编程 如何进行数控加工程序的编制是进行数控加工的关键，传统的手工编程方 法复杂、繁琐，易于出错，难于检查，不能充分发挥数控加工的优势。尤其对 某些形状复杂的零件，如自由曲面零件的编程问题，手工编程是根本无法实现 的。所以，手工编程一般只用在形状简单的零件加工中，而对于形状复杂的零 件，则需要用计算机进行辅助处理和计算。 第一节自动编程概述 、自动编程的基本原理 手工编程中的几何计算、编写加工程序单、程序校核，甚至工艺处理等由 计算机自动处理完 成的编程方法称为“计算机自动 编程”，简称“自动编程”。自 动编程是通过数控自动程序编制 系统实现的。它包括硬件及软件 两部分，硬件主要由计算机及绘 图仪、扫描仪等一些外围设备组 成；软件即计算机编程系统，又 信息输出 称编译软件，它主要作用是使计 算机具有处理工件源程序并自动 数控机床 输出具体数控机床加工程序的能 力。 图11-1自动编程的工作过程 自动编程的工作过程如图11-1所示。 1 ?准备原始数据 自动编程系统不会自动地编制出完美的数控程序。 首先，人们必须给计算 机送入必要的原始数据， 这些原始数据描述了被加工零件的所有信息， 包括零 件的几何形状、 尺寸和几何要素之间的相互关系， 刀具运动轨迹和工艺参数等 等。原始数据的表现形式随着自动编程技术的发展越来越多样化， 它可以是用 数控语言编写的零件源程序， 也可以是零件的图形信息， 还可以是操作者发出 的声音等等。 一些原始数据是由人工准备的， 当然它比直接编制数控程序要简 单、方便得多。 2．输入翻译 原始数据以某种方式输入计算机后， 计算机并不立即识别处理， 必须通过 一套预先存放在计算机中的编程系统软件， 将它翻译成计算机能够识别和处理 的形式。由于它的翻译功能，故又称编译软件。计算机编程系统品种繁多，原 始数据的输入方式不同， 程编系统就不一样， 即使是同一种输入方式， 也有很 多种不同的程编系统。 3．数学处理 这部分是根据已经翻译的原始数据计算出刀具相对于工件的运动轨迹。 编 译和计算合称为前置处理。 4．后置处理 后置处理就是编程系统将前置处理的结果处理成具体的数控机床所需要 的输入信息，即形成了零件加工的数控程序。 5．信息的输出 将后置处理得到的程序信息通过控制介质 （如磁盘、 纸带等）或通过计算 机与机床的通讯接口，输入到数控机床，控制数控机床加工，或边输入，边加 工。 二、自动编程的主要特点 与手工编程相比， 自动编程的速度快， 质量好，这是因为自动编程具有以 下主要特点： 1 ．数学处理能力强 对轮廓形状不是由简单的直线、 圆弧组成的复杂零件， 特别是空间曲面零 件，以及几何要素虽不复杂，但程序量很大的零件，计算则相当繁琐，采用手 工程序编制是难以完成的。 例如，对一般二次曲线廓形， 手工编程必须采取直 线或圆弧逼近的方法，算出各节点的坐标值，其中列算式、解方程，虽说能借 助计算器进行计算， 但工作量之大是难以想像的。 而自动编程借助于系统软件 强大的数学处理能力， 人们只需给计算机输入该二次曲线的描述语句， 计算机 就能自动计算出加工该曲线的刀具轨迹， 快速而又准确。 功能较强的自动编程 系统还能处理手工编程难以胜任的二次曲面和特种曲面。 2．能快速、自动生成数控程序 对非圆曲线的轮廓加工， 手工编程即使解决了节点坐标的计算， 也往往因 为节点数过多， 程序段很大而使编程工作又慢又容易出错。 自动编程的一大优 点之一，就是在完成计算刀具运动轨迹之后， 后置处理程序能在极短的时间内 自动生成数控程序， 且该数控程序不会出现语法错误。 当然自动生成程序的速 度还取决于计算机硬件的档次，档次越高，速度越快。 3．后置处理程序灵活多变 同一个零件在不同的数控机床上加工，由于数控系统的指令形式不尽相 同，机床的辅助功能也不一样，伺服系统的特性也有差别。因此，数控程序也 应该是不一样的。 但在前置处理过程中， 大量的数学处理， 轨迹计算却是一致 的。这就是说，前置处理可以通用化。只要稍微改变一下后置处理程序，就能 自动生成适用于不同数控机床的数控程序来， 后置处理相比前置处理， 工作量 要小得多，程序简单得多，因而它灵活多变。对于不同的数控机床，取用不同 的后置处理程序， 等于完成了一个新的自动编程系统， 极大地扩展了自动编程 系统的使用范围。 4．程序自检、纠错能力强 复杂零件的数控加工程序往往很长， 要一次编程成功， 不出一点错误是不 现实的。手工编程时，可能书写笔误，可能算式有问题， 也可能程序格式出错， 靠人工检查一个个错误是困难的， 费时又费力。 采用自动编程， 程序有错主要 是原始数据不正确而导致刀具运动轨迹有误， 或刀具与工件干涉， 或刀具与机 床相