數控機床，加工中編程的多變化及其數控程序形成簡介

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發(fā)表時間：2014-07-01 00:00

數控編程是從零件圖紙到獲得合格的數控加工程序的過程，其任務是計算加工中的刀位點。刀位點一般為刀具軸線與刀具表面的交點，多軸加工中還要給出刀軸矢量。數控編程的主要內容包括：分析零件圖樣、確定加工工藝過程、數學處理、編寫零件加工程序、輸入數控系統(tǒng)、程序檢驗及首件試切。

根據問題復雜程度的不同，數控加工程序可通過手工編程或計算機自動編程來獲得。目前計算機自動編程采用圖形交互式自動編程，即計算機輔助編程。這種自動編程系統(tǒng)是CAD(計算機輔助設計)與CAM(計算機輔助制造)高度結合的自動編程系統(tǒng)，通常稱為CAD/CAM系統(tǒng)，其工作流程如圖所示。
CAM編程是當前最先進的數控加工編程方法，它利用計算機以人機交互圖形方式完成零件幾何形狀計算機化、軌跡生成與加工仿真到數控程序生成全過程，操作過程形象生動，效率高、出錯幾率低。而且還可以通過軟件的數據接口共享已有的CAD設計結果，實現CAD/CAM集成一體化，實現無圖紙設計制造。
計算機輔助編程的步驟：
為適應復雜形狀零件的加工、多軸加工、高速加工，一般計算機輔助編程的步驟為：
(1)零件的幾何建模
對于基于圖紙以及型面特征點測量數據的復雜形狀零件數控編程，其首要環(huán)節(jié)是建立被加工零件的幾何模型。
(2)加工方案與加工參數的合理選擇
數控加工的效率與質量有賴于加工方案與加工參數的合理選擇，其中刀具、刀軸控制方式、走刀路線和進給速度的優(yōu)化選擇是滿足加工要求、機床正常運行和刀具壽命的前提。
(3)刀具軌跡生成
刀具軌跡生成是復雜形狀零件數控加工中最重要的內容，能否生成有效的刀具軌跡直接決定了加工的可能性、質量與效率。刀具軌跡生成的首要目標是使所生成的刀具軌跡能滿足無干涉、無碰撞、軌跡光滑、切削負荷光滑并滿足要求、代碼質量高。同時，刀具軌跡生成還應滿足通用性好、穩(wěn)定性好、編程效率高、代碼量小等條件。
(4)數控加工仿真
由于零件形狀的復雜多變以及加工環(huán)境的復雜性，要確保所生成的加工程序不存在任何問題十分困難，其中最主要的是加工過程中的過切與欠切、機床各部件之間的干涉碰撞等。對于高速加工，這些問題常常是致命的。因此，實際加工前采取一定的措施對加工程序進行檢驗并修正是十分必要的。數控加工仿真通過軟件模擬加工環(huán)境、刀具路徑與材料切除過程來檢驗并優(yōu)化加工程序，具有柔性好、成本低、效率高且安全可靠等特點，是提高編程效率與質量的重要措施。
(5)后置處理后置處理是數控加工編程技術的一個重要內容，它將通用前置處理生成的刀位數據轉換成適合于具體機床數據的數控加工程序。其技術內容包括機床運動學建模與求解、機床結構誤差補償、機床運動非線性誤差校核修正、機床運動的平穩(wěn)性校核修正、進給速度校核修正及代碼轉換等。因此后置處理對于保證加工質量、效率與機床可靠運行具有重要作用。