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CAD/CAM 技术基础 1第8章计算机辅助数控编程、制造、生产管理 8.1 图形交互式自动编程 8.2 计算机辅助制造技术 8.3 计算机辅助生产管理和控制参考文献: 姚英学,蔡颖. 计算机辅助设计与制造. 北京:高等教育出版社, 2002 蔡汉明,陈清奎. 机械 CAD/CAM 技术. 北京:***出版社, 2003 2 数控加工程序编程的内容与步骤图形交互式自动编程正确的加工程序不仅应保证加工出符合图纸要求的合格工件,同时应能使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥,以使数控机床能安全、可靠、高效地工作。数控加工程序的编制过程是一个比较复杂的工艺决策过程。一般来说,数控编程过程主要包括:分析零件图样、工艺处理、数学处理、编写程序单、输入数控程序及程序检验,典型的数控编程过程如图所示。 3 计算机辅助数控加工编程的一般原理图形交互式自动编程编程人员首先将被加工零件的几何图形及有关工艺过程用计算机能够识别的形式输入计算机,利用计算机内的数控系统程序对输入信息进行翻译,形成机内零件拓扑数据;然后进行工艺处理(如***选择、走刀分配、工艺参数选择等)与***运动轨迹的计算,生成一系列的***位置数据(包括每次走刀运动的坐标数据和工艺参数),这一过程称为主信息处理(或前置处理);然后按照 NC 代码规范和指定数控机床驱动控制系统的要求,将主信息处理后得到的刀位文件转换为 NC 代码,这一过程称之为后置处理。经过后置处理便能输出适应某一具体数控机床要求的零件数控加工程序(即 NC 加工程序),该加工程序可以通过控制介质(如磁带、磁盘等)或通讯接口送入机床的控制系统。整个处理过程是在数控系统程序(又称系统软件或编译程序)的控制下进行的。数控系统程序包括前置处理程序和后置处理程序两大模块。每个模块又由多个子模块及子处理程序组成。计算机有了这套处理程序,才能识别、转换和处理全过程,它是系统的核心部分。 4 数控编程术语与标准?字符编码标准与加工程序指令标准化以前广泛采用数控穿孔纸带作为加工程序信息输入介质,常用的标准纸带有五单位和八单位两种,数控机床多用八单位纸带。纸带上表示代码的字符及其穿孔编码标准有 EIA (美国电子工业协会)制定的 EIA RS - 244 和 ISO (国际标准化协会)制定的 ISO - RS840 两种标准。国际上大都采用 ISO 代码,由于 EIA 代码发展较早,已有的数控机床中,有一些是应用 EIA 代码的,现在我国规定新产品一律采用 ISO 代码。也有一些机床, 具有两套译码功能,既可采用 ISO 代码也可采用 EIA 代码。目前绝大多数数控系统采用通用计算机编码,并提供与通用微型计算机完全相同的文件格式,保存、传送数控加工程序,因此,纸带已逐步被现代化的信息介质所取代。除了字符编码标准外,更重要的是加工程序指令的标准化,主要包括准备功能码( G 代码)、辅助功能码( M 代码)及其它指令代码。我国***部制定了有关 G 代码和 M 代码的 JB3202-1983 标准,它与国际上使用的 ISO1056 - 1975E 标准基本一致。 5 ?数控机床的坐标系定义数控机床通过各个移动件的运动产生***与工件之间的相对运动来实现切削加工。为表示各移动件的移动方位和方向(机床坐标轴),在 ISO 标准中统一规定采用右手直角笛卡儿坐标系对机床的坐标系进行命名,在这个坐标系下定义***位置及其运动的轨迹。机床坐标的命名方法如图所示: 通常在坐标轴命名或编程时,不论在加工中是***移动,还是被加工工件移动,都一律假定工件相对静止不动而***在移动,并同时规定***远离工件的方向作为坐标轴的正方向。在坐标轴命名时,如果把***看作相对静止不动,工件移动,那么,在坐标轴的符号上应加注标记('),如X'、Y'、Z'等。 6 确定机床坐标轴,一般是先确定Z轴,再确定X轴和Y轴。 1.确定Z轴对于有主轴的机床,如车床、铣床等则以机床主轴轴线方向作为 Z 轴方向。对于没有主轴的机床,如刨床,则以与装卡工件的工作台相垂直的直线作为 Z 轴方向。如果机床有几个主轴,则选择其中一个与机床工作台面相垂直的主轴作为主要主轴, 并以它来确定 Z 轴方向。 2.确定X轴 X轴一般位于与工件安装面相平行的水平面内。对于机床主轴带动工件旋转的机床,如车床、磨床等,则在水平面内选定垂直于工件旋转轴线的方向为X轴,且***远离主轴轴线方向为X轴的正方向。对于机床主轴带动***旋转的机床, 当主轴是水平的,如卧式铣床、卧式镗床等,则规定人面对主轴,选定主轴左侧方向为X轴正方向;当主轴是竖直时,如立式铣床、立式钻床等,则规定人面对主轴,选定主轴右侧方向为X轴正方向。对于无主轴的机床,如刨床,则选定切削方向为X轴正方向。 3.确定Y轴 Y轴方向可以根据已选

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