数控自动编程的基本步骤

基于CAD/CAM的数控自动编程的基本步骤

基于CAD/CAM的数控自动编程的基本步骤

1. 加工零件及其工艺分析

加工零件及其工艺分析是数控编程的基础，和手工编程、APT 语言编程一样，基于CAD/CAM的数控自动编程首先也要进行这项工作。在目前计算机辅助工艺过程设计（CAPP ）技术尚不完善的情况下，该项工作还需人工完成。随着CAPP 技术及机械制造集成（CAMS ）技术的发展与完善，这项工作必然会被计算机所代替。加工零件及其工艺分析的主要任务如下。

（1）零件几何尺寸、公差及精度要求的核准。

（2）确定加工方法，工具、夹具、量具及刀具。

（3）确定编程原点及编程坐标系。

（4）确定走刀路线及其工艺参数。

2. 加工部位建模

加工部位建模是利用CAD/CAM集成数控编程软件的图形绘制、编辑修改、曲线曲面及实体造型等功能将零件被加工部位的几何形状准确绘制在计算机屏幕上，同时在计算机内部以一定的数据结构对该图形加以记录。加工部位建模实质上是人将零件加工部位的相关信息提供给计算机的一种手段，它是数控自动编程系统进行自动编程的依据和基础。随着建模技术和机械制造集成技术的发展，将来的数控编程软件可直接从CAD 模块获得相关信息，无须对加工部位再进行建模。

3. 工艺参数输入

在本步骤中，将利用编程系统的相关菜单与对话框等把第一步分析的一些与工艺有关的参数输入到系统中。需要输入的工艺参数有刀具类型、尺寸与材料，切削用量（主轴转速、进给速度、切削深度及加工余量），毛坯信息（尺寸、材料等），其他信息（安全平面、线性逼近误差、刀具轨迹间的残留高度、进退刀方式、走刀方式、冷却方式等）。对于某一种加工方式而言，可能只要求其中的部分工艺参数。随着CAPP 技术的发展，这些参数可以直接由CAPP 系统给出，这时也就可以省掉工艺参数输入这一步了。

4. 刀具轨迹生成与编辑

完成上述操作后，编辑系统将根据这些参数进行分析判断，自动完成有关基点、节点的计算，并对这些数据进行编排，形成刀位数据，存入指定的刀位文件中。

刀具轨迹生成后，对于具备刀具轨迹显示及交互编辑功能的系统，还可以将刀具轨迹显示出来，如果有不太合适的地方，可以在人工互交方式下对刀具轨迹进行适当的编辑与修改。

5. 刀具轨迹的验证与仿真

对于生成的刀具轨迹数据，还可以利用系统的验证与仿真模块检查其正确性与合理性。所谓刀具轨迹验证（cldata check或NC verification）是指应用计算机显示器把加工过程中的零件模型、刀具轨迹、刀具外形一起显示出来，以模拟零件的加工过程，检查刀具轨迹是否正确，加工过程是否发生干涉与过切，所选择的刀具、走刀路线、进退刀方式是否合理，刀具与约束面是否发生干涉与碰撞。而仿真是指在计算机屏幕上采用真实感图形显示技术把加工过程中的零件模型、机床模型、夹具模型及刀具模型动态显示出来，模拟零件的实际加工过程。仿真过程的真实感较强，基本上具有试切加工的验证效果（对于由于刀具受力变形、刀具强度及韧性不够等问题仍然无法达到试切验证的零件）。

6. 后置处理

与APT 语言自动编程一样，基于CAD/CAM的数控自动编程也需要进行后置处理，以便将刀位数据文件转换为数控系统所能接受的数控加工程序。

7. 对于经后置处理而生成的数控加工程序，可以利用打印机打印出清单，供人工阅读；还可以直接驱动纸带穿孔机制作成穿孔纸带，提供给有读入装置的机床控制系统使用。对于有标准通信接口的机床控制系统，还可以与编程计算机直接联机，由计算机将加工程序直接传输给机床控制系统。