数控自动编程及加工过程仿真ppt课件

1、n概述概述n数控言语自动编程数控言语自动编程n图形交互自动编程图形交互自动编程n加工过程的仿真加工过程的仿真n一、一、 自动编程的普通原理自动编程的普通原理n二、二、 自动编程的主要类型和特点自动编程的主要类型和特点n以自动编程言语为根底的自动编程以自动编程言语为根底的自动编程 采采用批处置方式，编程的全部信息一次性用批处置方式，编程的全部信息一次性输入计算机，并可马上得到结果；输入计算机，并可马上得到结果；n以计算机绘图为根底的自动编程以计算机绘图为根底的自动编程 人机人机对话方式，零件图形定义、刀具选择、对话方式，零件图形定义、刀具选择、加工参数等是在对话方式下完成。加工参数等是在对话方式

2、下完成。n区别在于输入信息的不同。区别在于输入信息的不同。n一、一、 言语自动编程的普通原理言语自动编程的普通原理n言语自动编程言语自动编程 就是利用计算机以专门就是利用计算机以专门的数控编程言语编写零件的源程序来实的数控编程言语编写零件的源程序来实现自动编制零件数据加工程序。现自动编制零件数据加工程序。n整个编程过程可以分为源程序编制和目整个编程过程可以分为源程序编制和目的程序编制两个阶段。的程序编制两个阶段。n二、二、 言语编程系统的信息处置过程言语编程系统的信息处置过程n1 前置处置前置处置n输入翻译阶段输入翻译阶段 n词法分析、语法分析、提取信息，构成词法分析、语法分析、提取信息，构成

3、信息表信息表n轨迹计算阶段轨迹计算阶段n是处置延续运动语句，产生刀具运动的是处置延续运动语句，产生刀具运动的一系列有序的坐标数据。根据导动面和一系列有序的坐标数据。根据导动面和检查面的信息计算基点和节点坐标，从检查面的信息计算基点和节点坐标，从而求出刀位数据，并以刀位文件的方式而求出刀位数据，并以刀位文件的方式加以存储。加以存储。n 2 后置处置后置处置n 按照刀位数据，经过后置处置完成增量按照刀位数据，经过后置处置完成增量计算、脉冲当量转换等，生成符合详细计算、脉冲当量转换等，生成符合详细数控机床要求的零件加工程序。后置处数控机床要求的零件加工程序。后置处置与详细的数控机床和数控系统有关。置

4、与详细的数控机床和数控系统有关。n三、三、 数控自动编程言语数控自动编程言语n1 概述概述n美国美国APTn德国德国EXAPTn日本日本FAPTnJB311282 数控机床自动编程言语规范数控机床自动编程言语规范n2 零件源程序编写的普通步骤零件源程序编写的普通步骤n(1) 明确加工要求，分析零件要素明确加工要求，分析零件要素n(2) 选择编程坐标系选择编程坐标系n(3) 给需求定义的几何元素用不同的标识符命名给需求定义的几何元素用不同的标识符命名并标在图上并标在图上n(4) 选择允差、刀具、起刀点、退刀点、确定走选择允差、刀具、起刀点、退刀点、确定走刀道路刀道路n(5) 写出各几何元素的定义

5、语句写出各几何元素的定义语句n(6) 按加工道路逐段写出刀具运动语句按加工道路逐段写出刀具运动语句n(7) 作相应的后置处置并填入其它语句作相应的后置处置并填入其它语句n(8) 对所写的程序进展检查对所写的程序进展检查n注：先完成几何定义、后编写刀具运动语句注：先完成几何定义、后编写刀具运动语句n一、一、 图形交互自动编程原理和功能图形交互自动编程原理和功能n1 概述概述n图形交互自动编程图形交互自动编程 利用利用CAD软件的图软件的图形功能，经过键盘、鼠标等人机交互方形功能，经过键盘、鼠标等人机交互方式，在屏幕上指定被加工的部位式，在屏幕上指定被加工的部位,再输入再输入加工参数，计算机便可自

6、动进展必要的加工参数，计算机便可自动进展必要的数学处置并编制出数控加工程序，同时数学处置并编制出数控加工程序，同时在计算机屏幕上动态地显示刀具的加工在计算机屏幕上动态地显示刀具的加工轨迹。轨迹。n图形交互自动编程是先进的图形交互自动编程是先进的CADCAM软件所普遍采用的数控编程方法。软件所普遍采用的数控编程方法。n2 系统组成n 二、二、 图形交互自动编程的根本步骤图形交互自动编程的根本步骤n零件图样及加工工艺分析零件图样及加工工艺分析n几何外型几何外型n刀位轨迹计算及生成刀位轨迹计算及生成n后置处置后置处置n程序输出程序输出n三、三、 图形交互自动编程特点图形交互自动编程特点n图形编程将加

7、工零件的几何外型、刀位图形编程将加工零件的几何外型、刀位计算、图形显示和后置处置等结合在一计算、图形显示和后置处置等结合在一同，易于实现同，易于实现CADCAM一体化。一体化。n不需求编制零件源程序，用户界面友好，不需求编制零件源程序，用户界面友好，运用简便，便于检查。运用简便，便于检查。n编程方法简单易学，运用方便。编程方法简单易学，运用方便。n数控自动编程系统与CAD及CAPP的集成，其根本义务就是要实现CAD、CAPP和数控编程之间信息的传送、变换 和共享。n数控编程与CAD的集成，可以直接从产品的数字定义提取零件的设计信息几何、拓扑；n数控编程与CAPP的集成，可以直接提取零件的工艺设

8、计结果信息，从而自动产生零件的数控加工指令。n一、一、 需处理问题需处理问题n1 零件信息模型零件信息模型n由于由于CAD、CAPP、CAM系统是独立开展起系统是独立开展起来的，数据模型不相容来的，数据模型不相容,系统间出现信息中断。系统间出现信息中断。处理的方法就是建立和系统之间相对一致的、处理的方法就是建立和系统之间相对一致的、基于产品特征的产品定义模型，以支持基于产品特征的产品定义模型，以支持CAPP、NC编程、加工过程仿真等。编程、加工过程仿真等。n建立一致的产品信息模型，一致的产品数据建立一致的产品信息模型，一致的产品数据交换规范交换规范n2 工艺设计的自动化工艺设计的自动化nCAP

9、P系统直接从系统直接从CAD系统的图形数据库中，系统的图形数据库中，提取用于工艺规划的零件几何和拓朴信息，提取用于工艺规划的零件几何和拓朴信息，进展有关工艺设计，主要包括零件加工工艺进展有关工艺设计，主要包括零件加工工艺过程设计及工序内容设计，必要时过程设计及工序内容设计，必要时CAPP还向还向CAD系统反响有关工艺评价结果。系统反响有关工艺评价结果。n3 数控加工程序的生成n数控加工程序的生成是以CAPP的工艺设计结果和CAD的零件信息为根据，自动生成具有规范格式的APT程序，或刀位文件。以后置处置，生成NC加工程序。n二、二、 集成化自动编程系统的开展集成化自动编程系统的开展n自动化自动化

10、 根本义务是减少人机交互任务。根本义务是减少人机交互任务。n智能化智能化 以知识库和数据库为根底的专以知识库和数据库为根底的专家系统实现特别是工艺参数的自动选择家系统实现特别是工艺参数的自动选择和计算。和计算。n可视化可视化 自动编程过程中的种种数据、自动编程过程中的种种数据、实施计算到表达结果均用图形或图像完实施计算到表达结果均用图形或图像完成或表现，具有真实感。成或表现，具有真实感。n一、一、 概述概述n数控程序手工编程、言语或图形自动数控程序手工编程、言语或图形自动编程均能够有错误，编程均能够有错误，n传统传统 试切可对试切可对NC程序检验程序检验nCIM 不能或少采用试切，受整个系统不

11、能或少采用试切，受整个系统控制。采用计算机仿真技术控制。采用计算机仿真技术n1 刀位轨迹仿真轨迹模拟刀位轨迹仿真轨迹模拟n前置处置后，经过读入刀位数据文件检查刀前置处置后，经过读入刀位数据文件检查刀位计算能否正确，加工过程能否发生过切，位计算能否正确，加工过程能否发生过切，刀具走刀道路，进退刀方式合理性等，动画刀具走刀道路，进退刀方式合理性等，动画显示刀位轨迹。显示刀位轨迹。n脱离详细的机床环境。脱离详细的机床环境。n2 加工过程动态仿真加工过程动态仿真n加工过程中、实践加工环境内、工艺系统间加工过程中、实践加工环境内、工艺系统间机床、刀具、夹具和工件的干涉碰撞问机床、刀具、夹具和工件的干涉碰

12、撞问题和运动关系。题和运动关系。n后置处置以后，已有工艺系统实体模型和数后置处置以后，已有工艺系统实体模型和数控加工程序情况下进展。控加工程序情况下进展。n(1) NC指令的翻译和检查。n(2) 毛坯及零件图形的输入和显示n(3) 机床、刀具、夹具的定义和图形显示n(4) 刀具运动及毛坯去小的动态图形显示；n(5) 刀具碰撞及干涉检查；n(6) 仿真结果报告，包括详细干涉位置和干涉量。n工艺分析工艺分析n正确选取零件坐标系正确选取零件坐标系n画出零件数控加工草图画出零件数控加工草图n零件坐标系零件坐标系n零件定位面、压板压紧部位和尺寸零件定位面、压板压紧部位和尺寸n标注一切需求定义的几何元素名标注一切需求定义的几何元素名n标注出走刀道路