计算机辅助工艺过程设计及数控编程

1、第六章第六章 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计 6.1 CAPP6.1 CAPP系统的结构组成系统的结构组成 6.2 6.2 零件信息的描述与输入零件信息的描述与输入 6.3 CAPP6.3 CAPP系统的基本原理和方法系统的基本原理和方法 6.4 CAPP6.4 CAPP专家系统专家系统毛坯设计工艺路线工序设计工时定额工装设计余量分配切削用量工时定额机床刀具选用工序图绘制6.1 CAPP系统的结构组成系统的结构组成工艺设计：工艺设计：生产准备工作第一步，是连接设计与制造的桥梁，生产准备工作第一步，是连接设计与制造的桥梁， 工艺设计的结果是完成加工工艺规程。工艺设计的结果是完成加工

2、工艺规程。工艺规程：工艺规程：决定零件加工方法、加工路线，是工装设计决定零件加工方法、加工路线，是工装设计 制造的主要依据。制造的主要依据。CAPPCAPP技术的发展：技术的发展： 交互式交互式CAPP 派生式派生式CAPP 创成式创成式CAPP 智能型智能型CAPP 面向零件面向零件CAPP 面向产品面向产品CAPP 面向企业面向企业CAPP PP：加工工艺过程编制（加工工艺过程编制（Process Planning） 生产过程编制（生产过程编制（ Production Planning）CAPPCAPP系统结构组成系统结构组成 零件信息获取模块零件信息获取模块 有人机交互、由有人机交互、由

3、CADCAD模型转换等方法。模型转换等方法。工艺决策工艺决策 按预定的决策逻辑，进行比较、推理和决策加工工艺按预定的决策逻辑，进行比较、推理和决策加工工艺规程。规程。工艺数据库与知识库工艺数据库与知识库 包含工艺设计所要求的工艺数据和规则。包含工艺设计所要求的工艺数据和规则。 工艺数据：加工方法、加工余量、切削用量、刀夹量具等；工艺数据：加工方法、加工余量、切削用量、刀夹量具等； 规则：决策规则、加工方法选择、工序工步归并规则等、规则：决策规则、加工方法选择、工序工步归并规则等、人机交互界面人机交互界面 是用户的操作环境。是用户的操作环境。工艺文件管理与输出工艺文件管理与输出 包括工艺文件格式

4、化显示和打印输出等。包括工艺文件格式化显示和打印输出等。CAPPCAPP系统结构组成系统结构组成零件信息描述要求零件信息描述要求： 描述应准确、完整，与实际生产要求相一致，适合计算机处理；描述应准确、完整，与实际生产要求相一致，适合计算机处理； 应简洁易懂，易于理解和掌握，便于输入操作；应简洁易懂，易于理解和掌握，便于输入操作； 数据结构要合理，利于提高处理效率，便于信息集成。数据结构要合理，利于提高处理效率，便于信息集成。零件信息描述内容零件信息描述内容：零件几何信息零件几何信息：包括零件几何形状、尺寸、以及各几何元素间的拓扑：包括零件几何形状、尺寸、以及各几何元素间的拓扑关系。方法：可从零

5、件三维模型进行描述；也可将结构分解，对分解的形关系。方法：可从零件三维模型进行描述；也可将结构分解，对分解的形体或型面单元分别进行描述。体或型面单元分别进行描述。零件工艺信息零件工艺信息：加工精度、表面粗糙度、零件材料、毛坯特征、热处：加工精度、表面粗糙度、零件材料、毛坯特征、热处理等。理等。生产管理信息生产管理信息：加工批量、生产周期等。：加工批量、生产周期等。6.26.2零件信息的描述与输入零件信息的描述与输入 CAPP零件信息描述基本方法零件信息描述基本方法1）零件分类编码描述法）零件分类编码描述法原理：原理：基于成组技术原理，制订或选用一套编码系统，基于成组技术原理，制订或选用一套编码

6、系统，对零件进行编码，通过编码实现对零件几何信息和工艺信对零件进行编码，通过编码实现对零件几何信息和工艺信息进行描述的目的。息进行描述的目的。特点：特点：简单易行，但零件描述粗糙，无法对零件形状、简单易行，但零件描述粗糙，无法对零件形状、尺寸、精度进行详细描述，没有足够信息进行决策。尺寸、精度进行详细描述，没有足够信息进行决策。应用：应用：适用于派生式适用于派生式CAPPCAPP系统。系统。目前目前CAPP系统很少单独系统很少单独使用该方法。使用该方法。2）形状特征描述法）形状特征描述法原理：原理：将零件形状特征按顺序输入计算机，按设定的数据结构进将零件形状特征按顺序输入计算机，按设定的数据结

7、构进 行组织，形成供行组织，形成供CAPP调用的零件信息模型。调用的零件信息模型。优点：优点： 零件特征与加工方法相对应，便于推导加工工艺；零件特征与加工方法相对应，便于推导加工工艺； 零件特征包括尺寸、公差、粗糙度等信息，为工序设计、尺零件特征包括尺寸、公差、粗糙度等信息，为工序设计、尺 寸链计算、工艺路线的安排提供了方便。寸链计算、工艺路线的安排提供了方便。应用：应用：在众多在众多CAPP系统中得到了应用。系统中得到了应用。回转体零件加工回转体零件加工二叉树结构表示二叉树结构表示3）语言描述法）语言描述法 用计算机能够识别的语言对零件形状和工艺特征进用计算机能够识别的语言对零件形状和工艺特

8、征进行描述，需要用户学习掌握所选用语言的词法和语法，描述过程比较繁行描述，需要用户学习掌握所选用语言的词法和语法，描述过程比较繁琐。琐。4）知识表示描述法）知识表示描述法 用人工智能中的知识表示方法来描述零件信用人工智能中的知识表示方法来描述零件信息，包括人工智能框架表示法、产生式规则法和谓词逻辑表示法等。息，包括人工智能框架表示法、产生式规则法和谓词逻辑表示法等。5）直接将）直接将CAD作业结果作为作业结果作为CAPP的输入的输入 将将CAPP系统与系统与CAD系统直接相连，使系统直接相连，使CAPP操作所需的各种工艺信息直接来源于操作所需的各种工艺信息直接来源于CAD系统，避免繁杂和枯燥的

9、手工信息输入。系统，避免繁杂和枯燥的手工信息输入。 在众多零件信息描述中，适合轴类零件的方法较多，箱体在众多零件信息描述中，适合轴类零件的方法较多，箱体类等复杂零件信息描述仍是一个薄弱环节类等复杂零件信息描述仍是一个薄弱环节。6.3CAPP系统的基本原理和方法系统的基本原理和方法1、派生式、派生式CAPP工作原理：工作原理：利用零件相似性检索现有工艺的一种软件系统。要求先对利用零件相似性检索现有工艺的一种软件系统。要求先对零件编码，根据编码确定所属零件族，调用该族零件标准工艺，经过编辑零件编码，根据编码确定所属零件族，调用该族零件标准工艺，经过编辑修改，最终获得零件工艺规程。修改，最终获得零件

10、工艺规程。派派生生式式CAPP工工作作原原理理零件族特征矩阵库零件族特征矩阵库派生式派生式CAPP开发过程开发过程 1)根据产品特点与生产情况，确定编码系统； 2)进行零件编码； 3)对零件分类，形成若干零件族，建立零件族特征矩阵库； 4)对各零件族构造“典型零件”； 5)编制“典型零件”标准工艺和相应的工序内容； 6)建立工艺数据库，存储常用工艺数据和规范； 7)编制系统程序，实现各功能模块。派生式派生式CAPP特点特点 1)以成组技术为基础，理论上比较成熟； 2)应用范围比较广泛，有较好的实用性； 3)适用于结构比较简单的零件，尤其回转类零件； 4)继承企业较成熟的传统工艺，但系统柔性度较

11、差； 5)对于相似性较差的复杂零件，难以编码描述。派生式派生式CAPP举例举例CAMI派生式派生式CAPP系统工作流程系统工作流程（美国计算机辅助制造公司）2、创成式、创成式CAPP工作原理工作原理 ：根据零件模型和工艺信息，应用决策逻辑，模拟工艺人员决策过程，自动创成加工工艺规程，完成机床刀具选择和工艺过程优化。创成式创成式CAPP系统工作原理系统工作原理创成式创成式CAPP开发过程开发过程 1)确定系统对象范围，是针对回转体零件还是非回转体零件； 2)确定零件描述方法，是型面单元描述还是体素组合语言描述； 3)确定和建立工艺决策模型，用决策表还是决策树； 4)建立加工资源数据库，包括机床、

12、夹具、刀具、切削用量等； 5)设计系统主控模块、人机接口模块、工艺文件生成和输出模块。创成式创成式CAPP特点特点 1)通过逻辑推理，自动决策生成零件工艺规程，无需人为干预； 2)具有较高的柔性，适应范围广； 3)便于与CAD和CAM系统的集成； 4)系统实现较为困难，目前只能处理特定环境下的特定零件。SIP系统结构组成系统结构组成：由制造资源模块、零件特征定义模块、工艺决策以及主控模块组成，其中工艺决策模块是系统核心系统核心，零件信息是决策对象，制造资源信息是决策约束决策约束。创成式创成式CAPP举例举例（上海交大（上海交大SIP系统）系统）制造资源的构成制造资源的构成车间层资源车间层资源

13、包括粗加工、精加工、热处理、装配等生产车间。包括粗加工、精加工、热处理、装配等生产车间。设备层资源设备层资源 包括不同的机床和工艺装备。包括不同的机床和工艺装备。 知识层资源知识层资源 包括决策规则、切削参数、加工余量和工时定额等工艺数据包括决策规则、切削参数、加工余量和工时定额等工艺数据。工艺决策知识的表示工艺决策知识的表示决策表决策表决策树决策树3、综合式、综合式CAPP原理：原理：综合派生式综合派生式CAPP采取派生与创成相结合的方法生成工艺规程采取派生与创成相结合的方法生成工艺规程，即工艺设计采用派生法，工序设计则采用创成决策方法产生。，即工艺设计采用派生法，工序设计则采用创成决策方法

14、产生。特点：特点：综合派生式与创成式综合派生式与创成式CAPP两者优点，具有系统简洁、快捷两者优点，具有系统简洁、快捷、灵活、实用性强的特点。、灵活、实用性强的特点。7.4 CAPP专家系专家系统统专家系统专家系统：是一种求解问题的智能软件系统，它把人类专家的经验和是一种求解问题的智能软件系统，它把人类专家的经验和知识表示成计算机能够接受和处理的符号形式，采用专家的推理和控制知识表示成计算机能够接受和处理的符号形式，采用专家的推理和控制策略，处理和解决只有专家才能解决的问题策略，处理和解决只有专家才能解决的问题。 通常软件系统通常软件系统 数据数据 算法算法 专专 家家 系系 统统 知识知识

15、推理推理专家系统组成：专家系统组成：l 知识库知识库 专家系统专家系统核心核心，包含，包含常识性常识性知识和启发性知识。知识和启发性知识。 启发性知识是专家系统逻辑推理的主要知识源。启发性知识是专家系统逻辑推理的主要知识源。数据库数据库 用于存储用户输入的原始数据（事实）和推理过程的动态数据。用于存储用户输入的原始数据（事实）和推理过程的动态数据。推理机推理机 是一种具有推理能力的计算机软件程序，用来控制和协调整个是一种具有推理能力的计算机软件程序，用来控制和协调整个 系统运行的软件模块。系统运行的软件模块。解释模块解释模块 对专家系统推理结果作出必要解释，使用户了解专家系统对专家系统推理结果

16、作出必要解释，使用户了解专家系统 推理过程，接受所推理的结果。推理过程，接受所推理的结果。知识获取模块知识获取模块 将人类专家的专门知识提取出来，经整理转化为计算机将人类专家的专门知识提取出来，经整理转化为计算机 内部数据结构形式，是知识库建立和维护的工具和手段。内部数据结构形式，是知识库建立和维护的工具和手段。用户接口模块用户接口模块 将专家和用户输入的信息转换为系统可以接受的形式，将专家和用户输入的信息转换为系统可以接受的形式， 同时把系统的推理结论转换为人类易于理解的形式。同时把系统的推理结论转换为人类易于理解的形式。专家系统组成专家系统组成专家系统特点专家系统特点启发性启发性 能使用判

17、别性知识以及已确定的理论 知识进行推理；透明性透明性 能解释其推理过程；灵活性灵活性 能把新知识不断加入已有知识库，使其 逐步完善和精练。专家系统的知识表专家系统的知识表示示 产生式规则法、语义网络法和框架表示法是目前较产生式规则法、语义网络法和框架表示法是目前较为流行的知识表示方法。为流行的知识表示方法。产生式规则法产生式规则法 是最常用的知识表示方法，其一般形式为：是最常用的知识表示方法，其一般形式为： IF AND/ORAND/ORAND/OR THEN 或或， 或或,或或例：例： IF AND AND THEN 优点：优点： 产生式规则结构接近人类专家思考问题方式；产生式规则结构接近人

18、类专家思考问题方式； 各条规则相互独立，易于查询、修改和扩充；各条规则相互独立，易于查询、修改和扩充； 容易添加解释功能，以便观察系统如何进行推理；容易添加解释功能，以便观察系统如何进行推理； 具有描述不确定知识的能力。具有描述不确定知识的能力。1）正向推理）正向推理 从已知事实出发，按照给定控制策略，利用生产式规则从已知事实出发，按照给定控制策略，利用生产式规则 最终推断出结论。在最终推断出结论。在CAPP系统中，由毛坯一步步推导出最终零件的整系统中，由毛坯一步步推导出最终零件的整 个加工工艺过程。个加工工艺过程。正向推理机应具有的功能：正向推理机应具有的功能： 能够根据已知的事实，知道运用

19、知识库中哪些知识；能够根据已知的事实，知道运用知识库中哪些知识； 能将推理后得到的结论存入数据库，并记录整个推理过程；能将推理后得到的结论存入数据库，并记录整个推理过程； 能够判断何时结束系统推理；能够判断何时结束系统推理；必要时向用户提问，要求用户补充输入所需的推理条件。必要时向用户提问，要求用户补充输入所需的推理条件。专家系统推理方式专家系统推理方式正向推理不足正向推理不足盲目推理，求解了许多与目标解无关的子目标；盲目推理，求解了许多与目标解无关的子目标；2）反向推理）反向推理 先提出假设，然后反向寻找支持假设的证据。在先提出假设，然后反向寻找支持假设的证据。在CAPP系统中，由最终零件通

20、过逐步加上加工余量，使之最终成为毛坯的推理系统中，由最终零件通过逐步加上加工余量，使之最终成为毛坯的推理过程。过程。反向推理机应具有的功能：反向推理机应具有的功能： 能够提出假设，并运用知识库中的知识判断假设的真假；能够提出假设，并运用知识库中的知识判断假设的真假； 若为真，则记录使用了哪些知识（以备解释之用）；若为真，则记录使用了哪些知识（以备解释之用）； 若为假，则系统应重新提出新的假设，再进行判断；若为假，则系统应重新提出新的假设，再进行判断； 能够判断何时结束推理；能够判断何时结束推理； 必要时能够向用户提出补充条件要求。必要时能够向用户提出补充条件要求。反向推理不足反向推理不足盲目选

21、择目标，求解了许多假设的子目标。盲目选择目标，求解了许多假设的子目标。 3）双向推理）双向推理： 综合利用正向推理和反向推理优点，克服其综合利用正向推理和反向推理优点，克服其不足。不足。 先根据事实库中一些原始数据，利用正向推理帮助人们先根据事实库中一些原始数据，利用正向推理帮助人们选择假设，再利用反向推理进一步证明这些假设是否成立选择假设，再利用反向推理进一步证明这些假设是否成立，如此反复，直至最后得出结论。，如此反复，直至最后得出结论。专家系统开发语言：专家系统开发语言：Lisp、Prolog等智能型程序设计语言，等智能型程序设计语言， 需逐个模块开发，开发效率很低。需逐个模块开发，开发效

22、率很低。 专家系统开发工具专家系统开发工具: 有骨架型、通用型、辅助型等。有骨架型、通用型、辅助型等。 EMYCIN为最早、最常用专家系统开发典型工具，它是将为最早、最常用专家系统开发典型工具，它是将MYCIN专家系统中有关传染病诊断知识和内容移走，剩下专家系统中有关传染病诊断知识和内容移走，剩下专家系统专家系统“骨架骨架”（Shell），包含不可缺少的推理机、知识获取、解释和控制功能模块），包含不可缺少的推理机、知识获取、解释和控制功能模块，被称之为基本，被称之为基本(Essential) 的的MYCIN ，即，即EMYCIN。 这样开发者仅需完成相关应用知识库的建立，便完成专家系统的开这样

23、开发者仅需完成相关应用知识库的建立，便完成专家系统的开发，大大缩短专家系统开发周期。发，大大缩短专家系统开发周期。第七章 数控加工编程7.1 数控编程方法7.2 数控编程中的刀位计算7.3数控编程中的工艺策略7.4 后置处理及DNC7.1 数控编程方法及其发展 1、手工编程2、数控语言自动编程3、CAD/CAM系统自动编程工艺分析数值计算NC程序编制输入NC程序首件试切修改零件图零件图手工编程特点：手工编程特点： 不需辅助工具，效率低、出错率高，难以对复杂零件编程。 1、手工编程2、数控语言自动编程输入编译数值处理刀位文件CLDATA后置处理机床加工穿孔纸带磁盘RS232C零件图样数控语言零件

24、源程序程序员计算机原理原理：应用专用数控语言编制零件源程序，经编译生成刀具运动轨迹，和中性刀位文件(CLData File)，经后置处理生成相应机床数控加工程序。特点：特点：比手工编程效率高，解决复杂曲面编程问题。但专用词汇及语句格式繁多，仍存在编程效率与机床加工速度间的矛盾。数控语言的产生与发展 1953年MIT开始研究数控自动编程； 1955年公布APT自动编程系统； 之后的近40年不断推出新版本，如APTII、APTIII、APTIV、APTAC、APTSS等； 德国EXAPT、法国IFAPT； 日本FAPT； 我国在上世纪70年代推出SKC、ZCX车铣编程系统。数控语言数控语言APTA

25、PT简介简介APT数控语言格式数控语言格式： 命令/参数 例：GODLTA/20,20,-5 增量走刀数控语言常用语句：数控语言常用语句： 初始语句初始语句： 例：PARNO 几何定义语句几何定义语句：例 POINT、LINE、CIRCLE、PLANE等 刀具定义语句刀具定义语句：例 CUTTER 刀具运动语句刀具运动语句：例 GOLFT、GORGT、GOFWD等 切削用量语句切削用量语句：例 FEDRAT、SPEED等 容许误差语句容许误差语句：例OUTTOL、INTOL 后置处理语句后置处理语句：例 MACHINE、SPINDL、COOLNT、END等加工图示零件加工图示零件APTAPT源

26、程序：源程序： PARTNO/TEMPLATE PARTNO/TEMPLATE ；初始语句，；初始语句，TEMPLATETEMPLATE为程序名称为程序名称 MACHINE/FANUC,6MMACHINE/FANUC,6M；后置处理程序的调用；后置处理程序的调用 CLPRNT CLPRNT ；打印刀具轨迹数据；打印刀具轨迹数据 OUTTOL/0.002 OUTTOL/0.002 ；外轮廓逼近容差；外轮廓逼近容差 INTOL/0.002 INTOL/0.002 ；内轮廓逼近容差；内轮廓逼近容差 CUTTER/10 CUTTER/10 ；平头立铣刀，直径；平头立铣刀，直径=10mm=10mm L1

27、=LINE/20,20,20,70 L1=LINE/20,20,20,70 ；定义直线；定义直线L1 L1 几何定义几何定义 L2=LINE/(POINT/20,70)ATANGL,75,L1 L2=LINE/(POINT/20,70)ATANGL,75,L1 ；定义直线；定义直线L2L2 L4=LINE/20,20,46,20 L4=LINE/20,20,46,20 ；定义直线；定义直线L4L4 L3=LINE/(POINT/46,20),ATANGL,45,L4 L3=LINE/(POINT/46,20),ATANGL,45,L4 ；定义直线；定义直线L3L3 C1=CIRCLE/YSMA

28、LL,L2,YLARGE,L3,RADIUS,10 C1=CIRCLE/YSMALL,L2,YLARGE,L3,RADIUS,10 ；定义圆弧；定义圆弧C1C1 XYPL=PLANE/0,0,1,0 XYPL=PLANE/0,0,1,0 ；定义平面；定义平面XYPLXYPL SETPT=POINT/-10,-10,10 SETPT=POINT/-10,-10,10 FROM/SETPT FROM/SETPT ；指定起刀点；指定起刀点 运动轨迹定义运动轨迹定义 FEDRAT/2400 FEDRAT/2400 ；快速进给；快速进给 GODLTA/20,20,-5 GODLTA/20,20,-5 ；

29、增量走刀；增量走刀 SPINDL/ON SPINDL/ON ；主轴启动；主轴启动 COOLNT/ON COOLNT/ON ；冷却液开；冷却液开 FEDRAT/100 FEDRAT/100 ；指定切削速度；指定切削速度 GO/TO,L1,TO,XYPL,TO,L4 GO/TO,L1,TO,XYPL,TO,L4 ；初始运动指定；初始运动指定 TLLFT,GOLFT/L1,PAST L2 TLLFT,GOLFT/L1,PAST L2 ；沿直线；沿直线L1L1左边切削直至超过直线左边切削直至超过直线L2L2 GORGT/L2,TANTO,C1 GORGT/L2,TANTO,C1 ；右转切削；右转切削L

30、2L2直至切于圆直至切于圆C1C1 GOFWD/C1,PAST,L3 GOFWD/C1,PAST,L3 ；沿圆；沿圆C1C1切削直至超过切削直至超过L3L3 GOFWD/L3,PAST,L4 GOFWD/L3,PAST,L4 ；沿直线；沿直线L3L3切削直至超过切削直至超过L4L4 GORGT/L4,PAST,L1 GORGT/L4,PAST,L1 ；右转切削；右转切削L4L4直至超过直至超过L1L1 GODLTA/0,0,10 GODLTA/0,0,10 ；增量走刀；增量走刀 SPINDL/OFF SPINDL/OFF ；主轴停止；主轴停止 FEDRAT/2400 FEDRAT/2400 ；

31、快速进给；快速进给 GOTO/SETPT GOTO/SETPT ；返回起刀点；返回起刀点 END END ；机床停止；机床停止 FINI FINI ；零件源程序结束；零件源程序结束3、CAD/CAM系统自动编程CAD/CAM系统数控编程原理CAD造型加工工艺分析加工面选择工艺参数确定刀轨文件生成刀位验证编辑修改后置处理加工仿真机床加工加工参数库刀具库材料库手工编程数控语言自动编程CAD/CAM系统自动编程无须软件工具效率低，出错率高需记忆数控代码难以完成复杂型面编程能从事复杂型面编程不需记忆具体数控代码编程量大没有图形支持用户不需编源程序有图形支持便于实现系统集成几种数控编程方法的比较几种数控

32、编程方法的比较7.2 数控编程中的刀位计算1 1、非圆曲线刀位点计算、非圆曲线刀位点计算2 2、球头铣刀行距的确定、球头铣刀行距的确定3 3、平面型腔加工刀位点的计算、平面型腔加工刀位点的计算4 4、转角过渡处理、转角过渡处理5 5、曲面加工中的刀位计算、曲面加工中的刀位计算6 6、刀具干涉检验、刀具干涉检验1 1、非圆曲线刀位点计算、非圆曲线刀位点计算直线段逼近直线段逼近各直线逼近方法比较各直线逼近方法比较等间距法等弦长法等误差法计算简单，合理间距选取是关键以最小曲率半径处加工精度确定弦长分割线段多，求解最小曲率半径是关键计算过程复杂，分割的程序段少双圆弧段逼近双圆弧段逼近直线元素 内切双圆

33、弧 外切双圆弧 P1,p2,p3,p4 P1,p4在p2p3 P1,p4在p2p3 接近一直线 连线同侧 连线两侧 (- 0.05)2 2、球头铣刀行距的确定、球头铣刀行距的确定）刀H2(2rHs平面平面曲面曲面残留高度残留高度H 90) 延长两轨迹延长两轨迹B B1 1D D、DBDB2 2构成构成形成形成尖角尖角c)方角过度方角过度：（夹角（夹角 90) 在两附加轨迹段之间插入过在两附加轨迹段之间插入过渡直线渡直线D D1 1D D2 2，使，使B B1 1D D1 1=B=B2 2D D2 2=BB=BB1 1 d)三角过度三角过度：应用较少应用较少。5 5、曲面加工中的刀位计算、曲面加

34、工中的刀位计算),(vuPP 2121vvvuuu参数曲面参数域等参数曲线法：等参数曲线法： 刀具沿参数曲面刀具沿参数曲面 向或向或 向等参数线进向等参数线进行切削加工，计算速行切削加工，计算速度快。度快。uuv任意切片法：任意切片法： 刀具沿参数曲面与刀具沿参数曲面与一组平行平面截交线一组平行平面截交线 进行切削加工，这种进行切削加工，这种方法刀位计算消耗时方法刀位计算消耗时间较长。间较长。等高线法等高线法： 刀具由高到低沿参刀具由高到低沿参数曲面与一组水平平数曲面与一组水平平面截交线进行切削加面截交线进行切削加工，这种方法刀位计工，这种方法刀位计算时间最长。算时间最长。7.3 数控编程中的

35、工艺策略1 1、粗精加工的工艺选择、粗精加工的工艺选择2 2、刀具的切入和切出引导、刀具的切入和切出引导3 3、加工路线的确定及优化、加工路线的确定及优化刀具的选用刀具的选用 粗加工粗加工：是切除绝大部分多余材料，切削用量较大，是切除绝大部分多余材料，切削用量较大，刀具负荷重，一般选用刀具负荷重，一般选用平底铣刀平底铣刀，刀具的直径尽可能，刀具的直径尽可能选大。选大。 精加工：精加工：是保证加工面精度要求，切削用量较小，刀是保证加工面精度要求，切削用量较小，刀具负荷轻，根据加工表面形状可选择平底刀、球头刀具负荷轻，根据加工表面形状可选择平底刀、球头刀或圆角铣刀。或圆角铣刀。应优先选用平底刀，应

36、尽量选择圆角铣应优先选用平底刀，应尽量选择圆角铣刀，而少用球头刀。刀，而少用球头刀。 在刀具直径选择上：在刀具直径选择上：先用大直径刀具完成大部分的先用大直径刀具完成大部分的曲面加工，再用小直径刀具进行清角或局部加工。曲面加工，再用小直径刀具进行清角或局部加工。1 1、粗精加工的工艺选择、粗精加工的工艺选择加工路径的选择加工路径的选择粗加工：粗加工：加工路径一般选择单向切削，可保证切削过程加工路径一般选择单向切削，可保证切削过程 稳定，可避免顺逆铣工作状态的变化。稳定，可避免顺逆铣工作状态的变化。精加工：精加工：切削力较小，对顺逆铣反映不敏感，加工路径切削力较小，对顺逆铣反映不敏感，加工路径

37、可采用双向切削，以减少空行程，提高切削效率可采用双向切削，以减少空行程，提高切削效率。进刀方式的选择进刀方式的选择 粗加工粗加工：主要考虑刀：主要考虑刀具切削刃强度；具切削刃强度； 精加工精加工：主要考虑被：主要考虑被加工表面质量。加工表面质量。 铣刀端面刃切削能铣刀端面刃切削能力差，对于型腔加工力差，对于型腔加工可采用斜角切入。可采用斜角切入。粗加工一般采用粗加工一般采用分层切削分层切削 2 2、刀具的切入和切出引导、刀具的切入和切出引导二维圆弧切入二维圆弧切入/切出引导切出引导二维圆弧切入二维圆弧切入/切出引导应用实例切出引导应用实例二维垂直切入二维垂直切入/切出切出引导应用实例引导应用实

38、例二维平行切入二维平行切入/切出切出引导应用实例引导应用实例潜入式 水平式 法向式 切向式三维切削刀具切入切出引导三维切削刀具切入切出引导3 3、加工路线的确定及优化、加工路线的确定及优化加工路线确定原则加工路线确定原则：获得良好的加工精度和表获得良好的加工精度和表面质量面质量走刀路线短空程少走刀路线短空程少数据计算工作量小数据计算工作量小a)沿直纹母线走刀好b)沿横截面线走刀不好加工路线确定实例 a)行切法 b)环切法 c)综合法 计算简单 表面质量好 两者综合型腔加工路线确定型腔加工路线确定 a)水平走刀 b)沿最长路径角度走刀 好 不好走刀角度的选择走刀角度的选择孔加工相邻距离最近优化法

39、孔加工相邻距离最近优化法孔加工例图孔加工例图通常加工序列通常加工序列优化加工序列优化加工序列可节省近一半定位时间可节省近一半定位时间孔加工配对优化法孔加工配对优化法使用不同刀具时的优化使用不同刀具时的优化不好 好7.4 后置处理及DNC后置处理：后置处理：刀位计算后，刀位计算后，CAMCAM系统将生成一个刀位文件系统将生成一个刀位文件, ,该文件不该文件不能直接送给数控机床使用，尚需其转换为机床控制代码。能直接送给数控机床使用，尚需其转换为机床控制代码。10 TOOL PATH/P2, TOOL, T2TOOL PATH/P2, TOOL, T22020 TLDATA/MILL, 0.3750, 0.0000, 1.0000, 0.0000, 0.0000TLDATA/MILL, 0.3750, 0.0000, 1.0000, 0.0000, 0.00003030 MSYS/0.0000000, 0.0000000, 0.0000000, 1.0000000MSYS/0.0000000, 0.0000000, 0.000000