CIMATRON 在輪廓數(shù)控車削編程中的應(yīng)用
關(guān)鍵詞:圓弧擬合 優(yōu)化程序 編程質(zhì)量
1 問題的提出
在實(shí)際生產(chǎn)中隶秒,某些零件的形狀是由公式曲線或列表點(diǎn)曲線構(gòu)成的回轉(zhuǎn)體。由于目前數(shù)控車床的數(shù)控系統(tǒng)只具有直線和圓弧的插補(bǔ)功能(G01 和G02)摆咽,因此對(duì)于這類零件的車削加工媒敲,必須按規(guī)定的精度要求對(duì)輪廓進(jìn)行直線或圓弧逼近,擬合生成節(jié)點(diǎn)后才能編制數(shù)控程序种功。
以往一般是首先建立零件的數(shù)學(xué)模型透鹊,確定輪廓逼近計(jì)算方法,再利用BASIC 或C 語言等編制特定的程序來進(jìn)行擬合節(jié)點(diǎn)計(jì)算共吞,從而實(shí)現(xiàn)零件加工召期,這樣費(fèi)時(shí)費(fèi)力,操作過程十分繁瑣≌〖保現(xiàn)在编漆,隨著CAD/ CAM 軟件應(yīng)用的普及,CAD/ CAM 技術(shù)為此類零件的節(jié)點(diǎn)計(jì)算編程提供了更好的方法径露,與傳統(tǒng)方法相比跌蛔,大大減少編程和調(diào)試時(shí)間,提高效率摹菠,擬合效果直觀盒卸,便于檢查和修改,同時(shí)也方便了產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理辨嗽。目前使用的CAD/ CAM 軟件種類很多世落,以色列的CIMATRON 軟件是其中一種,它是一套全功能糟需、高度集成的CAD/ CAM 系統(tǒng)屉佳,被廣泛應(yīng)用在機(jī)械、電子洲押、交通武花、航空航天等行業(yè)圆凰,它的CAD 模塊可進(jìn)行復(fù)雜的零件曲面造型,CAM 模塊可編制各種方式的加工路徑体箕,包括數(shù)控車削专钉、數(shù)控銑削、數(shù)控電火花線切割機(jī)等累铅。
在利用CIMATRON 軟件進(jìn)行非圓輪廓車削編程中發(fā)現(xiàn)跃须,其車削模塊功能僅限于直線擬合,無法進(jìn)行圓弧擬合禽岭。由于直線擬合與圓弧擬合相比诉抱,各段連接處不光滑,輪廓度相對(duì)較差艘励;而且在相同擬合精度下聂闺,數(shù)據(jù)段大大增加,程序容量大( 一個(gè)上百段的直線擬合程序唆痪,如果用圓弧擬合編程可能只有十幾段)咨捕,因此找到一種能實(shí)現(xiàn)非圓輪廓圓弧擬合的簡(jiǎn)便方法,提高編程質(zhì)量境株、零件加工質(zhì)量和數(shù)控設(shè)備加工效率是十分必要的础川。
2 解決思路
通過不斷地摸索和嘗試,發(fā)現(xiàn)利用CIMATRON 軟件自身的功能区孩,再充分結(jié)合機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的特性肖婴,可快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)非圓輪廓圓弧擬合編程刑嚷,關(guān)鍵內(nèi)容包括三個(gè)部分。
2. 1 CIMATRON 軟件的CAM 模塊
軟件的二維輪廓平面銑削模塊( PROFILE)具有直線擬合和圓弧擬合兩種功能竟坛,因此考慮將零件模型轉(zhuǎn)入平面銑削加工模式中闽巩,選擇圓弧擬合方式,同時(shí)將銑刀半徑值設(shè)為0担汤,即讓刀具沿零件圖樣上的實(shí)際輪廓線進(jìn)行加工涎跨,產(chǎn)生刀位文件,這樣就可以實(shí)現(xiàn)輪廓圓弧擬合銑削崭歧。
2. 2 CIMATRON 軟件的后置處理
通過開發(fā)專用的后置處理程序?qū)ι鲜龅段晃募M(jìn)行處理隅很,將銑削程序轉(zhuǎn)換為沿零件圖樣尺寸加工的車削程序。
2. 3 車床的數(shù)控系統(tǒng)
數(shù)控系統(tǒng)通常都具有刀具半徑補(bǔ)償功能(G41 和G42)率碾,所以實(shí)際加工時(shí)叔营,在車床的操作界面上輸入實(shí)際使用的車刀圓角半徑值,由數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算來完成刀具半徑補(bǔ)償所宰,從而最終實(shí)現(xiàn)對(duì)零件輪廓的正確加工绒尊。
3 具體操作方法
3. 1 零件CAD 造型
要加工出合格產(chǎn)品的第一步就是建立準(zhǔn)確的產(chǎn)品模型畜挥。啟動(dòng)CIMATRON 軟件,建立新模型文件婴谱,再進(jìn)
入造型模式(MODELING)蟹但。
3. 1. 1 公式曲線
利用菜單USER→GEOMETRY→MATHCRV,可輸入公式曲線的參數(shù)方程决太,從而建立XOY 平面上的輪廓母線蓉厕。應(yīng)當(dāng)注意,雖然曲線位于XOY 平面上晴灿,也必須輸入Z = 0杉漓,不能忽略,否則出錯(cuò)投谅。
3. 1. 2 列表點(diǎn)曲線
首先利用菜單POINT→SINGEL POINT→KEY IN纪萎,輸入零件每個(gè)點(diǎn)的X、Y 坐標(biāo)蘑劲,接著利用菜單SPLINE→2D SPLINE虹限,選擇曲線所在的XOY 坐標(biāo)平面,選擇擬合方式似魄、擬合誤差及輸入的各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)彭薪,即用樣條曲線擬合生成列表點(diǎn)曲線。
3 . 2 零件CAM 加工
將零件CAD 模型轉(zhuǎn)入加工模式(NC)中作姐。
1)選擇菜單CREAT→MILL2. 5AXES→PROFILE(二維輪廓加工)夜矗,進(jìn)入加工操作界面。
2)根據(jù)工藝分析的裝夾位置让虐、加工對(duì)刀點(diǎn)和起終點(diǎn)來設(shè)定零件CAM 坐標(biāo)系原點(diǎn)紊撕、加工路線及進(jìn)、退刀方式赡突,輸入切削參數(shù)( 如FEED RATES对扶、SPINDLESPEED 等),在擬合方式一欄中選擇CIRC. APROX(圓弧擬合方式)惭缰,即產(chǎn)生輪廓銑削刀位文件浪南,之后還可利用MANUAL EDIT 菜單進(jìn)行刀位文件的編輯修改。
3. 3 后置處理程序
后置處理部分是處理與機(jī)床控制器直接相關(guān)的信息漱受,它是把刀位文件作為輸入络凿,經(jīng)過處理,就可以輸出數(shù)控機(jī)床加工用的NC 指令文件昂羡,由于CIMATRON 軟件并沒有針對(duì)此種特殊情況( 銑削路徑轉(zhuǎn)車削路徑)的后置處理程序絮记,因此必須編制新的專用后置處理程序(文件后綴為EXF)。
CIMATRON 軟件的后置處理程序由多個(gè)模塊構(gòu)成,可通過提取相關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)到千,來編制相應(yīng)的指令功能甥鼠。編制該后置處理程序文件的關(guān)鍵在于:進(jìn)行零件CAM 平面銑削加工時(shí),加工坐標(biāo)系MACSYS 是建立在XOY 坐標(biāo)平面上的稻诚,而數(shù)控車床的實(shí)際加工坐標(biāo)系是XOZ 坐標(biāo)平面岭笔,因此必須在后置處理中進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,即MACSYS 坐標(biāo)系中的X 軸對(duì)應(yīng)車床的Z 軸辖狞,MACSYS 坐標(biāo)中的Y 軸對(duì)應(yīng)車床的X 軸钻国,同時(shí)由于車床程序中X 值要求為回轉(zhuǎn)體的直徑坐標(biāo)值,所以還必須對(duì)MACSYS 坐標(biāo)系中的Y 軸坐標(biāo)值進(jìn)行關(guān)系運(yùn)算孩置。
在LINEAR MOTION(直線插補(bǔ)模塊)燎称、CIRCULARMOTION(圓弧插補(bǔ)模塊)中,分別編制如下語句罚栏。
IF SET(X CURPOS)OUTPUT“Z”X CURPOS 贩溉;END IF;
YY = 2*Y CURPOS增捻;
IF SET(YY)OUTPUT“X”YY膨桂;END IF;
其中X CURPOS锥惋、Y CURPOS 分別是X昌腰、Y 當(dāng)前坐標(biāo)值,YY 是計(jì)算的中間變量膀跌。
同理在程序頭遭商、程序尾等模塊中對(duì)X、Y 坐標(biāo)值分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換捅伤,其余部分內(nèi)容與通用的二維后置處理程序基本相同劫流,同時(shí)應(yīng)保證后置處理文件中編制的數(shù)控程序格式、指令代碼等與實(shí)際機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)相匹配丛忆。新編制的后置處理文件(*. EXF)在CIMATRON 上調(diào)試編譯通過(生成*. DEX 文件)后方可使用困介,刀位文件通過該文件進(jìn)行處理即產(chǎn)生適合機(jī)床加工的數(shù)控車削程序。
3. 4 調(diào)試和加工
將加工程序經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳送至數(shù)控車床蘸际,加工時(shí),首先找正工件徒扶,對(duì)刀進(jìn)行坐標(biāo)系偏置粮彤,將機(jī)床上的工件坐標(biāo)系與CAM 坐標(biāo)系設(shè)成一致;接著在機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)表中輸入實(shí)際車刀的刀尖圓角半徑姜骡,實(shí)現(xiàn)刀具半徑補(bǔ)償蓝漏;最后改變加工路徑偏移量,實(shí)現(xiàn)輪廓粗勃经、精車削加工吭匀。
4 結(jié)語
在非圓輪廓的數(shù)控車削編程過程中食云,將CIMATRON軟件與機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)功能結(jié)合,快速螺城、準(zhǔn)確地產(chǎn)生圓弧擬合的數(shù)控程序痒池,其編程效率高,擬合節(jié)點(diǎn)數(shù)少躬伐,程序短凉陌,大大優(yōu)化數(shù)控程序,特別是它便于掌握吵墅,易于使用埠浩,為編程人員提供了一種理想的方法,在實(shí)際生產(chǎn)中得到了應(yīng)用公遭,效果良好屠伴。
參考文獻(xiàn)
1 馬譽(yù)賢. 通用后置處理軟件的開發(fā). CAD/ CAM 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造,2001禁灼,6
2 李福生. 實(shí)用數(shù)控機(jī)床技術(shù)手冊(cè). 北京:北京出版社管挟,1993
聲明:本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng),轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享匾二,并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)哮独,也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布察藐、編輯整理上傳皮璧,對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái),不為其版權(quán)負(fù)責(zé)分飞。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻悴务、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題譬猫,請(qǐng)第一時(shí)間告知讯檐,我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容,以保證您的權(quán)益染服!聯(lián)系電話:010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn别洪。
- 暫無反饋
編輯推薦
- 2025新年特刊:打造新質(zhì)生產(chǎn)力充包,智啟未來新篇章
- 定義制造業(yè)未來的數(shù)控加工中心技術(shù)專題
- 航空航天及交通領(lǐng)域先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用專題
- 解碼消費(fèi)電子產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)字化之路技術(shù)專題
- 精密智能機(jī)床,助力制造升級(jí)技術(shù)專題
- 汽車輕量化驅(qū)動(dòng)下的零部件加工應(yīng)用專題
- 高性能銑刀實(shí)現(xiàn)高精加工生產(chǎn)技術(shù)專題
- 航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)解決方案專題
- 高效齒輪加工生產(chǎn)技術(shù)方案專題
- 金屬加工液的性能不止?jié)櫥夹g(shù)應(yīng)用專題