采用自动编程技术提高铣削加工效率

摘 要:自动编程系统的功能越来越强大和完善,已经成为数控编程的主要技术.本文通过实例论述了采用自动编程技术提高铣削加工效率,实现数控铣削加工的自动编程方法和步骤.

关 键 词:铣床自动编程数控加工效率

近年来,计算机的图形处理功能有了很大增强,用计算机进行交互自动编程技术日渐成熟.这种方法速度快、精度高、直观、使用简便、便于检查.

自动编程的过程,就是编程人员将工件的形状、尺寸、走刀路线、工艺参数等,按指定的格式输入到计算机内,经计算机内的自动编程软件对这些输入信息进行编译、计算、处理后,输出工件的加工程序,显示和绘制刀具轨迹图,穿出纸带孔,或将程序录入磁盘,或通过通信电缆和接口将程序直接输入到计算机数控系统中对工件进行加工的过程.

一、自动编程系统的输入方式

1.语言式自动编程系统输入方式

首先要编写一个“源程序”,描述工件加工的全过程,相应的自动编程系统(也称为数控编程语言系统),对源程序进行编译、计算、处理,最后得出加工程序.

2.图形式自动编程系统输入方式

不需要编写源程序,通过画出工件图形,采取回答问题的方式输入刀具、进给速度、主轴转速、走刀路线等信息,从而将工件加工程序编制出来.

二、自动编程系统的基本工作流程

1.准备被加工零件的几何模型

可以直接在自动编程软件内绘制零件的加工部位,建立三维的加工模型.也可以读入其他系统建立的标准形式的数据文件,再建立加工模型.

2.根据所需要的加工工艺过程生成刀具轨迹

根据具体加工要求,选择确定加工所需要的刀具、加工用的机床类型,然后根据被加工零件的加工工艺路线,选择合适的刀具轨迹生成功能,确定具体的加工工艺参数,生成加工轨迹.

3.加工轨迹的检验和编辑

用图形的方式检验加工轨迹的走刀路线是否正确、进退刀是否合理.确认加工轨迹是不是所需要的,并根据实际加工进行编辑修改.

4.后置处理,生成加工代码

根据所选定的机床类型,生成加工代码文件.

5.检验加工代码的正确性

利用代码反读功能,用图形的方式检查加工代码文件是否正确.确定后就可以使用生成的加工代码文件了.

6.数控程序的输出

将数控代码传给数控机床进行加工.

三、常用的数控编程软件

市场上常用的著名数控编程软件有PRO/E、UGII、Gatia等工作站型CAD/CAM软件系统,具有较强的数控加工自动编程功能,能处理各种不同复杂程度的三维型面的加工.微机版的CAD/CAM软件系统有美国的MASTERCAM、SURFTCAM英国的DELCAM等,均有完善的功能和较强的后置处理环境.国内具有代表性的数控编程软件为CAXA制造工程师,从粗加工、半精加工到补加工等工艺流程的加工功能相当强大,而且操作简单,适用于数控铣削加工的计算机自动编程.

数控编程软件由前置处理程序和后置处理程序两部分组成.前置处理程序的功能是接受用户输入的信息,并对它进行编译、计算、处理,将其结果按一定的格式放置在一专门的文件中.这种文件称为刀位数据文件.后置处理程序的功能是根据刀位数据文件的内容和数控机床的具体性能,编制出符合加工要求的加工程序,并将程序输出(即穿纸带孔、录入磁盘、通信输出到数控机床).从处理原理可将后置处理模块分为两大类:一类为通用后置处理模块,如PRO/E、UGII等.一类为专用后置处理模块,它是针对各种不同的数控系统提供不同的后置处理,如MASTERCAM、CAXA制造工程师等.

四、自动编程实例

毛坯是一块45号钢板材,厚20㎜,要求铣出工件的外轮廓.工件已经过粗加工,留精铣余量为1㎜.机床选择XKA5032A型数控立式升降台铣床,配备FANUC数控系统.刀具采用30㎜的立铣刀,利用中间82㎜空装夹工件.结合这个实例介绍数控铣削加工的计算机辅助自动编程的方法与步骤:

第一,根据尺寸,利用曲线生成工具绘制工件的平面加工轮廓,第二,设定铣刀参数,第三,设定平面轮廓加工参数位置,第四,产生刀具轨迹,第五,轨迹仿真,第六,后置设置,第七,生成G代码,第八,利用代码反读功能校核程序,第九,生成工序单,第十,若考虑到板厚20㎜,需分层加工(例分10层完成),则在步骤三平面轮廓加工参数设置中设置为顶层高度20,底层高度0,每层下降高度为2,选顶层为基准,其余步骤一致,分10层完成,程序相当于前面程序重复十次.

总之,在数控铣床加工中,采用计算机辅助自动编程技术,能收到事半功倍的效果,而且能实现实时仿真,便于检查和修改刀具轨迹,大大提高了数控铣削加工的效率.

(作者单位:南阳市高级技工学校)