数控车床编程软件编程时，对于非园曲线的数学处理，如...

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2011-09-24 10:36 标签： 数控编程
如何简化手工编程中的数学处理
众所周知 ,数控机床程序编制的方法有两种 :手工编程与自动编程。手工编程仍被广泛地应用于形状较简单的点位加工及平面轮廓加工。而手工编程中有一个既关键又繁琐的环节就是图形的数学处理 ,即通常要计算出加工轮廓的各基点或节点坐标。传统的计算方法就是建立数学方程式 ,解方程组 ,以求各关键点的坐标。这个过程对编程人员来说既耗时又容易出错。随着绘图软件ＡＵＴＯＣＡＤ应用的普及 ,在手工编程过程中 ,我们可以利用ＡＵＴＯＣＡＤ的ＩＮＱＵＡＲＹ(查询 )、ＣＡＬＣＵＬＡＴＥ(计算 )等命令快速、准确地求出各点的坐标 ,以代替复杂的数学运算。下面以一些实例来介绍具体的操作方法。图 1　零件的数控加工程序例如要编写如图 1所示零件的数控加工程序 ,必须求出零件轮廓中各基点 (如图 2所示的Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ)的坐标值 ,如果用数学方法处理 ,则难度比较大 ,而且很繁琐。下面介绍如何利用ＡＵ ＴＯＣＡＤ2 0 0 0得到各基点的坐标值。图 ...&
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目前,对零件的数控加工程序编制主要有手工编程和用CAD/CAM软件自动编程两种方法。虽然随着科技的发展、生产条件的改善、零件难度的增加,在许多加工领域,手工编程已逐渐被自动编程取代,但是仍有一些领域,手工编程还有着其不可替代的地位。如在中职数控专业学生数控实训与考级、某些地方的数控技能大赛中还要求用手工编程来完成零件的编程与加工。而在手工编程基点计算中又离不开数学处理,因此,数学处理在手工编程中起着重要的作用。一、手工编程中数学处理的内容手工编程是指利用一般的计算工具(计算器),通过各种数学处理方法,人工算出零件轮廓上的各个基点坐标,并编制出程序的方法。所谓基点,就是构成零件轮廓的不同几何要素的交点或切点。手工编程中数学处理内容即算出各个基点坐标。基点坐标计算是手工编程的前提,也是中职数控专业学生必须掌握的一项基本功。二、手工编程中数学处理的方法零件图样复杂多样,基点坐标的计算也随之变得复杂多样,但其中还是有规律可循。下面总结了...&
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对于多数仅需在数控机床上进行二维切削加工的零件 ,手工编程仍是相应数控程序编制的主要方法。因此 ,程序的编制技巧依然不容忽视 ,如副程序、镜像功能、极坐标及坐标系转换等指令的应用 ,都有益于编程效率的提高。本文就ＦＡＮＵＣ— 0Ｍ数控系统中坐标系转换及副程序调用指令结合实例作一介绍。1.坐标系转换图 1所示是一个与水平方向偏转了 6 0°的 10 0ｍｍ× 10 0ｍｍ的正方形凸台 ,当需要在加工中心上铣削时 ,如果仅用基本的直线编程指令 ,则必须计算正方形偏转以后 ,对应点的坐标值。如果让编程坐标也相应旋转 6 0°,就可避免计算问题 ,轮廓铣削程序如下。图 1　凸台Ｎ1 0　Ｇ90　Ｇ54　Ｇ0 0　Ｘ0　Ｙ0 ;(快速移动至工件原点 )Ｎ1 5　Ｇ91　Ｇ6 8　Ｘ0　Ｙ0　Ｒ6 0 ;(坐标系旋转 6 0°)Ｎ2 0　Ｇ0 0　Ｘ80 .　Ｙ - 80 .;(快速定位到该坐标点 )Ｎ2 5　Ｚ - 1 0 .;(Ｚ方向定...&
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0　前言数控程序的编制 ,是根据所加工的几何图形 ,机床性能及加工工艺决定的 ,如果加工工艺不同 ,则编程方法、程序内容、结构等都有很大的差别 ,而且编程时间和加工精度也不同。特别是那些复杂的图形和具有非曲线的图形 ,如采用编程方法不当 ,不但费工时、精度不高 ,而且容易出错。如何才能较好地解决这些问题 ,也是编程人员所关心地问题。本文以2种图形为例 ,介绍程序编制过程中的技巧。1　螺线型形孔程序 (ＰＡＲＴ)编程方法螺线是一种非圆曲线 ,如果用数控线切割加工 ,必须编制形孔数控加工程序。这里介绍两种程序的编制 ,从而加以比较。技术要求 :(1)极坐标系 :①极点 :Ｏ ;②极半径 :Ｐ ;③极角 :Ｑ。(2 )极坐标方程Ｐ =Ｑ81+ 4
5- 32 4°≤Ｑ≤ 0° ,Ｐｎ =ＯＡ32 4° =8 5 (ｍｍ)①Ａｎ(ＰｎＱｎ)②ＰＯ =ＯＡ =4
5 (ｍｍ) ,Ｐｎ =ＯＡ32 4° =8 5 (ｍｍ)③Ｐｎ =ＯＡ...&
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一个零件的轮廓往往是由许多不同的几何元素组成,如直线、圆弧等。各几何元素问的联结点称为基点,如两直线间的交点、直线与圆弧或圆弧与圆弧之间的交点或切点。数控机床都具有直线插补功能和圆弧插补功能。无论是直线插补还是软件插补,都需要知道线段的起点和终点。所以手工编程时,在完成零件工艺分析和确定加工路线以后,数值计算就成了程序编制中的一个重要环节,而其中的基点计算是数值计算中最繁琐、最复杂的计算。由直线和圆弧组成的零件轮廓,可以归纳为直线与直线相交、直线与圆弧相交或相切、圆弧与圆弧相交或相切、一直线与两圆弧相切等几种情况。计算的方法可以是联立方程组求解,也可以利用几何元素间的三角函数关系求解,计算比较方便。根据目前生产中的零件,将直线和圆弧按定义方式归纳若干种,并变成标准的计算形式,用计算机求解更为方便。除此之外,也可以利用计算机绘图软件的捕捉命令和查询命令的列表功能,方便地得到基点的坐标。l联立方程组法求解基点坐标1.1直线与直线相交...&
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数控加工,也称之为NC(Namerical Control)加工,是以数值与符号构成信息,控制机床实现自动运转。自1952年,美国麻省理工学院伺服机构实验室成功研制出第一台数控铣床,并与1957年头入使用,标志着制造领域中数控时代的开始,其经过半个多世纪的发展已成为应用于当代各个制造领域的先进制造技术,有着加工精度高、加工质量稳定可靠、操作方便,生产自动化程度高的特点。为了满足社会制造业的需求,各高校、高职、中职、技工学校都相继开设了数控编程与加工这一门课程。我校的机械系学生是在二年级开始接触数控机床并学习手工编程,学生在学习手工编程时,难免会出现各种各样的错误,如果在加工之前没有发现这些错误,将会导致机床无法运行,发出报警提示;有些错误会使工件报废;有些甚至会使机床发生撞击,刀具毁坏、工件报废、影响机床的各项精度;还有可能伤及操作者的人身安全。为了避免这些现象发生,在执行程序之前,都会锁机床检验程序,即模拟加工。本人就以FAN...&
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由于CAD/CAM软件的普及和其他一些因素,现在在各类职业技术学院、技工学校及一些数控模具培训中心的相关专业教学中,过分依赖CAD/CAM软件,忽略了手工编程,造成学生的手工编程能力得不到应有的训练和提高,特别是一些特殊功能指令得不到充分的应用。如G10(数据设定)这个功能强大的指令。很多人认为:软件编程始终要代替手工编程。那数控系统为什么还要配置这些特殊功能指令?为什么2004年的第一届全国数控技能大赛和2006年10月的第二届全国数控技能大赛都规定采用手工编程,而不规定采用CAD/CAM软件编程呢?以这些问题我们可以看出手工编程还是很有利用价值和意义,特别是一些系统里面的特殊功能指令更具有利用的价值,在一些小型模具厂设备和条件有限的时候,在数控技能大赛的时候它的价值和意义更能体现出来。在数控技能大赛赛场上想成为赢家,那就必须要能灵活运用特殊功能指令。1.可编程参数设定的功能(1)参数可用程序输入。该功能可以用于设定螺距误差的...&
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数控编程中非圆曲线节点坐标计算
数控加工中把除直线与圆弧之外可以用数学方程式y=f（x）表达的平面轮廓曲线，称为非圆曲线，例如抛物线、渐开线等。如果数控装置不具备这类曲线的插补功能时，其数学处理就比较复杂，应在满足允许的编程误差条件下，用若干直线段或圆弧段去逼近给定的非圆曲线，相邻逼近线段的交点或切点称为节点。图1（a）为用直线段逼近非圆曲线的情况，图1（b）为用圆弧段逼近非圆曲线的情况。逼近处理时，应注意逼近线段与理论曲线的误差d应小于或等于编程允许误差d允，即d&
d允，d允一般取零件公差的1/5~1/10。
非圆曲线的逼近
1．用直线段逼近非圆曲线时节点的计算
用直线段逼近非圆曲线时可以采用弦线逼近、割线逼近和切线逼近法，其中割线逼近法逼近误差较小；弦线逼近法由于节点落在曲线上，计算较为简单。弦线逼近中计算节点的方法主要有等间距法、等步长法和等误差法。下面介绍其中的等步长法和等误差法。
（1）等步长法
用直线段逼近非圆曲线时，如果每个逼近线段长度相等，则称等步长法。如图2所示，零件轮廓曲线y=f（x）的曲率半径各处不等，曲率半径最小处逼近误差最大，因此首先应求出该曲线的最小曲率半径Rmin，由Rmin及d允确定允许的步长l，然后从曲线起点a开始，按等步长l依次截取曲线，得到b、c、d等节点，则ab=bc=…=l即为所求各直线段。计算步骤如下：数控技术(第2版)课后完整答案_百度文库
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