二坐标数控加工刀具轨迹生成方法
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数控铣工高级工理论考试复习题一、填空题:1.数控机床大体由输入装置、数控装置、伺服系统和机床本体组成。
2.数控机床控制介质有穿孔带、磁带、磁盘等。
穿孔带上的代码信息可由光电纸带阅读机送入数控系统。
3.数控机床按控制系统功能特点分类分为:点位控制、点位直线控制和轮廓控制。
4.加工中心是一种带刀库和自动换刀装置的数控机床。
5.FMC由加工中心和自动交换工件装置所组成。
6.国际上通用的数控代码是EIA代码和ISO代码。
7.数控系统按一定的方法确定刀具运动轨迹的过程叫插补,实现这一运算的装置叫插补器。
8.数控机床中的标准坐标系采用笛卡儿直角坐标系,并规定增大刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。
9.数控机床坐标系三坐标轴X、Y、Z及其正方向用右手定则判定,X、Y、Z各轴的回转运动及其正方向+A、+B、+C分别用右手螺旋法则判断。
10.每个脉冲信号使机床运动部件沿坐标轴产生一个最小位移叫脉冲当量。
11.与机床主轴重合或平行的刀具运动坐标轴为Z轴,远离工件的刀具运动方向为Z轴正方向。
12.X坐标轴一般是水平的,与工件安装面平行,且垂直Z坐标轴。
13.刀具位置补偿包括刀具半径补偿和刀具长度补偿。
14.粗铣平面时,因加工表面质量不均,选择铣刀时直径要小一些。
精铣时,铣刀直径要大,最好能包容加工面宽度。
15.在数控铣床上加工整圆时,为避免工件表面产生刀痕,刀具从起始点沿圆弧表面的切线方向进入,进行圆弧铣削加工;整圆加工完毕退刀时,顺着圆弧表面的切线方向退出。
16.确定轴向移动尺寸时,应考虑刀具的引入长度和超越长度。
17.数控机床使用的刀具必须有较高的强度和耐用度。
18.铣削平面轮廓曲线工件时,铣刀半径应小于工件轮廓的最小凹圆半径。
19.走刀路线是指加工过程中,刀具刀位点相对于工件的运动轨迹和方向。
20.粗加工时,应选择大的背吃刀量、进给量,合理的切削速度。
21.精加工时,应选择较小背吃刀量、进给量,较大的切削速度。
基于细分曲面数控刀位轨迹的生成张文;范敏【摘要】阐述了基于细分曲面数控加工刀具轨迹的生成方法,主要包括求交点的算法和对交点进行优化处理的算法,该方法具有一定的可行性和实用性.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】3页(P31-33)【关键词】三角网格查询;截交线;刀位点处理【作者】张文;范敏【作者单位】襄樊学院,机械与汽车工程学院,湖北,襄阳,441053;襄樊职业技术学院汽车工程学院,湖北,囊阳,441000【正文语种】中文【中图分类】TG6591 引言数控加工刀具轨迹的生成是进行逆向工程工作的最终目的之一,是逆向工程研究的一项重要内容。
目前,对数控加工中刀轨自动生成的研究己经较为深入,但这些研究大多数基于参数曲面模型,由于要在刀轨自动生成之前进行曲面重构,其过程繁琐费时,而且需要设计师有丰富的实践经验。
所以要将细分曲面应用于工程生产当中,研究基于细分曲面的数控加工技术就成为关键,也逐渐成为研究的热点,但取得的成果比较有限。
2 刀具轨迹的生成2.1 加工网格曲面时的刀轨生成方法生成三维曲面刀位轨迹的常用方法有两种[1]:等参数线法和平行平面截交线法。
在组合曲面数控加工中通常采用平行平面截交线法求解刀具轨迹,笔者也采用了截平面法生成刀具轨迹数据。
在利用截平面法求刀具轨迹的过程中,可以通过控制三角网格的数量来控制三角网格逼近被近似的自由曲面的精度,满足不同加工要求对精度的需要。
这样,生成刀轨时的运算便转化为平面与平面的求交运算,其算法简单,运算速度较快。
截平面法加工有两种[2]:基于原曲面的截平面法和基于等距面的截平面法。
(1)基于原曲面的截平面法该方法的刀具运动只适合三轴联动方式。
刀具沿此类轨迹走刀时,由于刀具作空间运动,容易产生抖动,零件表面质量难以得到保证,因此其加工工艺性差。
(2)基于等距面的截平面法采用基于等距面的截平面法,其明显的优点是刀具规划和走向便于控制,同时可以采用两轴联动的走刀方式。
数控加工刀位轨迹生成的算法分析袁国伟【摘要】自由曲面数控加工刀位轨迹的自动生成,是CAM技术的关键问题.针对自由曲面零件刀具口路径生成的几种算法,进行了较为详细的分析,并指出了这几种算法各自的加工特点.%The key technical problems of surface NC machining fool path generation are related to CAM. This paper analyzes the tool path generation algorithm of the freeform surface parts in detail and points out the processing characteristics of each of these types of algorithms.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2012(041)006【总页数】3页(P50-52)【关键词】数控加工;映射;进给曲面【作者】袁国伟【作者单位】辽宁机电职业技术学院,辽宁丹东市118009【正文语种】中文【中图分类】TG6590 前言数控加工刀具轨迹计算和曲面造型是数控编程操作的基础和关键,一种较好的刀具轨迹生成方法,不仅要求计算速度快、占用计算机内存少,而且还要使切削行间距分布均匀、加工误差小、走刀步长分布合理、加工效率高等。
随着CAD/CAM技术的快速发展,出现了多种自由曲面造型理论和数控加工刀具轨迹的算法,其中比较常用的方法有:等参数法、笛卡儿法和APT法。
本文着重谈这三种加工方法的算法分析。
基于刀触点的刀具路径生成方法首先在被加工曲面上采样一系列刀触点,然后再将刀触点转化为刀位点,进而生成刀具路径。
如图1所示,路径规划主要有三种娄型:参数线、导向平面、驱动曲面,分别对应于三种刀具路径生成方法:等参数法、笛卡儿法和APT法。
图1 基于刀触点的刀具路径生成1 等参数法图2等参数法采用环底刀加工凸曲面,其基本参数见表1。
题目:数控车床的对刀、坐标系确定及数控加工编程技巧毕业论文(设计)任务书论文题目:数控车床的对刀、坐标系确定及数控加工编程巧学号:姓名:专业:数控技术指导教师:系主任:一、主要内容及基本要求:数控车床对刀基本方法,建立合理工件坐标系,要求数控加工可获得精度高、质量德定的产品,因而在机械制造领城得到了越来越广泛的应角,数控编程是应用数控机床进行零件加工的前提,因而如何合理地编制数控程序成为数控加工的关健。
二.重点研究的问题:数控车床虽然加工柔性比普通车床优越,但单就某一种零件的生产效率而言,与普通车床还存在一定的差距。
因此,提高数控车床的效率便成为关键,而合理运用编程技巧,编制高效率的加工程序,对提高机床效率往往具有意想不到的效果。
三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1 论文名称 09年2月23日2 摘要及关键词 09年2月23日3 正文 09年2月28日4 参考文献 09年3月1日5 封面 09年3月2日6 毕业论文任务书 09年3月3日7 学生登记表 09年3月3日四、应收集的资料及主要参考文献资料: 1.车床与车削运动2.刀具材料和切削用量3.数控编程的方法主要参考文献: 1车工工艺与技能训练2 数控机床的编程3 机械制造工艺基础五、文献综述1.车工工艺与技能训练车工工艺是根据技术上先进、经济上合理的原则,研究将毛坯车削合成格工件的加工方法和过程的一门学科,是广大车工人员和科技作者在长期的车削实践中不断总结、长期积累、逐渐升华而成的专业理论知识。
本课程的任务是使学生获得中级车工应具备的专业理论,具体要求如下:(1)了解常用车床的结构、性能和传统,掌握常用车厂的调整方法,掌握车削的有关计算。
(2)了解车工常用工具和量具的结构,熟练掌握其使用方法。
掌握常用刀具的使用方法,能合理地选择切削用量和切削液。
(3)能合理地选择工件饿定位基准和中等复杂工件的装夹方法,掌握常用车床夹具的结构原理。
能独立制定中等复杂工件的车削工艺,并能根据实际情况采用先进工艺。
刀位轨迹仿真法一般在后置处理之前进行。
通过读取刀位数据文件检查刀具位置计算是否正确,加工过程中是否发生过切,所选刀具、走刀路线、进退刀方式是否合理,刀位轨迹是否正确,刀具与约束面是否发生干涉与碰撞。
这种仿真一般可以采用动画显示的方法,效果逼真。
由于该方法是在后置处理之前进行刀位轨迹仿真,可以脱离具体的数控系统环境进行。
刀位轨迹仿真法是目前比较成熟有效的仿真方法,应用比较普遍。
主要有刀具轨迹显示验证、截面法验证和数值验证三种方式。
刀具轨迹显示验证刀具轨迹显示验证的基本方法是:当待加工零件的刀具轨迹计算完成以后,将刀具轨迹在图形显示器上显示出来,从而判断刀具轨迹是否连续,检查刀位计算是否正确。
下图是采用球形棒铣刀五坐标侧铣图加工透平压缩机叶轮叶片型面的显示验证图,从图中可看出刀具轨迹与叶型的相对位置是合理的。
刀具轨迹截面法验证截面法验证是先构造一个截面,然后求该截面与待验证的刀位点上的刀具外形表面、加工表面及其约束面的交线,构成一幅截面图显示在屏幕上,从而判断所选择的刀具是否合理,检查刀具与约束面是否发生干涉与碰撞,加工过程中是否存在过切。
截面法验证主要应用于侧铣加工、型腔加工及通道加工的刀具轨迹验证。
截面形式有横截面、纵截面及曲截面等三种方法。
采用横截面方式时,构造一个与走刀路线上刀具的刀轴方向大致垂直的平面,然后用该平面去剖截待验证的刀位点上的刀具表面、加工表面及其约束面,从而得到一张所选刀位点上刀具与加工表面及其约束面的截面图。
该截面图能反映出加工过程中刀杆与加工表面及其约束面的接触情况。
下图是采用二坐标端铣加工型腔及二坐标侧铣加工轮廓时的横截面验证图。
纵截面验证不仅可以得到一张反映刀杆与加工表面、刀尖与导动面的接触情况的定性验证图,还可以得到一个定量的干涉分析结果表。
如图所示,在用球形刀加工自由曲面时,若选择的刀具半径大于曲面的最小曲率半径,则可能出现过切干涉或加工不到位。
刀具轨迹数值验证刀具轨迹数值验证也称为距离验证,是一种刀具轨迹的定量验证方法。