2.3 数据处理和工艺处理.ppt

1、19.06.2020,一基点和节点的含义二基点坐标的计算三节点坐标的计算四工艺处理,2.3数值计算和工艺处理,19.06.2020,一基点、节点的含义,编程时的数值计算主要是计算零件加工轨迹的尺寸，即计算零件轮廓基点和节点的坐标，或刀具中心轨迹基点和节点的坐标。数控机床一般只有直线和圆弧插补功能，因此，对于由直线和圆弧组成的平面轮廓，编程时主要是求各基点的坐标。基点：就是构成零件轮廓不同几何素线元素的交点或切点。如直线与直线的交点，直线段和圆弧段的交点、切点及圆弧与圆弧的交点、切点等。根据基点坐标就可以编写出直线和圆弧的加工程序。基点的计算比较简单，选定坐标原点以后，应用三角、几何关系就可以算

2、出各基点的坐标，因此采用手工编程即可。,19.06.2020,由于数控机床无法直接加工除直线和圆弧以外的曲线，加工此类曲线时数值计算较为复杂，包括曲线拟合和曲线逼近两部分。节点：对于平面轮廓是非圆方程Y=f（X）组成的曲线，如渐开线、阿基米德螟线等，必须用直线和圆弧逼近该曲线，即将轮廓曲线按编程允许的误差分割成许多小段，用直线和圆弧逼近这些小段(可采用等间距直线、等弦长直线、等误差直线逼近法和圆弧逼近法等)。逼近直线和圆弧小段与轮廓曲线的交点或切点称为节点。,一基点、节点的含义,19.06.2020,1.直线与圆弧相交,二基点坐标的计算,19.06.2020,2圆弧与圆弧相交,二基点坐标的计算

3、,19.06.2020,1节点坐标计算步骤：1)选择插补方式，即采用直线段或圆弧段逼近非圆曲线。采用直线段逼近一般数学处理较简单，但计算的坐标数据较多，且各直线段问连接处存在尖角，由于在尖角处，刀具不能连续地对零件进行切削，零件表面会川现硬点或切痕，使加工质量变差。采用圆弧段逼近的方式，可以大大减少程序段的数目，同时如果用彼此相切的圆弧段来逼近非圆曲线，可以提高零件表面的加工质量：但采用圆弧段逼近、其数学处理过程比直线要复杂一些。,三节点坐标的计算,19.06.2020,2)确定编程允许误差、即使允；3)选择数学模型。确定计算方法：日前生产中采用的算法比较多，在决定采用什么算法则，主要考虑的四

4、条有两条：一是尽可能按等误差的条件，确定节点坐标位置，以便最大程度地减少群序段的数目；二是尽可能寻找一种简便的计算方法，以便于计算机程序的编制，及时得到节点坐标数据。4)根据算法，画出计算机处理流程图。5)用高级语言编写程序、上机调试。并获得节点坐标数据。,三节点坐标的计算,19.06.2020,2.用直线逼近零件轮廓曲线的节点计算,三节点坐标的计算,1）等间距法,MN方程：,方程：,联立求解方程组：,19.06.2020,2.用直线逼近零件轮廓曲线的节点计算,三节点坐标的计算,2）等弦长法a）确定弦长lb）确定Rminc）求下一点,由dR/dx=0得：,19.06.2020,2.用直线逼近零

5、件轮廓曲线的节点计算,三节点坐标的计算,3）等误差法a）确定允许误差允的圆方程b）求圆与曲线的公切线PT的斜率kc）求弦长AB的方程d）联立方程求解下一点,19.06.2020,3.用圆弧逼近零件轮廓曲线的节点计算,三节点坐标的计算,1）用相切圆法通过已知的四节点分别作两个相切的圆，编出两段圆弧，逼近曲线。,19.06.2020,3.用圆弧逼近零件轮廓曲线的节点计算,2）用三点圆法通过已知三个节点求圆并作为一个圆弧段，从而逼近轮廓曲线。,三节点坐标的计算,19.06.2020,3.用圆弧逼近零件轮廓曲线的节点计算,3）曲率圆法曲率圆法为等误差圆弧逼近法。a）以曲线起点开始作曲率圆b）作偏差圆c

6、）求逼近圆圆心d）求逼近圆弧,三节点坐标的计算,19.06.2020,四工艺处理,(一)数控加工工艺的基本特点和基本内容1.基本特点：数控加工的工序内容比普遍机床的工序加工内容复杂；数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程的编制复杂。,19.06.2020,2.基本内容：选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容；分析被加工零件图样、明确加工内容及技术要求；设计数控加工工序；调整数控加工工序的程序；分配数控加工的容差；处理数控机床上部分工艺指令。,四工艺处理,19.06.2020,(二)机床的合理选用,四工艺处理,19.06.2020,(三)工序与工步的划分1.工序的划分：(1)按零件装卡定

7、位方式划分工序；(2)粗、精加工划分工序；(3)按所用刀具划分工序。,四工艺处理,19.06.2020,2.工步的划分工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑。(1)表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部表面按先粗后精分开进行；(2)对既有铣面又镗孔的零件，先铣面后镗孔可减少由变形引起的对孔的精度的影响。(3)按刀具划分工步，减少换刀次数，提高加工生产效率。,四工艺处理,19.06.2020,(四)零件的安装和夹具的选择,四工艺处理,19.06.2020,(五)刀具的选择与切削用量的确定1刀具的选择2切削用量的确定(a)切削深度；(b)主轴转速；(c)进给速度。,四工艺处理,19.06

8、.2020,(六)数控机床的坐标系和坐标原点,四工艺处理,19.06.2020,(七)对刀点和换刀点的确定,四工艺处理,19.06.2020,(八)工艺路线的确定,合理的起刀点,（a）,（b）,四工艺处理,19.06.2020,合理安排空行程进给路线对数控冲床、钻床等加工机床，其空行程执行时间对生产率的提高影响较大。,（a）,（b）,（c）,四工艺处理,19.06.2020,铣削曲面时，常用球头刀采用“行切法”进行加工。所谓行切法是指刀具与零件轮廓的切点轨迹是一行一行的，而行间的距离是按零件加工精度的要求确定。,（a）,（b）,四工艺处理,19.06.2020,轮廓铣削走刀路线的确定,铣削时，为减少接刀的痕迹，保证轮廓表面的质量，对刀具的切入和切出要仔细设计。铣削外轮廓时采用外延法。铣削封闭内轮廓时，可采用内延法，但如果轮廓曲线不允许延伸，刀具只能沿着轮廓曲线的法向切入和切出，此时刀具的切入和切出点尽量选在内轮廓曲线