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小型加工中心CAD/CAM自动编程软件对高速加工的影响

2016-6-4 21:58:53      点击:

XHL7132小型加工中心

      我们知道,小型加工中心是一种配置电子控制装置和刀库及自动换刀机构,从而实现工件自动化加工的高精、高效加工设备。这种新型设备的加工特点是,可以实现工件一次装夹或者极少的重复装夹过程,即可集中对钻削、镗削、铰削、铣削和攻丝等多种工序进行精细化的加工。基本上可以实现工件在单台设备上进行无人值守化的全工序加工过程。

      当然,实现小型加工中心高效自动化加工的前提和普通数控铣床一样,都需要合适的加工程序进行驱动才行。不过,小型加工中心因需要执行自动换刀动作,因而加工程序的编制更为复杂一些。但两者的编制形式基本差不多。都分为手动编程和计算机辅助编程两种。由于计算机辅助编程可以省去大量的计算过程,因而是工件数控加工主要的编程形式。笔者就多年从事一线加工的经验简单介绍一下, 小型加工中心CAD/CAM自动编程软件对高速加工的影响。希望对广大一线加工人员有所帮助。 

      简单来说,小型加工中心也是一种典型的数控铣削加工设备。它们都需要执行工件的加工程序才能最终完成其加工任务。计算机辅助编程之所以是现在主要的编程形式,在于它可以借助于计算机代替人工进行相关的运算。特别是复杂的曲面或者球面工件,靠人工几乎难于完成。所以说,通过计算机和专门的编程软件是现在主要的编程方式。现阶段主要的编程软件为CAD/CAM软件。

      CAD的全称是ComputerA ided Design,是一种基于计算机技术的辅助设计软件,其功能主要包括:建立模型、数据计算、模拟仿真、绘制图形等;CAM的全称是ComputerA ided Manufacturing,同CAD一样,均为基于计算机系统的辅助功能软件,主要用于小型加工中心等数控加工设备的编程,功能内容包括数控路径的规划和NC代码等,所以说由CAD/CAM软件输出的代码将直接决定工件数控加工的精度和效率。我们来看一下,由CAD/CAM自动编程软件对机床高速加工的影响主要有哪些:

小型加工中心加工

一、CAD对工件高速加工的影响

      我们一般认为CAD只是定义工件的外形特征,至于如何加工一般是由CAM决定的。其实不然,CAD图形对小型加工中心的高速加工是由影响的。归纳起来主要包括修剪的影响、不完整模型的影响、数据交换的影响及加工特征的影响等。

1、加工特征的影响

      一般来说,CAD图纸里表述的细微部分,在CAM输出代码前应加以处理,以避免实际加工时刀具的切入。对于不希望进行铣削加工的特征,从用于产生刀具路径的CAD模型中去除。

工件CAD三维造型示意图

2、数据交换的影响

      实践证明,数据交换是影响小型加工中心高速加工精度问题的根本原因。我们知道,工件由一个CAD系统设计,然后转换至另一个CAD系统进行补充设计和加工准备。每次进行数据传输过程中,都需要将几何形体由一种格式转换至另一种格式,转换涉及极限公差。因而这些公差容易造成累积。

3、不完整模型的影响

      工件加工程序的生成需要CAM借助于完善的CAD模型来完成。不过,有时为了缩短模型的造型时间,容易忽略工件内部拐角处的圆倒角。这样生CAM生成的刀具路径,使得小型加工中心实际加工时,刀具必须刚好切进尖锐的拐角,从而造成刀具因负荷的猛然增加而损毁,影响正常的加工进程。

CAM编程示意图

二、CAM对工件高速加工的影响

      CAM是负责最终生成刀具路径的部分,对小型加工中心的高速加工影响起着决定性的作用。为了编制一个较为合理的加工程序。我们要着重从下面几点考虑:一是安排合理的加工顺序;二是较高的文件处理能力。

1、较高的文件处理能力

      为了保证NC代码准确生成并被有效识别,就需要依赖于CAM后置文件的处理能力。而后置文件处理的过程可以将其看成为一编辑文本的处理过程,作用就是为了对小型加工中心高速加工加工时的刀具轨迹做好准确的判断,使其能够准确的格式化,并转换成NC代码输出,通过代码的交互实现机床控制装置之间的数据传递,使其按照程序语言驱动加工。

2、安排合理的加工顺序

      对于一个工件完整的工序,往往有多个加工步骤。对小型加工中心高速加工的编程,最重要的是选取正确的加工顺序,一般应遵循一下几点:

一是,避免垂直下刀,应从工件的外部切入;

二是,尽量不换刀,使用单一刀具精加工临界区域。因为刀具设置错误常常导致精加工后的加工表面出现刀痕。

三是,应尽量使用短刀具。如果可以,应考虑重新定位零件方向,在难以加工的区域使用短刀具进行加工。