文档介绍：自动编程
(时间:3次课,6学时)
自动编程
教学目标:
自动编程是从零件的设计模型(或几何图样)获得数控加工程序的全部过程。其主要任务是编程人员在对加工对象和工艺要求进行仔细分析的基础上,借助CAD/CAM系统的交互式编程功能,对零件进行几何造型,确定工艺步骤,输入加工参数,系统自动生成刀具运动轨迹,并经后置处理输出零件加工程序。同时,由于在计算机上能够自动进行走刀轨迹的模拟,所以能够及时检查程序是否有错并进行修改。
通过本章的学习,要求读者了解自动编程的发展过程,掌握自动编程的方法和步骤,熟练应用CAXA-ME软件系统进行自动编程,完成数控加工。
自动编程
教学重点和难点:
零件的加工造型。
刀具轨迹的生成方法。
自动编程
1 自动编程的发展
2 自动编程系统简介
3 CAXA-ME的基本概念
4 加工模型的创建
5 平面轮廓与平面区域加工
6 曲面加工
7 粗加工
8 轨迹仿真
9 后置处理
10 机床通信
11 实训
12 习题
1 自动编程的发展
通常,自动编程是指用计算机和编程软件进行编程。目前,交互式图形编程是普遍采用的自动编程方法。
数控编程经历了手工编程、APT语言编程和交互式图形编程3个发展阶段。
手工编程是利用一般的计算工具,通过各种数学方法,人工进行刀具轨迹的运算,并编制指令。这种方式比较简单,很容易掌握,适应性较强。可用于复杂程度低,计算量不大的零件编程,是最早发展的编程方法,也是其他编程方法的基础。
自动编程技术源于20世纪50年代,美国麻省理工学院研制出APT(自动编程工具)自动编程系统。该系统是世界上开发最早、功能齐全并在当时使用普遍的自动编程系统。由于受当时计算机技术的限制,无法在计算机上生成零件图形来进行自动编程。因此使用APT系统前,需要用一种专用数控编程语言来描述零件的加工过程,即编制一个零件加工源程序。该程序不同于手工编制的加工程序,它不能直接控制机床,必须经过计算机编译程序的处理,才能生成加工程序。零件加工的源程序所使用的数控语言又称为APT语言。使用APT语言编程方法直观性差,编程过程繁琐而复杂。
近年来,随着CAD/CAM一体化技术的发展和推广,极大地提高了产品设计和自动编程的效率与质量。CAD/CAM软件已成为数控加工自动编程系统的主流。这些软件具有生动的图形显示功能,友好的人机界面,智能化的操作命令,可以用人机交互方式对零件的几何模型进行绘制、编辑和修改,从而得到零件的几何模型。然后对机床和刀具进行定义和选择,确定刀具相对于零件表面的运动方式、切削加工参数,生成刀具轨迹。最后经过后置处理,即按照特定机床规定的文件格式生成加工程序。通常软件还具有加工轨迹的仿真功能,以用于验证走刀轨迹和加工程序的正确性。使用这类软件通过交互式图形生成的方法把零件几何信息、拓扑信息、工艺信息输入计算机,对加工程序的生成和修改都非常方便,大大提高了编程效率。另一方面,由于交互式图形输入的直观性和易操作性,可以使编程操作中的失误大幅度地减少。
2 自动编程系统简介
自动编程的方法与过程
常见的几种CAD/CAM软件介绍
2 自动编程系统简介
自动编程是借助计算机和CAD/CAM自动编程系统软件进行数控加工编程的方法。自动编程时,大部分编程工作由计算机来完成,这样不但提高了编程效率,还解决了手工编程无法解决的复杂零件的加工编程问题。自动编程系统的功能对编程的质量和效率是至关重要的。自动编程系统技术水平的提高是数控技术发展的重要方面。
自动编程的方法与过程

一个典型的CAD/CAM集成系统,一般应具备以下几大功能模块。
(1) 造型设计功能。包括二维草图设计、曲面设计、实体和特征设计、曲线曲面的编辑。对于型腔模具CAD/CAM集成数控编程系统来说,型腔和型芯的自动生成具有十分重要的意义。
(2) 在三维几何造型设计的基础上,自动生成二维工程图的功能。对于单一功能的数控编程系统,二维工程图功能不一定是必须的。
(3) 数控加工编程、刀具轨迹生成、刀具轨迹编辑、刀具轨迹验证和通用后置处理等。
刀具轨迹生成模块直接采用几何模型中的几何信息,根据所选用的刀具及加工方式进行刀位计算,生成数控加工刀具轨迹。
自动编程的方法与过程

目前,国内外图形交互式自动编程软件的种类很多,但其编程的基本原理和过程大体相同。编程人员应遵循一定的步骤进行编程工作,自动编程的主要步骤和工作内容如下。
(1) 分析加工零件。
① 根据被加工零件的图样和数控加工工艺要求,分析待加工表面及约束面,确定所需的机床设备、零件的加工方法、装夹方法及工夹量具。
② 确定编程原点及编程坐标系。一般根据零件的基准的位置以及待加工表面的几