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车床/数控车床 |
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数控车削由手工到自动 |
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作者：天津大港中成机械厂 |
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前言：
我厂在采用CAM系统之前，一直采用手工编程的方法编写数控加工程序进行产品生产，包括程序准备、调试、输入等在内的生产准备时间很长，严重的影响了数控机床的使用效率。在选择CAM系统的时候，我们最关注的是如何让CAM系统自动生成的加工程序能够符合我们长时间的手工编程的习惯，从而容易进行程序的判读，减少盲目加工带来的危害。众多的CAM系统提供的后处理是根据控制机的格式要求定制的而机床的一些特性没有显示出来；有些CAM系统编写后处理的过程过于复杂，很难掌握。由于EdgeCAM的后处理向导具有操作简单和容易掌握的特点，因此我们选择了EdgeCAM作为我们的CAM平台，下面就我们如何利用EdgeCAM解决数控加工过程中的一些问题的过程与大家探讨
产品加工过程中钻头与钻杆连接部分的螺纹加工是重中之重，而且大部分是锥螺纹，以往采用手工编程时，经常需要根据螺纹的锥度进行大量的计算才能确定加工螺纹时的起点和终点位置，然后利用控制系统提供的车削螺纹的循环语句进行加工。在采用CAM系统后，我们要解决两个问题，一个是如何使用CAM系统快速的生成加工程序。二是，由于自动生成的程序怎样与我们手工编程的程序一致，从而方便机床操作工人判读程序。
零件结构说明：
1、 外面虚线范围指示的是毛坯轮廓；
2、 锥面部分为螺纹部分
3、 毛坯平均余量大概5mm左右
一、 如何利用EdgeCAM快速生成生成刀具路径：
这里我们以经过粗加工和热处理后得到的毛坯开始，讲述精加工刀具路径的生成程过程。EdgeCAM提供了多种生成刀具路径的方法，这里我们选用轮廓车削的方法进行半精加工，通过刀具导入导出及轮廓延伸等功能的设置，生成的刀具路径与我们以前通过手工编程时使用的车削轮廓循环生成的刀具路径基本上一致，生成刀具路径如下图示：
半精加工去除大部分的毛坯余量
另外利用EdgeCAM我们还可以得到下面的刀具路径，这是以前用手工编程很难做到的，使用起来也很简单，只要在选择加工轮廓后，指定毛坯轮廓就可以了，系统可以按照指定的毛坯轮廓自动优化裁剪刀具路径。在实际加工过程中，我们发现，这种刀具路径在加工过程中因为切削是不连续的，因此便于断屑，而且表面质量和很好。
根据毛坯形状优化的分层切削刀具轨迹
在进行螺纹加工的过程中，生成刀具路径同样也是很简单，以往手工编程时我们往往是通过操作工人调整加工原点的位置来调整加工螺纹的深度等参数，加工质量不稳定；使用EdgeCAM生成刀具路径时，在设置加工螺纹的参数过程中，有很多细致的参数设置，甚至将切削过程中，弹性变形的影响也考虑进去了，因此我们现在在加工螺纹的时候，基本上可以一次加工成型，再也不用为微调修整而烦恼了。下面是在Edgecam中，关于切削螺纹深度的参数设置内容。
EdgeCAM车螺纹参数设置界面
自动编程与手工编程不同之处还在于生成刀具路径后，还可以进行逼真的仿真加工和刀具模拟动作，保证了刀具路径的正确性，为数控加工提供了极好的安全保障。
车削螺纹的刀具路径及刀具路径模拟
二、 如何生成固定循环的锥螺纹加工程序
在使用EdgeCAM得到了刀具路径后，自动生成的NC代码与控制机的要求和我们以前手工编程习惯是否一致是很重要的一个环节，EdgeCAM提供了一个叫做“代码向导”的工具，可以很轻易的制作出符合要求的后处理。这里我们就如何生成加工螺纹循环语句为例，进行说明。
我厂使用的控制系统是Fanun0i，我们以前手工编程时经常使用G92的车削螺纹循环语句进行锥螺纹的加工，由于手工编程时使用的R参数比较方便，但是R参数值的正负与机床刀架位置结构有关系（我厂的机床是下刀架结构），所以经常容易犯错误。如果使用I、K参数来表达螺纹锥度计算量又比较大。这里我们利用EdgeCAM生成刀具路径后，生成NC代码时，很容易得到I、K参数。因此避免了R参数给我们带来的烦恼。
EdgeCAM提供了一个很容易使用的后处理制作工具，这个工具提供了很多的标准模板，我们是使用Fanuc”T”系列的标准模板，几乎不需要做什么更改，只要将车削螺纹的固定循环语句的语法结构按照我们的习惯格式进行设置就行了。生成的NC代码也将严格的按照我们这里指定的语法结构输出。
在Codewizard的代码构造器中，将螺纹循环语句按照下面的语法结构进行设置：
[删除][程序段号][螺纹加工G代码][X向移动][Z向移动][I值][K值][螺纹节距(螺距)]
生成的NC代码就将按照下面的格式输出：
N90 G92 X90.404 Z-8.779 I-24.6035 K98.4141 F2.
基本上与我们习惯上的语句结构是一致的，同时也符合了控制系统对代码的要求。
EdgeCAM的代码构造器操作界面
总结：
手工编程我们已经使用很久，无论是编程人员还是机床操作人员都有很多的经验和习惯，如何将这些经验和习惯在自动编程中得到最大限度的继承，而不至于产生”不适应”的现象。不仅需要CAM系统具有强大的生成刀具路径的能力，还需要有一个完善的后处理做支持。虽然普通的数控车可以通过手工编程基本上解决编程问题，但是采用CAM系统进行自动编程不仅可以减轻手工编程的计算量，而且可以彻底的将人员从控制机旁边解放出来。从而大大的提高生产效率。(end)
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(7/29/2005) |
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