數(shù)據(jù)處理和工藝處理.ppt

2019/7/15,一 基點和節(jié)點的含義 二 基點坐標的計算 三 節(jié)點坐標的計算 四 工藝處理,2.3 數(shù)值計算和工藝處理,2019/7/15,一 基點、節(jié)點的含義,編程時的數(shù)值計算主要是計算零件加工軌跡的尺寸，即計算 零件輪廓基點和節(jié)點的坐標，或刀具中心軌跡基點和節(jié)點的坐 標。 數(shù)控機床一般只有直線和圓弧插補功能，因此，對于由直線 和圓弧組成的平面輪廓，編程時主要是求各基點的坐標。 基點：就是構(gòu)成零件輪廓不同幾何素線元素的交點或切點。 如直線與直線的交點，直線段和圓弧段的交點、切點及圓弧與 圓弧的交點、切點等。根據(jù)基點坐標就可以編寫出直線和圓弧 的加工程序?；c的計算比較簡單，選定坐標原點以后，應(yīng)用 三角、幾何關(guān)系就可以算出各基點的坐標，因此采用手工編程 即可。,2019/7/15,由于數(shù)控機床無法直接加工除直線和圓弧以外的曲線， 加工此類曲線時數(shù)值計算較為復(fù)雜，包括曲線擬合和曲線 逼近兩部分。 節(jié)點：對于平面輪廓是非圓方程Y=f（X）組成的曲線，如漸開線、阿基米德螟線等，必須用直線和圓弧逼近該 曲線，即將輪廓曲線按編程允許的誤差分割成許多小 段，用直線和圓弧逼近這些小段(可采用等間距直線、等弦 長直線、等誤差直線逼近法和圓弧逼近法等)。逼近直線和 圓弧小段與輪廓曲線的交點或切點稱為節(jié)點。,一 基點、節(jié)點的含義,2019/7/15,1.直線與圓弧相交,二 基點坐標的計算,2019/7/15,2圓弧與圓弧相交,二 基點坐標的計算,2019/7/15,1節(jié)點坐標計算步驟： 1)選擇插補方式，即采用直線段或圓弧段逼近非圓曲線。采 用直線段逼近一般數(shù)學(xué)處理較簡單，但計算的坐標數(shù)據(jù)較多， 且各直線段問連接處存在尖角，由于在尖角處，刀具不能連續(xù) 地對零件進行切削，零件表面會川現(xiàn)硬點或切痕，使加工質(zhì)量 變差。采用圓弧段逼近的方式，可以大大減少程序段的數(shù)目， 同時如果用彼此相切的圓弧段來逼近非圓曲線，可以提高零件 表面的加工質(zhì)量：但采用圓弧段逼近、其數(shù)學(xué)處理過程比直線 要復(fù)雜一些。,三 節(jié)點坐標的計算,2019/7/15,2)確定編程允許誤差、即使 允； 3)選擇數(shù)學(xué)模型。確定計算方法：日前生產(chǎn)中采用的算法比較多，在決定采用什么算法則，主要考慮的四條有兩條：一是盡可能按等誤差的條件，確定節(jié)點坐標位置，以便最大程度地減少群序段的數(shù)目；二是盡可能尋找一種簡便的計算方法，以便于計算機程序的編制，及時得到節(jié)點坐標數(shù)據(jù)。 4)根據(jù)算法，畫出計算機處理流程圖。 5)用高級語言編寫程序、上機調(diào)試。并獲得節(jié)點坐標數(shù)據(jù)。,三 節(jié)點坐標的計算,2019/7/15,2. 用直線逼近零件輪廓曲線的節(jié)點計算,三 節(jié)點坐標的計算,1）等間距法,MN方程：,方程：,聯(lián)立求解方程組：,2019/7/15,2. 用直線逼近零件輪廓曲線的節(jié)點計算,三 節(jié)點坐標的計算,2）等弦長法 a）確定弦長l b）確定Rmin c）求下一點,由dR/dx=0得：,2019/7/15,2. 用直線逼近零件輪廓曲線的節(jié)點計算,三 節(jié)點坐標的計算,3）等誤差法 a）確定允許誤差允的圓方程 b）求圓與曲線的公切線PT的斜率k c）求弦長AB的方程 d）聯(lián)立方程求解下一點,2019/7/15,3. 用圓弧逼近零件輪廓曲線的節(jié)點計算,三 節(jié)點坐標的計算,1）用相切圓法 通過已知的四節(jié)點分別作兩個相切的圓，編出兩段圓弧，逼近曲線。,2019/7/15,3. 用圓弧逼近零件輪廓曲線的節(jié)點計算,2）用三點圓法 通過已知三個節(jié)點求圓并作為一個圓弧段，從而逼近輪廓曲線。,三 節(jié)點坐標的計算,2019/7/15,3. 用圓弧逼近零件輪廓曲線的節(jié)點計算,3）曲率圓法 曲率圓法為等誤差圓弧逼近法。 a）以曲線起點開始作曲率圓 b）作偏差圓 c）求逼近圓圓心 d）求逼近圓弧,三 節(jié)點坐標的計算,2019/7/15,四 工藝處理,(一)數(shù)控加工工藝的基本特點和基本內(nèi)容 1.基本特點： 數(shù)控加工的工序內(nèi)容比普遍機床的 工序加工內(nèi)容復(fù)雜； 數(shù)控機床加工程序的編制比普通機床 工藝規(guī)程的編制復(fù)雜。,2019/7/15,2. 基本內(nèi)容： 選擇適合在數(shù)控機床上加工的零件，確定工序內(nèi) 容； 分析被加工零件圖樣、明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求； 設(shè)計數(shù)控加工工序； 調(diào)整數(shù)控加工工序的程序； 分配數(shù)控加工的容差； 處理數(shù)控機床上部分工藝指令。,四 工藝處理,2019/7/15,(二)機床的合理選用,四 工藝處理,2019/7/15,(三) 工序與工步的劃分 1. 工序的劃分： (1)按零件裝卡定位方式劃分工序； (2)粗、精加工劃分工序； ( 3)按所用刀具劃分工序。,四 工藝處理,2019/7/15,2. 工步的劃分 工步的劃分主要從加工精度和效率兩方面考 慮。 (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開進行； (2)對既有銑面又鏜孔的零件，先銑面后鏜孔 可減少由變形引起的對孔的精度的影響。 (3)按刀具劃分工步，減少換刀次數(shù)，提高加 工生產(chǎn)效率。,四 工藝處理,2019/7/15,(四)零件的安裝和夾具的選擇,四 工藝處理,2019/7/15,(五)刀具的選擇與切削用量的確定 1刀具的選擇 2切削用量的確定 (a)切削深度； (b)主軸轉(zhuǎn)速； (c) 進給速度。,四 工藝處理,2019/7/15,(六)數(shù)控機床的坐標系和坐標原點,四 工藝處理,2019/7/15,(七)對刀點和換刀點的確定,四 工藝處理,2019/7/15,(八)工藝路線的確定,合理的起刀點,（a）,（b）,四 工藝處理,2019/7/15,合理安排空行程進給路線 對數(shù)控沖床、鉆床等加工機床，其空行程執(zhí)行時間對生產(chǎn)率的提高影響較大。,（a）,（b）,（c）,四 工藝處理,2019/7/15,銑削凹槽的走刀路線分析,（a）,（b）,（c）,采用行切法加工凹槽。,采用環(huán)切法加工凹槽。,先采用行切法，最后再環(huán)切一刀光整輪廓表面，加工效果好。,四 工藝處理,2019/7/15,銑削曲面時，常用球頭刀采用“行切法”進行加工。所謂行切法是指刀具與零件輪廓的切點軌跡是一行一行的，而行間的距離是按零件加工精度的要求確定。,（a）,（b）,四 工藝處理,2019/7/15,輪廓銑削走刀路線的確定,銑削時，為減少接刀的痕跡，保證輪廓表面的質(zhì)量，對刀具的切入和切出要仔細設(shè)計。 銑削外輪廓時采用外延法。銑削封閉內(nèi)輪廓時，可采用內(nèi)延法，但如果輪廓曲線不允許延伸，刀具只能沿著輪廓曲線的法向切入和切出，此時刀具的切入和切出點盡量