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數控工藝創成過程的研究

數控工藝決策模型征-其型面加工方法鏈在普通工藝決MC可能為粗車也遵控工藝決型的建立H.cki.net數控加工工藝具有以下特點:數控機床加工精度高。一般只需一次加工即能達到加工部位的精度,而不需分粗加工、精加工。

在數控機床上工件一次裝夾,可以進行多個部位的加工,有時甚至可完成工件的全部加工內容。

由于刀具庫或刀架上裝有幾把甚至更多的備用刀具,因此,在數控機床上加工工件時刀具的配置、安裝與使用不需要中斷加工過程,使加工過程連續。

根據數控機床加工時工件裝夾特點與刀具配置、使用的特點區別于普通機床加工時的情況,工件的各部位的數控加工順序可能與普通機床上加工工件的順序也有很大的區別。

數控加工工藝中工序相對集中,因此數控工藝規程中的工序內容要求特別詳細。如加工部位、加工順序、刀具配置與使用順序,刀具加工時的刀具軌跡、刀位路徑、切削參數等,要比普通機床加工工藝中的工序內容詳細。

數控工藝創成為NC加工程序的生成準備了必要的工藝信息,而數控工藝決策規則是數控工藝創成的原理與機制,它也是數控加工工藝決策專家系統的基礎。由于上述數控加工工藝的特點,決定了在創成式CAPP系統中,數控工藝決策規則不同于普通機床的工藝決策規則,創成式CAPP系統中數控加工工藝決策規則歸納如下。

數控機床能一次完成工件上有精度要求的加工面的加工,因此,建立有關工件特征型面加工方法鏈和普通加工的特征型面加工方法鏈是有區別的。如某特半精車※精車;而在數控加工工藝決策時,可能只為數控車削,只不過是在數控車削過程中分幾次走刀或換用不同的車刀和切削用量。

數控機床有時有兩個動力頭,數控加工一次裝夾可完成普通加工幾次裝夾所能完成的加工任務。因此,在數控工藝決策時,可根據其一次裝夾所能完成的加工任務,確定其一道工序的內容。

由于數控加工時刀具的配置、安裝與使用區別于普通機床,因此,在工藝決策中工步歸并所遵循的規則不同于普通加工工步的歸并規則,應遵循數控加工時刀具的配置及使用順序與換刀情況。在普通機床上不能歸并為同一工步的內容在數控機床上可能歸并為同一個工步。

數控機床加工工藝決策中的工序排序應符合數控機床工件裝夾的特點和刀具配置、換刀使用等特點。

數控工藝工序內容需要詳細描述,在工藝決策時應遵循工序、工步內容詳盡的規則,即詳細制定工藝決策中機床自動選擇匹配、刀具自動選擇匹配、切削參數自動選擇匹配等規則,以使決策后的工序內容詳盡。

數控工藝結果應既有工藝文檔文件(。doc)又有工藝代碼文件(。cod)(這是CAPP系統的內部文件)從而使NC刀軌文件生成“模塊利用代碼工藝文件(。cod)生成NC刀軌數據文件(。dat)而普通加工CAPP只需生成工藝文檔文件(。 數控加工工藝決策規則區別于普通加工工藝決策規則主要體現在以下幾個方面:1)加工階段劃分的決策規則不同;2)工序、工步集中與分散的決策規則不同;3)工序、工步歸并與排序的決策規則不同;4)工序、工步內容詳細與簡略的要求不同;5)切削用量選擇的決策規則不同;6)工藝規程文件格式生成的要求不同。

米用基于零件特征型面的數控加工萬法建立數直到數控工藝過程的階段。在各特征數控加工萬法確控加工基兀NC?ME(NCmanufacturing?element)。所定后,根據數控機床的加工精度、工件的裝夾方式及加件)間謂數控加工基元NC?ME就是以零件特征為核心的有關特征數控加工信息的實體,它是數控加工過程的基本指令,是通過數控加工工藝規則中的數控加工方法與零件特征對應關系匹配形成的。當零件確定后,將組成零件的各特征基元(特征基元包括主形狀特征連同其相關聯的精度特征、材料特征、技術特征等)去逐個搜索相應零件特征的數控加工方法鏈庫,查找到相對應的特征的數控加工方法鏈即獲得了該零件的數控加工基元NCME.?ME與制造資源的關系模型(見)。通過數控加工基元NC?ME與數控加工的制造資源的匹配,產生數控加工工藝基元NC?WE(NCWork加工工藝基元NC? WE的數控加工工藝規程層次化結構(見)。數控加工工藝基元是數控加工活動的基本要素,可將它看作狀態空間的操作。數控工藝規程可認為是由初始狀態(毛還)到*終狀態(一系列狀態構成的狀態空間。

工步數控工藝規程的層次化結構四、數控工藝創成過程(見)數控工藝創成過程分為“正向離散”與“反向集中”兩個階段。

通過掃描零件的特征信息庫,判別特征類型,讀取特征參數,并與數控工藝規則中各特征的數控加工方法進行匹配并優化,確定各特征的數控加工方法上的普通規則(如先主后次、先面后孔等)進行了數控加工工步、工序的歸并與排序,得到粗略的數控工藝過程根據特征的數控加工方法,利用NCME與數控制造資源的關系模型通過掃描數控機床的能力庫,并根據數控車間信息、數控機床技術參數和零件的總體信息,合理選用數控機床;然后根據數控機床的加工位和各特征的數控加工方法,再次設計工步及進行必要的工步再排序和再歸并;*后,根據各工步的數控加工特征、數控工藝裝備和數控機床、數控加工特征之間的相互位置關系,選擇數控加工所用夾具、刀具、量具等工藝裝備。至此完成數控工藝過程卡的設計。再根據數控工步的加工情況確定數控加工切削用量,利用切削用量和其它條件確定數控加工工時。

結束語通過研究數控工藝的特點,歸納總結出數控工藝決策規則。在數控工藝決策規則的基礎上,建立數控工藝決策模型,從而可順利進行數控工藝的自動創成。

數控工藝自動創成過程的研究為開發面向數控CAPP及實現數控加工CAD/CAPPi:AM奠定了重要基礎。


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