复杂型面数控加工工艺及编程技术研究

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1、数控加工复杂型面数控加工工艺及编程技术研究StudyonCNCMachiningProcessandProgrammingMethodforComplexProfile贵州红林机械有限公司刘荣萍邓卫华[摘要】数控加工工艺与编程技术水平是影响产品加工质量和生产效率的重要因素之一。以航空燃油附件复杂型面的数控加工为典型实例，以实现高质量、高效率的加工效果为目标，重点介绍了数控加工工艺与编程思路及技巧，为数控加工技术的深度应用打下良好应用基础二关键词：数控加工数控编程复杂型面lABSTRACTlCNCmachi

2、ningprocessandpro—grammingmethodisoneoftheimportantfactorsthatproduceeffectsonthemachiningqualityandefficiency．TheideasandskillsforNCmachiningprocessaremainlydiscussedinordertoobtainhighqualityandefficiencythroughtsomeexamplesofthecomplexprofilesinfuelcon

3、trolaccessoriesoftheaeroengine．Keywords：CNCmachiningCNCprogram—mingComplexprofile随着我国航空制造技术的迅速发展，其液压附件的性能和质量要求不断提高。产品日趋复杂、精密，更新换代越来越频繁，对自动化数控设备的普及应用水平提出了越来越高、越来越迫切的需求。必须通过深入分析研究，不断提升企业的CAM技术应用水平，才能充分发挥先进数控设备的加工优势，确保航空燃油附件产品的加工质量和研制进度要求⋯。1CAD／CAM应用流程随着CAD／

4、CAM技术的不断发展和13趋完善，它们在各个领域得到了极其广泛的应用。其CAD模块可实现基于特征的实体造型功能，CAM模块则具有很强的数控加工处理能力，给应用工程师们提供了一种交互式的编程工具，可以计算生成精确可靠的刀具加工轨迹，是一个功能强大的计算机辅助制造模块I’l。CAD／CAM在复杂型面加工中的应用工艺流程如图l所示。下面结合航空燃油附件产品复杂型面加工实例，对上述应用流程中的CAM加丁定义、切削仿真以及后置处理3个重要数控编程丁艺步骤作详细阐述。—■

5、1■—■卜1■■—1—I厂——●l—]图1C

6、AD／CAM应用流程图Fig．1FlowchartforCAD／CAMapplication2CAM加工定义应用CAM需要充分利用CAD阶段获得的三维数据模型，以交互方式生成刀具加工轨迹，进而获得数控机床的加工指令。CAM自动编程功能在航空燃油附件产品复杂型面的数控加工编程中应用成效显著。具体操作应用过程中，只需要把复杂型面数控加工工艺方案清楚地表达成CAM语言，明确定义加工坐标系、切削区域、工步顺序、刀具参数、走刀路径、材料去除量、主轴转向转速以及刀具进给速度等，当完成对工艺方案的具体详细定义工作后，大

7、量复杂的运算将全部由计算机准确可靠地完成，编程效率、计算数据的准确可靠性以及T艺方案的完整精确实现等都获得保证。由于CAM自动编程利用计算机技术解决了繁杂的数据计算问题，因此可以实现各类复杂型面加工工序内容的高度集中，这样不仅可以提高加工效率和成形质量，同时还避免了逐个型面加工计算所带来的尺寸积累误差，并有效减少后续修挫工作量和操作工人重复装卸笨重零件的工作量。更为重要的是，解决繁杂的数据计算问题后，工艺人员可在有限的时间内把全部精力集中在定义复杂型面加工工艺安排上，这对于提高复杂型面的加工工艺规划质量极

8、其有利。以图2所示航空燃油附件壳体金属模具单一模块数控加工CAM工艺规划过程为实例，对这些数控加工工艺参数的定义思路及选定原则进行详细分析介绍。2．1建立／jn-r坐标系CAD阶段实体模型的建立以丁作坐标系为基础，而数控加工刀位源文件的生成则以加工坐标系为基础，两个坐标系可以重合，也可根据实际需要各自定义。加工坐标系对于数控加工及编程是一个十分重要的概念。数控机床的坐标系统，包括坐标系、坐标原点和运2014年第22期·航空制造技术83数控加工图2航空燃油附件壳体模具Fig．2Mouldofaircraft

9、fuelcontrolaccesso呵动方向，根据JB3051-82《数控机床坐标和运动方向命名》标准规定，标准坐标系采用右手直角笛卡儿坐标系表示。定义加工坐标系时，坐标原点位置应便于加_T者快速准确对刀，同时方便加工过程中需要进行的尺寸换算。确定加工坐标轴方向时应考虑被加工产品在数控机床上的装夹摆放情况。图2所示模块加TT艺装夹方式为模块底面朝下，平放于工作台上，压板同定在模块不需加工的上平面。这样可实现一次装夹完成模块所有