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机械工程实训教程
1.14.1 12.1 数控车削自动编程

12.1 数控车削自动编程

数控车削的自动编程不需要建立三维数字模型,只要有零件的二维线框就可以进行程序的编制。实现过程如下:

12.1.1 零件造型

打开 NX 软件,新建一个模型文件,在草图默认平面(即X、Y 平面)绘制零件图。如图12-1所示,粗线框为零件外形的截面图形,图形画在 X、Y 坐标轴的右上方(这样生成的 G 代码 X 值为正值,如想 X 值为负值,可将图形画在 X、Y 坐标的左上方),即 X 坐标轴为零件的(也是车床的)旋转中心轴。此图零件的上、右角坐标为 Y120,X60(自动生成G 代码后,“Y ”字样会成为“Z ”,即旋转零件的直径值)。只画出零件的半个截面图形即可,从图形的下边到旋转中心的尺寸即为孔的半径尺寸。从图中可以看出,模型外形尺寸为60mm×240mm,中间有φ80mm 的孔,加工部位有内径、外径和槽。图12-2是完成后的零件三维模型图。

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图12-1  零件图

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图12-2 零件三维模型

12.1.2 进入加工环境

(1)如图12-3所示,点击开始——加工,进入加工模块。在打开的加工环境对话框中的要创建 CAM 设置选项中选择“TURNING”,点击确定。

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图12-3 加工环境设置

(2)加工导航设置 如图12-4所示,在左侧的操作导航器的空白处点击鼠标右键,在菜单中选择“几何视图”。

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图12-4 加工导航设置

(3)如图12-5所示,右键点击“TURNING”,在菜单中选择“编辑”,进行零件和毛坯的设置。

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图12-5 零件和毛坯的设置

其中,零件的设置如图12-6所示,选取全部外形线框,选到的线呈现黄色。毛坯的设置如图12-7所示,由于零件中心为孔,因此选择“管材毛坯设置”。首先选择毛坯的零点,即(0,0,0)。分别在长度、外径、内径中设置毛坯参数,图中红色即为设置后的毛坯形状。

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图12-6 零件的设置

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图12-7 毛坯的设置

12.1.3 刀具的选择

如图12-8所示,选择切外径刀、切内径刀和切槽刀。

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图12-8 刀具的选择

12.1.4 内轮廓加工

(1)首先创建一个内轮廓加工的操作,如图12-9所示,同时选择内径刀 ID_55_L。

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图12-9 创建内径加工操作

(2)非切削移动设置 如图12-10所示,在非切削移动中设置一下刀具离开时的位置、主轴转速 S 值、进给速度 F 值,其他设置可依情况而定,本例使用默认值。比如切削参数化的余量值默认为0,即粗加工不留余量,粗车和精车一次完成。

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图12-10 非切削移动设置

(3)生成刀轨 如图12-11所示,点击“生成”,计算机自动生成刀轨路径,其中浅蓝色为切削刀轨,深蓝色为非切削快速移动刀轨。

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图12-11 生成刀轨

(4)模拟刀轨 模拟上一步生成的刀轨的切削运动,图12-12是完成后的零件图,可以看出,此刀路只加工了零件的内径,外径和槽都没有加工。

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图12-12 内轮廓模拟加工

12.1.5 外轮廓加工

(1)首先创建一个外轮廓加工的操作,如图12-13所示,同时选择外径刀 OD_55_L。

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图12-13 创建外径加工操作

(2)非切削移动设置 如图12-14所示,在非切削移动中设置一下刀具离开时的位置,S 值、F 值可酌情设置,其他参数用默认值。

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图12-14 非切削移动设置

(3)生成刀轨 点击“生成”,编出车外径刀轨路径。如图12-15所示,由于刀具的关系,槽部只切了一部分。

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图12-15 生成刀轨

(4)模拟刀轨 模拟上一步生成的刀轨的切削运动,图12-16是完成后的零件图。

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图12-16 外轮廓模拟加工

12.1.6 切槽

(1)创建一个切槽的操作,如图12-17所示,选择向右粗车的策略,同时选择槽刀 OD_ GROOVE_L。

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图12-17 创建切槽加工操作

(2)非切削移动设置 如图12-18所示,在非切削移动中设置一下刀具离开时的位置,及其他。

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图12-18 非切削移动设置

(3)如图12-19所示,改变切削步距为2,切削策略选择“单向插削”,生成刀轨路径。

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图12-19 生成刀轨

(4)模拟刀轨 模拟上一步生成的刀轨的切削运动,图12-20是完成后的零件图。

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图12-20 切槽模拟加工

12.1.7 零件刀轨综合模拟

上述操作完成后,生成了3个刀轨文件,分别是内轮廓切削、外轮廓切削和切槽。如图12-21所示,前面黄色惊叹号提示为操作完成,但该刀轨还没有编制后处理。

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图12-21 刀轨文件

将零件的三个刀轨进行综合模拟,结果如图12-22所示。

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图12-22 刀轨文件综合模拟

12.1.8 刀轨后处理操作

分别选取三个刀轨,点击鼠标右键,选择后处理——选择车削后处理器——起文件名——确定,生成 G 代码文件。如图12-23所示,经过后处理的刀轨文件前面的黄色惊叹号变成了绿色的对号。

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图12-23 刀轨文件后处理操作

生成的 G 代码文件是一个文本文件,如图12-24所示,可以编辑、修改。如果编制刀轨时没有设置 S、F 值或要修改其参数,可以直接编辑此文件。

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图12-24 自动生成的数控加工程序

12.1.9 零件的加工

将完成的 G 代码拷贝到 TF 卡(或机床连接的计算机)内,在机床上装夹毛坯、设置零点,注意零点位置要与编程零点相同,开机运行程序,开始进行零件加工。