多軸加工編程技術(shù)與智能機(jī)床

第1章　數(shù)控機(jī)床與編程概述 1
1.1  數(shù)控機(jī)床的發(fā)展 2
1.2  數(shù)控加工概述 3
1.2.1  數(shù)控的定義 3
1.2.2  數(shù)控機(jī)床加工的特點(diǎn) 3
1.2.3  數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍 4
1.3  數(shù)控機(jī)床的組成和分類 4
1.3.1  數(shù)控機(jī)床的基本組成 4
1.3.2  數(shù)控機(jī)床的分類 6
1.3.3  常見(jiàn)的數(shù)控機(jī)床 8
1.4  數(shù)控機(jī)床位置檢測(cè)裝置 11
1.5  數(shù)控機(jī)床典型機(jī)械結(jié)構(gòu) 11
1.5.1  主傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 11
1.5.2  進(jìn)給傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 13
1.6  數(shù)控機(jī)床自動(dòng)換刀裝置 14
1.6.1  數(shù)控車(chē)床自動(dòng)換刀裝置 14
1.6.2  加工中心自動(dòng)換刀裝置 16
1.7  多軸機(jī)床的分類及選用 19
1.7.1  立式五軸加工中心 19
1.7.2  橋式五軸加工中心 20
1.7.3  龍門(mén)五軸加工中心 20
1.7.4  龍門(mén)車(chē)銑復(fù)合加工中心 21
1.8  數(shù)控加工人員的要求 21
本章小結(jié) 22
思考題 22
拓展閱讀 22
第2章　數(shù)控車(chē)床編程 23
2.1  數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ) 24
2.1.1  數(shù)控車(chē)床工藝范圍和特點(diǎn) 24
2.1.2  典型數(shù)控車(chē)床組成 25
2.2  數(shù)控車(chē)床坐標(biāo)系和機(jī)床各點(diǎn) 29
2.3  數(shù)控加工程序基本規(guī)定 32
2.3.1  數(shù)控加工程序結(jié)構(gòu) 32
2.3.2  加工程序指令字的格式 33
2.3.3  加工程序指令字的功能 33
2.4  零點(diǎn)偏置與對(duì)刀操作 37
2.5  基本編程指令 42
2.5.1  英制和公制輸入G20、G21 42
2.5.2  快速定位指令G00 42
2.5.3  直線插補(bǔ)指令G01 43
2.5.4  圓弧插補(bǔ)指令G02、G03 45
2.5.5  暫停插補(bǔ)指令G04 48
2.6  軸向車(chē)削單一固定循環(huán)指令 48
2.7  復(fù)合循環(huán)指令 52
2.7.1  軸向粗車(chē)復(fù)合循環(huán)指令G71 52
2.7.2  精車(chē)循環(huán)G70 54
2.7.3  仿形粗車(chē)復(fù)合循環(huán)指令G73 58
2.8  螺紋加工指令 60
2.8.1  單行程螺紋切削G32 60
2.8.2  螺紋切削單一固定循環(huán)G92 62
2.9  數(shù)控車(chē)床編程綜合實(shí)例 64
本章小結(jié) 66
思考題 66
習(xí)題 66
第3章　UG NX編程基礎(chǔ) 69
3.1  概述 70
3.1.1  UG NX軟件概述 70
3.1.2  軟件啟動(dòng) 70
3.1.3  文件操作 71
3.1.4  工作界面 72
3.1.5  環(huán)境變量設(shè)置 72
3.2  UG編程基本流程 73
3.2.1  創(chuàng)建坐標(biāo)系 73
3.2.2  創(chuàng)建刀具 75
3.2.3  創(chuàng)建工序 77
3.2.4  賦予切削參數(shù) 77
3.2.5  驗(yàn)證刀軌 80
3.3  平面銑加工 80
3.3.1  平面銑介紹 80
3.3.2  底壁銑 81
3.3.3  底壁銑加工實(shí)例 81
本章小結(jié) 87
思考題 87
習(xí)題 88
第4章　三軸零件UG編程及仿真加工 89
4.1  輪廓銑介紹 90
4.2  梅花凸臺(tái)加工工藝 91
4.3  型腔銑粗加工編程（梅花形凸臺(tái)） 91
4.3.1  模型文件處理 91
4.3.2  創(chuàng)建幾何體 91
4.3.3  創(chuàng)建刀具 94
4.3.4  創(chuàng)建型腔銑參數(shù)設(shè)置 95
4.3.5  型腔銑切削參數(shù)詳細(xì)設(shè)置 96
4.3.6  型腔銑非切削移動(dòng)參數(shù)詳細(xì)設(shè)置 99
4.4  底壁銑、深度輪廓銑精加工編程（梅花形凸臺(tái)） 102
4.4.1  平面銑對(duì)梅花凸臺(tái)底壁精加工 102
4.4.2  深度輪廓銑概述 106
4.4.3  深度輪廓銑對(duì)梅花凸臺(tái)側(cè)壁精加工 106
4.5  曲面型腔類零件編程 109
4.5.1  固定輪廓銑加工分類及加工對(duì)象 109
4.5.2  固定輪廓銑：引導(dǎo)曲線 110
4.5.3  固定輪廓銑：區(qū)域銑削 112
4.5.4  曲面型腔加工案例：爬面輪 112
4.5.5  固定輪廓銑（區(qū)域銑削）精銑底面 115
4.5.6  固定輪廓銑：引導(dǎo)曲線精加工爬面輪側(cè)壁 116
4.6  孔類零件編程 118
4.6.1  孔加工的基本步驟 119
4.6.2  定心孔加工 119
4.6.3  鉆孔加工 120
4.6.4  攻螺紋加工 121
本章小結(jié) 123
思考題 123
習(xí)題 123
拓展閱讀 124
第5章　多軸零件UG編程及仿真加工 125
5.1  相關(guān)加工策略介紹 126
5.1.1  可變輪廓銑加工策略 126
5.1.2  外形輪廓銑加工策略 126
5.2  1 X中級(jí)件工藝分析 127
5.3  1 X中級(jí)件定軸編程 127
5.3.1  設(shè)置1 X中級(jí)件MCS坐標(biāo)系 128
5.3.2  設(shè)置工件 128
5.3.3  創(chuàng)建刀具 130
5.3.4  創(chuàng)建程序文件夾 130
5.3.5  創(chuàng)建工序 130
5.4  1 X中級(jí)件定軸仿真加工 134
5.5  1 X中級(jí)件聯(lián)動(dòng)編程 134
5.5.1  上部S形凹槽聯(lián)動(dòng)編程 134
5.5.2  下部曲面凹槽聯(lián)動(dòng)編程 137
5.6  1 X中級(jí)件仿真加工 139
5.7  高跟鞋面的多軸編程與加工 139
5.7.1  刀軸控制之“遠(yuǎn)離點(diǎn)”和“朝向點(diǎn)” 139
5.7.2  刀軸控制之“遠(yuǎn)離直線”和“朝向直線” 140
5.7.3  高跟鞋面的多軸編程 141
5.8  機(jī)身結(jié)構(gòu)件斜壁面的多軸編程 145
5.8.1  機(jī)身結(jié)構(gòu)件加工工藝 145
5.8.2  機(jī)身結(jié)構(gòu)件的斜壁面精加工多軸編程 146
5.8.3  可變引導(dǎo)曲線參數(shù)設(shè)置 147
5.9  益智球的內(nèi)壁精加工 149
5.10  十字花零件的側(cè)壁精加工 153
5.11  投影矢量和刀軸的區(qū)別 156
5.12  多軸數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)操作 156
本章小結(jié) 159
思考題 160
習(xí)題 160
拓展閱讀 161
第6章　VERICUT仿真 162
6.1  VERICUT軟件概述 163
6.1.1  默認(rèn)VERICUT用戶界面的布局 163
6.1.2  項(xiàng)目樹(shù) 163
6.1.3  用戶界面視圖 163
6.1.4  鼠標(biāo)操作方法 164
6.1.5  視圖設(shè)置 165
6.1.6  VERICUT仿真運(yùn)行 166
6.2  螺紋軸零件車(chē)削仿真 166
6.2.1  VERICUT車(chē)削機(jī)床設(shè)置 166
6.2.2  機(jī)床手動(dòng)控制 167
6.2.3  設(shè)置毛坯、裝夾工件、刀具 167
6.2.4  設(shè)置工件零點(diǎn) 168
6.2.5  程序調(diào)入 169
6.2.6  仿真運(yùn)行 169
6.2.7  工件尺寸測(cè)量 170
6.3  爬面葉輪銑削仿真 170
6.3.1  VERICUT銑削機(jī)床設(shè)置 171
6.3.2  設(shè)置夾具、毛坯、部件 171
6.3.3  設(shè)置工件編程坐標(biāo)系 172
6.3.4  設(shè)置刀具 172
6.3.5  程序調(diào)用 172
6.3.6  仿真及碰撞檢測(cè) 173
本章小結(jié) 174
思考題 174
習(xí)題 174
拓展閱讀 175
第7章　柔性加工單元與智能機(jī)床 176
7.1  輪轂柔性產(chǎn)線布局及機(jī)床聯(lián)機(jī)加工程序 177
7.1.1  輪轂加工工藝及產(chǎn)線設(shè)計(jì) 177
7.1.2  產(chǎn)線內(nèi)輔助模塊（機(jī)器人、視覺(jué)系統(tǒng)、AGV） 181
7.1.3  產(chǎn)線準(zhǔn)備、運(yùn)行以及維護(hù) 183
7.1.4  輪轂機(jī)床聯(lián)機(jī)加工程序 184
7.2  軸承端蓋柔性產(chǎn)線布局及機(jī)床聯(lián)機(jī)加工程序 187
7.2.1  端蓋加工工藝及產(chǎn)線設(shè)計(jì) 187
7.2.2  產(chǎn)線內(nèi)輔助模塊（機(jī)器人快換、夾具快換、工件類型檢測(cè)） 192
7.2.3  產(chǎn)線準(zhǔn)備、運(yùn)行以及維護(hù) 195
7.2.4  端蓋產(chǎn)線機(jī)床聯(lián)機(jī)加工程序 196
7.3  柔性加工單元刀具壽命管理 198
7.3.1  MES系統(tǒng)中的刀具壽命功能 198
7.3.2  在刀具維護(hù)菜單中進(jìn)行新刀具的設(shè)置 198
7.3.3  在通用物料菜單中進(jìn)行毛坯設(shè)置 199
7.3.4  在工藝數(shù)據(jù)菜單中進(jìn)行加工工藝設(shè)置 199
7.3.5  程序傳輸 200
7.3.6  機(jī)床側(cè)刀具壽命設(shè)置 201
7.3.7  刀具壽命管理實(shí)例 202
本章小結(jié) 203
思考題 203
拓展閱讀 203