數(shù)控銑削加工宏程序與CAD/CAM軟件生成程序的加工性能對(duì)比

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:2442

   任何數(shù)控加工只要能夠用宏程序完整地表達(dá),即使再?gòu)?fù)雜,其程序篇幅都非常有限,可以說任何一個(gè)比較合理、優(yōu)化的宏程序,極少會(huì)超過60行,換算成字節(jié)數(shù),至多不過2KB。一方面,宏程序天生短小精悍,即使是最廉價(jià)的機(jī)床BC7五軸技術(shù)網(wǎng)
    由此可以看出,兩種情況下構(gòu)成半球曲而的UV流線是截然不同的,各種CAD/CAM軟件在生成半球曲面精加工的刀路時(shí),也必然存在差別。簡(jiǎn)單地說,即使是被業(yè)界普遍認(rèn)為是最杰出的數(shù)控編程軟件之一的Cima-tron軟件,也只有在極少數(shù)情況下(如下面的圖1),并以Surmill方式(類似與 Mastercam中的曲面流線加工)加工,Cimatron軟件才能判斷出這里其實(shí)是“真正的整圓”,生成的刀路軌跡本身才是“真正的整圓”,后處理出來的程序才都足主要由G02/G03指令構(gòu)成。如果使用srfpkt、3D_step等其他走刀方式,則絕對(duì)都是用G01逼近的結(jié)果。
    再舉另外一個(gè)很簡(jiǎn)單的例子,例如用銑刀以螺旋方式加工內(nèi)圓孔,使用宏程序不僅程序非常短,區(qū)區(qū)20行都不到!而且機(jī)床實(shí)際運(yùn)行時(shí)進(jìn)給速度f(wàn)= 2000mm/min都可以保持非常均勻、快速的螺旋運(yùn)動(dòng);而在Cimatron軟件中,即使通過使用外部用戶功能user中的helicprf,雖然也可以生成相似的刀路,但是刀路是根據(jù)給定的誤差值(通常給0.01)用G01逐段逼近的,程序字節(jié)數(shù)根本就是比宏程序大兩個(gè)數(shù)量級(jí),而且即使把整個(gè)程序都存人到機(jī)床的控制器中,機(jī)床實(shí)際運(yùn)行時(shí)速度根本上不去,在F600以下還不明顯,如果F值打到F1200左右,就可以看到機(jī)床在明顯的“顫抖”。
    對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)支持NURBS曲線插補(bǔ)的高速機(jī)床來說,如果使用擁有高速加工功能的CAD/CAM軟件來配合編程,當(dāng)然沒有太大的問題;但是對(duì)于絕大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)來說始終都是問題。
    其實(shí)CAD/CAM軟件廠商也不可能沒有意識(shí)到這個(gè)問題,事實(shí)上,各個(gè)CAD/CAM軟件也捉供了一些其他途徑來對(duì)此加以改善,但都不是在根本上解決先天性的問題,而是在“后天”的環(huán)節(jié)上做文章。眾所周知,CAD/CAM軟件進(jìn)行編程的原理是首先生成一個(gè)僅包含純粹幾何意義的刀位點(diǎn)文件(即刀路軌跡),這個(gè)過程對(duì)于使用者來說往往是后臺(tái)的、不透明的,例如Pro/E的CL文件(Cutter Location File)、UG的CLF文件、Mastercam的NCI文件,Cimatron的APT文件等,然后要經(jīng)過一道非常重要的環(huán)節(jié)即后處理,才能生成真證的程序。
    CAD/CAM軟件所能做的,就是在不改變刀位點(diǎn)文件(即用G01直線逼近曲線的刀路軌跡)的前提下,在后處理上做文章。例如Mastercam軟件后處理的環(huán)節(jié)中,允許使用者設(shè)定最小半徑值和最大半徑值來生成G02/G03指令,其實(shí)就是用G02/G03來逼近(準(zhǔn)確地說應(yīng)是“擬合”)相鄰的若干段直線段,以達(dá)到減少程序字節(jié),提高機(jī)床實(shí)際運(yùn)行速度的目的。
    而Cimatron軟件也是采用相似的做法,即使用者不用通常使用的GPP后處理,而是用另外一個(gè)非常專業(yè)的后處理軟件IMs,這是個(gè)第三方軟件,可以外掛在眾多的知名CAD/CAM軟件上運(yùn)行,使用者可以根據(jù)自己的需要度身訂作,設(shè)置最適合自己的后處理選項(xiàng),不過一般的軟件用戶很少擁有運(yùn)行IMS軟件的權(quán)限。筆者曾經(jīng)在2002年專門針對(duì) Cimatron軟件的GPP和IMS兩種后處理進(jìn)行研究,并在一家臺(tái)資模具廠進(jìn)行實(shí)際加工測(cè)試和評(píng)估,撰。寫過一篇內(nèi)部文章,結(jié)論是:改善較大,但不能從根本上解決。
    在后處理上做文章有一個(gè)根本的弊端:它并沒有改變、改良或優(yōu)化刀路軌跡本身,只是增加了一個(gè)“二次逼近”的計(jì)算過程,必然會(huì)導(dǎo)致額外的誤差積累,也不可能從根本上解決問題。

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