基于特征识别的型腔零件数控自动编程系统的研究

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在数控加工过程中,数控编程是一个重要组成部分,能够直接影响到零件的加工质量。利用CAD/CAM软件进行编程时,需要加工经验丰富的工作人员通过大量的人机交互完成,不仅编程效率低下、对工作人员的数控加工经验要求高,更重要的是操作过程重复繁琐,在图形选择和参数设置时极易出错。而且型腔零件本身结构复杂,对同一零件,不同的编程人员给出的工艺方案不尽相同,导致企业加工工艺规范的随意性。基于上述情况,本文通过研究大量的型腔实例与数控加工工艺,在UG平台下提出基于特征识别的型腔零件数控自动编程系统。该编程系统分为特征自动识别模块和数控自动编程模块两大模块。特征自动识别模块采用基于图分解的特征识别方法,对待加工的型腔零件,建立属性邻接图;通过删除毛坯面、断开分解基面内环、合并可合并面、分割特征面等方法,将零件的属性邻接图分解成特征子图;并通过与预定义特征库中的特征进行图匹配,识别出常见的型腔加工特征。数控自动编程模块建立在特征自动识别模块基础上。根据上述识别出的特征的组成面的类型,建立特征工艺模板;并按照粗加工、半精加工、精加工的顺序整理出合理的操作顺序;根据加工面的几何数据以及周围的加工特征选出加工刀具,并根据刀具参数选择出合适的加工参数,完成加工工艺方案的制定;最后,自动生成刀轨,检查刀轨是否存在过切、干涉等,并能够选择机床类型和装夹方式,生成NC代码。经过实际验证,对中等复杂度以下的型腔零件,自动生成的加工工艺方案基本合理,有效地提高了编程效率。
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