授课教师：XXXX智能制造数字化数控编程与精密制造目录/CONTENTS01自动数控编程02加工特征03加工知识库编辑器04加工实例01自动数控编程自动数控编程是指在稳定的加工要求下,自动生成合理、标准化的加工程序,其具有稳定的编程水平,且能够保证加工质量。在产品的设计过程中,从产品性能要求而分解出来的零件制造要求,其表现形式从纯几何形状的体现到包括加工要求描述的信息转换,这也给自动编程带来了最基本的数据准备。自动数控编程的一般流程如图9-1 所示。自动数控编程02加工特征1.几何形状特征在系统定义的特征库中,主要以孔、槽、腔等标准简单特征为主。在【加工特征导航器】中使用【查找特征】功能进行特征识别时,系统会分析需要加工的零件几何体中的相关特征,按照特征在要识别征列表中的顺序进行依次比对,符合相关拓扑逻辑定义的特征将会被识别出添加到加工特征导航器,如图9-2 所示。加工特征在【查找特征】对话框打开后,在【类型】组中选择【参数化识别】,此类别最为常用。使用此种类别系统会识别出其他并非在NX CAD 中创建的特征,如STP 文件中的特征等,如图9-3 所示。匹配的特征将会被添加到已识别特征列表,并添加到加工特征导航器中,如图9-4 所示。加工特征2.操作方法对于加工方法与已识别出特征的匹配关系,系统会按照加工过程进行分解。在加工规则库中,每一道工序会定义其输入特征和输出特征,加工使用的刀具及工序使用的优先级高低,如图9-5 和图9-6 所示。加工特征系统通过对几何形状特征的分解,为每道工序匹配合适的加工刀具,按照要求设定合适的加工参数,从而完成整个特征的加工编程。其中具体参数都写在加工知识库中,若系统自带的规则或者参数定义不符合企业的要求,用户可以在加工知识库中对其进行修改。加工特征03加工知识库编辑器通过对常用零件的成熟加工方法的总结和提炼形成特征库,是实现自动编程的必要条件。加工知识库编辑器(Machine Knowledge Editor)就是收集特征库并为其定义加工方法的工具。对于NX 系统自带特征库中未覆盖的几何特征,我们可以采取几何特征的示教法对已有的特征库进行扩充。这种特征的扩展不仅是形状的扩展,更是工艺要求的扩展。在新的自定义特征通过示教方式导入特征库后,用户可以再通过工艺示教方式为新添加的特征定义加工工序。加工知识库编辑器下面假设一个场景来具体研究识别特征的过程。不同的加工要求应使用不同加工方法。假设对于简单的孔加工,有三种加工场景:没有任何公差要求的标准孔的加工。直径公差小于H7 的孔加工。有特别要求的孔(根据孔属性定义)的加工步骤。1)打开文件“09-示教特征_01.prt”。2)在【特征】工具栏中单击【查找特征】按钮,按图9-7 所示进行操作。3)在【查找特征】对话框中,确认【限制搜索区域】是燕尾槽左边的两个孔,这是需要定义的几何形状。加工知识库编辑器将这些几何形状按照预先设想的分为四类:标准、有颜色、自定义要求和带精度要求。将这四类要求分为两种名称:标准和有公差。加工知识库编辑器4)在【加工特征导航器】中单击鼠标右键,在快捷菜单中选择【示教特征映射】命令,来建立新的几何形状特征与加工方法特征。在【选择输入类型】下拉列表中选择【STEP1HOLE】,单击【添加新类型】按钮,命名为【STANDARD_HOLE】,如图9-8 所示。加工知识库编辑器5)建立第一个条件,即标准孔的加工。选择【STANDARD_HOLE】,单击【添加新规则】按钮,其余操作与参数设置如图9-9 所示。单击【确定】按钮,创建映射规则。加工知识库编辑器6)设 置【选 择 输 入 类 型】为【STEP1HOLE】,单 击【添 加 新 类 型】按 钮,命 名 为【TOLERANCED_HOLE】。单击【添加新规则】按钮,其余操作和参数设置如图9-10 所示。加工知识库编辑器7)接着再为此类孔定义公差带,其中DIAMETER_1 是和孔径相关的变量,DIAMETER_1.UPPER 和DIAMETER_1.LOWER 是和此孔加工公差相对应的变量。条件定义如图9-11 所示。加工知识库编辑器8)最 后 按 要 求 定 义 有 面 属 性 说 明 的 特 征。如 图 9-12 所 示,【is _ defined(in.MW _HOLE_GUIDE_PIN_FIT)】此 条 件 的 含 义 是 此 特 征 中 所 包 含 的 几 何 面 中,是 否 附 加 定 义 了MW_HOLE_GUIDE_PIN_FIT 属性。加工知识库编辑器由于这些要求都是在相近的几何形状上定义的不同加工要求,因此,还需要对这些区分规则加以重要性的区分,对TOLANCE_HOLE 对应的规则分别定义优先级(100),也就是优先级最高,如图9-13 所示。加工知识库编辑器单击【确定】,加入系统库中。至此已经定义了特征映射的相关规则,即如果孔的颜色为黄色(在NX 系统中,COLOR=6 为黄色),或者定义了面属性【MW_HOLE_GUIDE_PIN_FIT】,则系统会把其映射为有加工公差要求的孔。否则,则映射为没有公差要求的标准孔。在下面的【查找特征】命令中,系统会根据已经定义好的规则来识别特征。加工知识库编辑器1)在【加工特征导航器】中单击鼠标右键,在快捷菜单中选择【查找特征】。2)在【查找特征】对话框中,设置【类型】为【参数化识别】,【搜索方法】为【所有几何体】;在【要识 别 的 特 征】选 项 组 中 勾 选【映 射 特 征】复 选 框,然 后 勾 选【STANDARD_HOLE】和【TOLERANCED_HOLE】节点,取消勾选【Recognition】节点;在【加工进刀方向】选项组中,设置【方法】为【无】;在【特征设置】选项组中,勾选【指派颜色属性】。加工知识库编辑器3)在【已识别特征】选项组中,单击【查找特征】按钮。而后在【加工特征导航器】中分别选择图9-14 所示的4 个特征,单击右键,选择【特征成组】命令,打开【特征成组】对话框,单击【创建特征组】按钮,最后单击【确定】按钮。在【工序导航器】中出现【FG_STANDARD_HOLE】节点。重复以上操作,将其他3个特征成组。加工知识库编辑器4)为了便于区别以后创建的加工策略,将上述特征组重新命名,如图9-15 所示。加工知识库编辑器针对不同的特征组去创建各组的加工方法。在本例中,可以将事先创建好的加工工序分别粘贴到对应的特征组下面,如图9-16 所示。加工知识库编辑器将上面定义的不同要求的加工方法加入到特征库中,建立加工方法库。在【工序导航器】中,选择【STANDARD_HOLE_DRILL_TO_SIZE】特征组,单击鼠标右键,在快捷菜单中单击【对象】【示教工序集】按钮,如图9-17 所示。加工知识库编辑器在【示教工序集】对话框中,先定义优先级。选择【STANDARD_HOLE_DRILL_TO_SIZE】,在【更多】选项卡中的【优先级】文本框中输入【100】,如图9-18 所示。加工知识库编辑器在【条件】选项卡中,需要定义在这个工艺方案中的参数和刀具参数。首 先 来 定 义 孔 径 比 小 于 6mm 的 孔,使 用 直 接 钻 孔 的 方 式 来 完 成 加 工,在STANDARD_HOLE_DRILL_TO_SIZE 特征【条件】中来定义上述特点:其中ftr 代表当前特征,DEPTH 为当前特征深度参数,DIAMETER_1 为当前特征的直径。加工知识库编辑器加工知识库编辑器加工知识库编辑器加工知识库编辑器加工知识库编辑器加工知识库编辑器加工知识库编辑器04加工实例利用上节定义的映射规则加工一个模板。打开模型文件“09-示教特征测试.prt”,零件模型如图9-19 所示。在【加工特征导航器】中单击鼠标右键,在快捷菜单中选择【查找特征】命令。打开【查找特征】对话框,按图9-20 所示进行参数设置。加工实例系统将自动按预先设定的映射规则查找加工特征。查找特征的结果如图9-21 所示。加工实例在【加工特征导航器】中选择所有特征,单击鼠标右键,在快捷菜单中选择【创建特征工艺】命令,如图9-22 所示。加工实例在【创建特征工艺】对话框中,按图9-23 所示进行参数设置。单击【确定】按钮,完成自动数控编程。在【工序导航器-几何】视图中可以看到各特征组的加工工序,如图9-24 所示。将所有的工序计算刀轨,再检查刀轨,完成编程。加工实例总之,使用基于特征的自动化编程是一个定义和扩展企业特征库和加工工艺库的过程。用户可以用NX 自带特征库和工艺库为基础,根据企业加工产品的需求,不断地丰富和完善自己的知识库。知识库的完善程度越高,自动化编程的效率就会越高,可以大幅减少编程的时间与成本,便于产品及工艺知识的积累和重用,极大促进企业的生产自动化进程。加工实例The year-end summary report谢谢聆听