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1、1 概述概述n计算机辅助设计与制造(计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)已广泛应用于绘图、设)已广泛应用于绘图、设计、仿真、分析和制造等方面。计、仿真、分析和制造等方面。 n计算机辅助设计(计算机辅助设计(CAD)nCAD是指应用计算机技术进行产品设计、绘图、分析和技是指应用计算机技术进行产品设计、绘图、分析和技术文档编写等活动的总称,一般包括零件几何造型、产品术文档编写等活动的总称,一般包括零件几何造型、产品装配造型、工程分析(如质量特性计算、有限元分析)和装配造型、工程分析(如质量特性计算、有限元分析)和工程绘图等内容。工程绘图等内容。方案论证方案论证总体设计总体设计需求分析需求分析结构
2、设计结构设计分析优化分析优化工程描述工程描述1 概述概述n计算机辅助制造(计算机辅助制造(CAM)nCAM是指应用计算机技术进行产品制造的统称,有广义是指应用计算机技术进行产品制造的统称,有广义CAM和狭义和狭义CAM之分。之分。 n广义广义:指利用计算机技术辅助完成从原材料到产品:指利用计算机技术辅助完成从原材料到产品的全部制造过程(包括直接制造过程和间接制造过程),的全部制造过程(包括直接制造过程和间接制造过程),如如CAPP、计算机辅助工装设计、计算机辅助工装设计、NC编程、数控加工、三编程、数控加工、三坐标测量(坐标测量(CMM)、机器人装配、生产计划与管理、计)、机器人装配、生产计划
3、与管理、计算机辅助质量控制等。算机辅助质量控制等。n狭义狭义CAM:指计算机辅助数控加工程序编制。指计算机辅助数控加工程序编制。n计算机辅助数控加工程序编制主要经历了数控语言(如计算机辅助数控加工程序编制主要经历了数控语言(如APT)编程和图形交互编程两个阶段。)编程和图形交互编程两个阶段。1 概述概述n计算机辅助制造(计算机辅助制造(CAM)n计算机辅助数控加工程序编制主要经历了数控语言(如计算机辅助数控加工程序编制主要经历了数控语言(如APT)编程和图形交互编程两个阶段。)编程和图形交互编程两个阶段。n图形交互编程就是通常所说的图形交互编程就是通常所说的CAM软件编程。软件编程。nCAM软
4、件编程是在软件编程是在CAM软件支持下,根据计算机图形显软件支持下,根据计算机图形显示器上所显示的零件图形,通过人机交互方式指定加工表示器上所显示的零件图形,通过人机交互方式指定加工表面、选择刀具和切削参数等,自动进行刀具轨迹计算并生面、选择刀具和切削参数等,自动进行刀具轨迹计算并生成零件的数控加工程序。成零件的数控加工程序。1 概述概述nCAD/CAMnCAM软件编程的核心是刀具轨迹计算,其实现是以软件编程的核心是刀具轨迹计算,其实现是以CAD技术为前提的。利用技术为前提的。利用CAD技术生成的零件三维模型包含技术生成的零件三维模型包含了数控编程所需要的完整的零件几何信息,而了数控编程所需要
5、的完整的零件几何信息,而CAM软件软件可针对这些几何信息进行刀具轨迹的自动计算。因此,绝可针对这些几何信息进行刀具轨迹的自动计算。因此,绝大多数的大多数的CAM软件同时具备软件同时具备CAD的功能,故称为的功能,故称为CAD/CAM软件。软件。nCAD/CAM意味着集成、一体化。意味着集成、一体化。n由于由于CAD/CAM软件编程具有软件编程具有自动化程度高自动化程度高、速度快速度快、精精度高度高、直观性好直观性好、使用简便使用简便、便于检查和修改便于检查和修改等很多优点,等很多优点,已成为目前国内外数控加工中普遍采用的程序编制方法。已成为目前国内外数控加工中普遍采用的程序编制方法。 2 CA
6、D/CAM软件系统的组成及功能软件系统的组成及功能nCAD/CAM系统的组成系统的组成n几何造型(二维、三维)几何造型(二维、三维)n刀具轨迹生成刀具轨迹生成n刀具轨迹编辑刀具轨迹编辑n刀具轨迹验证刀具轨迹验证n后置处理后置处理n数据交换数据交换n系统界面系统界面2 CAD/CAM软件系统的组成及功能软件系统的组成及功能n几何造型几何造型n几何模型是用几何概念描述的一个物理或抽象的对象按照几何模型是用几何概念描述的一个物理或抽象的对象按照某种数据结构在计算机中的数字表示。某种数据结构在计算机中的数字表示。n常用的几何模型有线框模型、面模型、实体模型和特征模常用的几何模型有线框模型、面模型、实体
7、模型和特征模型。型。 n主要功能包括:主要功能包括:n二维绘图二维绘图n三维造型三维造型n图形编辑和浏览图形编辑和浏览n阴影和着色阴影和着色n尺寸和公差标注尺寸和公差标注2 CAD/CAM软件系统的组成及功能软件系统的组成及功能n刀具轨迹生成刀具轨迹生成n根据用户设定的加工对象、所选用的加工方式、刀具及加根据用户设定的加工对象、所选用的加工方式、刀具及加工参数等进行刀位计算,生成刀具轨迹。工参数等进行刀位计算,生成刀具轨迹。n由于刀位计算是数控编程中最重要和最复杂的工作环节,由于刀位计算是数控编程中最重要和最复杂的工作环节,因此它也是利用因此它也是利用CAD/CAM软件进行编程的最明显的优势。
8、软件进行编程的最明显的优势。 nCAD/CAM软件一般都提供一个刀具库管理模块,用户可软件一般都提供一个刀具库管理模块,用户可根据需要定义和选择具有适用的几何参数的刀具。根据需要定义和选择具有适用的几何参数的刀具。 n刀具轨迹编辑刀具轨迹编辑 n提供多种编辑手段(如增加、删除、修改刀具轨迹等),提供多种编辑手段(如增加、删除、修改刀具轨迹等),便于用户对自动生成的刀具轨迹进行修改。便于用户对自动生成的刀具轨迹进行修改。 2 CAD/CAM软件系统的组成及功能软件系统的组成及功能n刀具轨迹验证刀具轨迹验证n采用图形化方式沿着刀具轨迹动画显示刀具运动,以检验采用图形化方式沿着刀具轨迹动画显示刀具运
9、动,以检验所生成的刀具轨迹是否存在问题。刀具轨迹验证一般包括所生成的刀具轨迹是否存在问题。刀具轨迹验证一般包括检验刀具轨迹是否正确、刀具与约束面是否发生干涉和碰检验刀具轨迹是否正确、刀具与约束面是否发生干涉和碰撞以及刀具是否啃切加工表面等。撞以及刀具是否啃切加工表面等。n后置处理后置处理 nCAD/CAM软件计算出的刀具轨迹包含了大量的刀位点数软件计算出的刀具轨迹包含了大量的刀位点数据(据(APT程序),后置处理的作用就是将这些刀位数据按程序),后置处理的作用就是将这些刀位数据按数控机床规定的指令格式转换为数控程序。数控机床规定的指令格式转换为数控程序。7.2 CAD/CAM软件系统的组成及功
10、能软件系统的组成及功能n通信接口通信接口n通信接口模块实现信息的交换和传输。通信接口模块实现信息的交换和传输。n通过图形数据交换标准(如通过图形数据交换标准(如IGES、STEP等)实现不同等)实现不同CAD/CAM系统的信息交换;系统的信息交换;n通过计算机网络系统将数控程序等数据传送到数控机通过计算机网络系统将数控程序等数据传送到数控机床。床。n系统界面系统界面 n系统界面是用户操作系统以及用户与系统交互的接口,它系统界面是用户操作系统以及用户与系统交互的接口,它提供所有的输入方式到各功能模块之间的接口,控制系统提供所有的输入方式到各功能模块之间的接口,控制系统的运行。的运行。 3 应用应
11、用CAD/CAM软件编程的过程软件编程的过程一、编程步骤一、编程步骤1. 数控工艺过程制定数控工艺过程制定n零件数控工艺性分析零件数控工艺性分析n零件图分析零件图分析n零件结构工艺性分析零件结构工艺性分析n主要分析待加工表面及其约束面主要分析待加工表面及其约束面n加工方法及工艺过程确定加工方法及工艺过程确定n确定加工方法确定加工方法n确定机床确定机床n确定装夹方式确定装夹方式n确定零件的加工过程确定零件的加工过程 3 应用应用CAD/CAM软件编程的过程软件编程的过程一、编程步骤一、编程步骤1. 数控工艺过程制定数控工艺过程制定n加工区域规划加工区域规划 n对加工对象进行分析,按其形状特征、功
12、能特征及精对加工对象进行分析,按其形状特征、功能特征及精度、粗糙度要求将加工对象分成几个加工区域。对加度、粗糙度要求将加工对象分成几个加工区域。对加工区域进行合理规划可以达到提高加工效率和加工质工区域进行合理规划可以达到提高加工效率和加工质量的目的。量的目的。n加工方式确定加工方式确定n刀具类型选择刀具类型选择n切削方式(走刀方式)选择切削方式(走刀方式)选择 n刀具选择刀具选择n切削用量选择切削用量选择n确定工件坐标系确定工件坐标系3 应用应用CAD/CAM软件编程的过程软件编程的过程一、编程步骤一、编程步骤2. 几何模型定义几何模型定义n直接读入零件几何模型直接读入零件几何模型n数据转换数
13、据转换nCAM软件一般都提供了常用软件一般都提供了常用CAD软件的数据接口和标软件的数据接口和标准数据接口,如准数据接口,如IGES、STEP等。等。n直接造型直接造型n确定编程原点及编程坐标系确定编程原点及编程坐标系n读入零件图或绘制零件图读入零件图或绘制零件图n绘制毛坯图绘制毛坯图3 应用应用CAD/CAM软件编程的过程软件编程的过程一、编程步骤一、编程步骤3. 加工方式及对象指定加工方式及对象指定n加工方式设置:选择机床类型,指定加工类型、刀具轨迹加工方式设置:选择机床类型,指定加工类型、刀具轨迹的类型及相关参数等。的类型及相关参数等。n加工对象设置:用户通过交互方式选择零件的被加工表面
14、加工对象设置:用户通过交互方式选择零件的被加工表面及其加工顺序。及其加工顺序。n定义毛坯定义毛坯4. 参数设置参数设置n刀具及其切削参数设置:安全平面、主轴转速、进给速度、刀具及其切削参数设置:安全平面、主轴转速、进给速度、切削深度、加工余量、刀具轨迹间的残留高度、行间距、切削深度、加工余量、刀具轨迹间的残留高度、行间距、线性逼近误差、进刀线性逼近误差、进刀/退刀方式及位置。退刀方式及位置。 n加工程序参数设置:刀补方式、刀补方向设置、对刀位置加工程序参数设置:刀补方式、刀补方向设置、对刀位置等。等。 3 应用应用CAD/CAM软件编程的过程软件编程的过程一、编程步骤一、编程步骤5. 刀具轨迹
15、生成刀具轨迹生成n针对每个加工表面自动进行刀位计算,生成刀具轨迹,并针对每个加工表面自动进行刀位计算,生成刀具轨迹,并将刀具轨迹直接显示在屏幕上。刀具轨迹计算的结果存放将刀具轨迹直接显示在屏幕上。刀具轨迹计算的结果存放在刀位数据(在刀位数据(CL DATA)文件中。)文件中。6. 刀具轨迹验证与编辑刀具轨迹验证与编辑n直接查看:通过对视角的转换、旋转、放大、平移直接查直接查看:通过对视角的转换、旋转、放大、平移直接查看生成的刀具轨迹。看生成的刀具轨迹。n手工检查:对刀具轨迹进行逐步观察。手工检查:对刀具轨迹进行逐步观察。n刀具轨迹动态仿真:直接在显示器上观察加工效果。刀具轨迹动态仿真:直接在显
16、示器上观察加工效果。n若发现不合适或有问题的刀具轨迹,应调整参数设置重新若发现不合适或有问题的刀具轨迹,应调整参数设置重新进行计算,再做检验,直至生成正确的刀具轨迹;也可以进行计算,再做检验,直至生成正确的刀具轨迹;也可以在人机交互方式下对刀具轨迹进行适当的修改。在人机交互方式下对刀具轨迹进行适当的修改。 3 应用应用CAD/CAM软件编程的过程软件编程的过程一、编程步骤一、编程步骤7. 后置处理后置处理 n根据所选用的数控机床,运行相应的后置处理程序,将刀根据所选用的数控机床,运行相应的后置处理程序,将刀位文件转换成数控加工程序。位文件转换成数控加工程序。n由于各种机床使用的数控系统不同,所
17、用的程序指令代码由于各种机床使用的数控系统不同,所用的程序指令代码及格式也有所不同。因此,及格式也有所不同。因此,CAD/CAM软件通常配备多种软件通常配备多种数控系统的后置处理程序数控系统的后置处理程序8. 工艺文档生成工艺文档生成n将机床操作人员所需要的工艺信息(如程序名称、加工顺将机床操作人员所需要的工艺信息(如程序名称、加工顺序、刀具参数等)生成或编写成规范的文档。这一功能虽序、刀具参数等)生成或编写成规范的文档。这一功能虽然简单,但它对保证编程人员与机床操作人员的配合,避然简单,但它对保证编程人员与机床操作人员的配合,避免失误有重要的作用。免失误有重要的作用。 3 应用应用CAD/C
18、AM软件编程的过程软件编程的过程一、编程步骤一、编程步骤1. 数控工艺过程制定数控工艺过程制定2. 几何模型定义几何模型定义 3. 加工方式及对象指定加工方式及对象指定 4. 参数设置参数设置 5. 刀具轨迹生成刀具轨迹生成 6. 刀具轨迹验证与编辑刀具轨迹验证与编辑 7. 后置处理后置处理 8. 工艺文档生成工艺文档生成 在编程过程中,编程人员的工作主要集中在零件工艺过程设在编程过程中,编程人员的工作主要集中在零件工艺过程设计、参数设置这两个阶段,其中计、参数设置这两个阶段,其中工艺过程设计决定了刀具路径工艺过程设计决定了刀具路径的质量的质量,参数设置则构成了软件操作的主体参数设置则构成了软
19、件操作的主体。 3 应用应用CAD/CAM软件编程的过程软件编程的过程二、特点二、特点n节省大量的零件几何造型时间。节省大量的零件几何造型时间。在使用在使用CAD/CAM软件系统软件系统编写数控程序时,可直接使用编写数控程序时,可直接使用CAD产生的零件几何模型,编产生的零件几何模型,编程人员无需重复进行零件几何造型,因此能够节省大量的零程人员无需重复进行零件几何造型,因此能够节省大量的零件几何造型时间,并且能够避免零件重复造型时的人为错误。件几何造型时间,并且能够避免零件重复造型时的人为错误。n避免编程错误,提高编程效率。避免编程错误,提高编程效率。由于刀位数据由计算机自动由于刀位数据由计算
20、机自动计算出来,不仅速度快,而且准确。同时,由于用图形终端计算出来,不仅速度快,而且准确。同时,由于用图形终端显示刀具轨迹,方便编程人员及时校验,大多数编程错误能显示刀具轨迹,方便编程人员及时校验,大多数编程错误能被检查出来并得到及时修正。被检查出来并得到及时修正。n简便直观。简便直观。在计算机上直接面向零件的几何图形进行编程,在计算机上直接面向零件的几何图形进行编程,编程结果也以图形方式显示在计算机上,所以简便、直观,编程结果也以图形方式显示在计算机上,所以简便、直观,便于检查。便于检查。4 Mastercam软件的应用软件的应用 流行的流行的CAD/CAM软件:软件:n法国达索系统公司的法
21、国达索系统公司的CATIAn德国西门子公司的德国西门子公司的UGSn美国美国PTC公司的公司的Pro/ENGINEERn美国美国CNC Software公司的公司的Mastercamn以色列以色列Cimatron公司的公司的CimatronEn英国英国DELCAM公司的公司的PowerMILLn北京数码大方科技有限公司的北京数码大方科技有限公司的CAXA ME4 Mastercam软件的应用软件的应用 一、一、 Mastercam软件简介软件简介Mastercam是美国是美国CNC Software公司开发的基于微机的公司开发的基于微机的CAD/CAM一体化软件系统,其最新版本是一体化软件系统
22、,其最新版本是Mastercam X3。由。由于于Mastercam功能强大,价位适中,在国内外机械加工行业得功能强大,价位适中,在国内外机械加工行业得到广泛应用,是目前到广泛应用,是目前全球销量最大的全球销量最大的CAM软件软件。 Mastercam软件包括:设计(软件包括:设计(CAD)和加工()和加工(CAM)。)。CAD:用于工程绘图和零件设计,具有完整的二维、三维曲:用于工程绘图和零件设计,具有完整的二维、三维曲线曲面设计、实体造型和编辑功能。线曲面设计、实体造型和编辑功能。CAM:包括铣削(:包括铣削(Mill)、车削()、车削(Lathe)和线切割()和线切割(Wire)等功能模
23、块。等功能模块。4 Mastercam软件的应用软件的应用 铣削(铣削(Mill)模块用于编制数控铣削加工程序,具有)模块用于编制数控铣削加工程序,具有25轴轴铣削加工刀具轨迹生成功能,可进行外形铣削、型腔(挖槽)铣削加工刀具轨迹生成功能,可进行外形铣削、型腔(挖槽)加工、钻孔加工、平面加工、曲面加工以及多轴加工等的刀具加工、钻孔加工、平面加工、曲面加工以及多轴加工等的刀具轨迹生成及仿真;轨迹生成及仿真;车削(车削(Lathe)模块用于编制数控车削加工程序,可进行粗车、)模块用于编制数控车削加工程序,可进行粗车、精车、切槽、车螺纹以及铣车复合加工等的刀具轨迹生成及仿精车、切槽、车螺纹以及铣车复
24、合加工等的刀具轨迹生成及仿真;真;线切割(线切割(Wire)模块用于编制线切割加工程序,可进行)模块用于编制线切割加工程序,可进行24轴电火花线切割的加工轨迹生成及仿真。轴电火花线切割的加工轨迹生成及仿真。4 Mastercam软件的应用软件的应用 Mastercam的显著特点:的显著特点:n具有强大的具有强大的CAD功能,不仅具有二维绘图和尺寸标注功能,功能,不仅具有二维绘图和尺寸标注功能,而且具有三维曲面造型和实体造型、着色处理等功能。而且具有三维曲面造型和实体造型、着色处理等功能。 n具有强大的具有强大的CAM功能,能够进行铣削、车削、雕刻和线切割功能,能够进行铣削、车削、雕刻和线切割加
25、工程序的编制。加工程序的编制。 n具有刀具轨迹验证和实体切削仿真功能。具有刀具轨迹验证和实体切削仿真功能。 nMasterCAM能够依据使用者定义的刀具、进给速度、转速等能够依据使用者定义的刀具、进给速度、转速等模拟刀具轨迹和计算加工时间。模拟刀具轨迹和计算加工时间。n具有刀具库及材料库,能根据被加工工件材料及刀具规格尺具有刀具库及材料库,能根据被加工工件材料及刀具规格尺寸自动确定进给速度、主轴转速等加工参数。寸自动确定进给速度、主轴转速等加工参数。 n具有丰富的数据接口,可直接读入具有丰富的数据接口,可直接读入UG、PRO/E、CATIA、AUTOCAD等常用等常用CAD/CAM软件的几何模
26、型文件,同时提供软件的几何模型文件,同时提供标准图形数据格式如标准图形数据格式如IGES、STEP等的数据转换功能。等的数据转换功能。 4 Mastercam软件的应用软件的应用 Mastercam的显著特点:的显著特点:n提供适合目前国际上常见的多种数控系统的后置处理程序文提供适合目前国际上常见的多种数控系统的后置处理程序文件。件。 n具有具有DNC功能,可直接将功能,可直接将NC程序通过程序通过RS-232C通讯接口发送通讯接口发送至指定的数控机床或直接控制数控机床进行加工。至指定的数控机床或直接控制数控机床进行加工。 n用户界面友好,操作方便。并且用户界面可在一定程度上实用户界面友好,操
27、作方便。并且用户界面可在一定程度上实现个性化定制,以满足个人的操作风格和喜好。现个性化定制,以满足个人的操作风格和喜好。 4 Mastercam软件的应用软件的应用 7.4 Mastercam软件的应用软件的应用 应用应用Mastercam编写程序的主要步骤:编写程序的主要步骤:n启动启动Mastercam软件。软件。n打开一个零件文件,或根据零件图纸进行零件几何造型。打开一个零件文件,或根据零件图纸进行零件几何造型。n选择用于加工零件的机床类型和机床定义选择用于加工零件的机床类型和机床定义。用户可根据实际。用户可根据实际加工需要对同一个零件选择铣、车等多个机床定义,以完成不加工需要对同一个零
28、件选择铣、车等多个机床定义,以完成不同的加工。当选择一个机床类型时,系统将在刀具轨迹管理器同的加工。当选择一个机床类型时,系统将在刀具轨迹管理器中自动产生一个新的机床群组和刀具轨迹群组。在生成刀具轨中自动产生一个新的机床群组和刀具轨迹群组。在生成刀具轨迹前,必须首先选择机床定义。迹前,必须首先选择机床定义。n设置加工对象和参数(机床群组属性),包括文件、刀具、设置加工对象和参数(机床群组属性),包括文件、刀具、毛坯和安全区设置。毛坯和安全区设置。n生成刀具轨迹。生成刀具轨迹。n验证和编辑刀具轨迹。验证和编辑刀具轨迹。n后置处理。后置处理。4 Mastercam软件的应用软件的应用二、编程举例二
29、、编程举例例例7-1:在某立式加工中心上加工如图所示零件,要求铣加工:在某立式加工中心上加工如图所示零件,要求铣加工外形轮廓。零件材料为外形轮廓。零件材料为45号钢。号钢。 4 Mastercam软件的应用软件的应用编程步骤:编程步骤:1. 数控工艺分析及工艺过程制定数控工艺分析及工艺过程制定7.4 Mastercam软件的应用软件的应用2. 数控加工程序编制数控加工程序编制n几何造型几何造型n以以O点为零件坐标系原点,绘制零件外形点为零件坐标系原点,绘制零件外形 4 Mastercam软件的应用软件的应用n机床类型选择机床类型选择n在主菜单选择在主菜单选择【机床类型机床类型】/【铣削铣削】,
30、激活刀具路径管理器。,激活刀具路径管理器。 4 Mastercam软件的应用软件的应用n工件材料设置工件材料设置n在刀具路径管理器中,点击在刀具路径管理器中,点击【属性属性】,选择,选择【材料设置材料设置】,弹出,弹出【机器群组属性机器群组属性】对话框。对话框。 4 Mastercam软件的应用软件的应用n工件材料设置工件材料设置 勾选勾选【显示方式显示方式】复选框,复选框,并单击并单击【选取对角选取对角】按钮,按钮,然后在视图中捕捉矩形的对然后在视图中捕捉矩形的对角点角点1和对角点和对角点2返回;返回;在右边灰色区中的在右边灰色区中的【X】文本框中输入文本框中输入180,【Y】文文本框中输入
31、本框中输入90,【Z】文本文本框中输入框中输入12,并点击红色立,并点击红色立体线框图的右上角作为工件体线框图的右上角作为工件原点,修改工件原点坐标原点,修改工件原点坐标X、Y、Z分别为(分别为(-25,-25,0) 4 Mastercam软件的应用软件的应用n工件材料设置工件材料设置 4 Mastercam软件的应用软件的应用n刀具路径选择刀具路径选择n在主菜单中选择在主菜单中选择【刀具路径刀具路径】/【外形铣削外形铣削】命令,弹出命令,弹出【串连选项串连选项】对话框;选择单选框对话框;选择单选框【2D平面平面】和串连按钮,然后在零件图形中选和串连按钮,然后在零件图形中选择刀具路径。择刀具路
32、径。 4 Mastercam软件的应用软件的应用n刀具选择刀具选择 n单击单击【串连选项串连选项】对话框的按钮确认,弹出对话框的按钮确认,弹出【外形(外形(2D)】对话框对话框 n点击点击【选取刀库选取刀库】按钮,弹出按钮,弹出【刀具选择刀具选择】列表框列表框n选择选择 10mm平底铣刀,单击按钮确认平底铣刀,单击按钮确认 4 Mastercam软件的应用软件的应用n刀具选择刀具选择 n在在【外形(外形(2D)】对话框中,双击刀具项,弹出对话框中,双击刀具项,弹出【定义刀具定义刀具】对话对话框框4 Mastercam软件的应用软件的应用n加工参数设置加工参数设置 n在在【外形(外形(2D)】对
33、话框中,单击对话框中,单击【外形铣削参数外形铣削参数】,弹出,弹出【外形外形铣削参数铣削参数】对话框对话框 当参数设置完毕后,当参数设置完毕后,单击按钮确认,返回到单击按钮确认,返回到主界面。在图形窗口中主界面。在图形窗口中将自动产生外形铣削的将自动产生外形铣削的刀具路径刀具路径4 Mastercam软件的应用软件的应用n刀具路径验证刀具路径验证 n用户可在用户可在【刀具路径管理器刀具路径管理器】窗口中单击窗口中单击“刀具路径验证刀具路径验证”按钮,按钮,将弹出将弹出【实体切削验证实体切削验证】对话框,单击对话框,单击“播放播放”按钮就会在绘图窗按钮就会在绘图窗口产生实体切削的动画模拟。口产生
34、实体切削的动画模拟。7.4 Mastercam软件的应用软件的应用n后置处理后置处理 n在在【刀具路径管理器刀具路径管理器】窗口中单击窗口中单击“G1”按钮,将弹出按钮,将弹出【后处理程后处理程式式】对话框对话框4 Mastercam软件的应用软件的应用n后置处理后置处理 %O0001(PROGRAM NAME - EXAMPLE7_1 )(DATE=DD-MM-YY - 04-07-09 TIME=HH:MM - 22:57 )N100 G21N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90( 10. FLAT ENDMILL TOOL - 1 DIA. OFF. - 2 LEN. -
35、 0 DIA. - 10. )N104 T1 M6N106 G0 G90 G54 X-40. Y-30. A0. S1600 M3N108 G43 H0 Z40.N110 G1 Z-16. F300.N112 G41 D2 X-30. F120.N114 G3 X-20. Y-20. R10.N116 G1 Y20.N118 X-5.043 Y50.N120 X23.542N122 G2 X82. Y44. R40.N124 G3 X130. Y20. R60.N126 G1 X150.N128 Y-20.N130 X-20.N132 G3 X-30. Y-30. R10.N134 G1 G4
36、0 Y-40.N136 G0 Z40.N138 M5N140 G91 G28 Z0.N142 G28 X0. Y0. A0.N144 M30%4 Mastercam软件的应用软件的应用二、编程举例二、编程举例例例7-2:在某数控车床上加工如图所示零件。:在某数控车床上加工如图所示零件。 仅讨论仅讨论 120和和 70外外圆柱的粗车和精车加圆柱的粗车和精车加工程序的编制。工程序的编制。 4 Mastercam软件的应用软件的应用1. 几何造型几何造型n在车床上加工的工件一般都是对称于在车床上加工的工件一般都是对称于Z轴的回转体,所以在轴的回转体,所以在绘制几何模型时绘制几何模型时只需绘制零件的一
37、半剖面图只需绘制零件的一半剖面图。n在在“状态栏状态栏”中单击中单击【构图面构图面】,在弹出的菜单中有,在弹出的菜单中有【车床车床半径半径】和和【车床直径车床直径】子菜单,点击弹出常用的车床坐标系,子菜单,点击弹出常用的车床坐标系,设定车床坐标系。设定车床坐标系。n绘零件图绘零件图4 Mastercam软件的应用软件的应用 2. 机床类型选择机床类型选择n在主菜单选择在主菜单选择【机床类型机床类型】/【车削车削】/【默认默认】命令,激活刀具路径管命令,激活刀具路径管理器。理器。4 Mastercam软件的应用软件的应用 3. 工件材料设置工件材料设置n在刀具路径管理器中,点击在刀具路径管理器中
38、,点击【属性属性】,选择,选择【材料设材料设置置】,弹出,弹出【机器群组属性机器群组属性】对话框。对话框。 4 Mastercam软件的应用软件的应用3. 工件材料设置工件材料设置 定义工件外形定义工件外形在在“Stock”设置区中,首设置区中,首先设置工件的主轴转向,即先设置工件的主轴转向,即“左转左转”或或“右转右转”。选择选择“左转左转”单选项,并单选项,并单击其后的单击其后的“参数参数”按钮,按钮,弹出弹出【长条状毛坯的设定长条状毛坯的设定】对话框。对话框。 单击单击“OD”后的后的“选择选择”按钮,在按钮,在视图中选择点视图中选择点1并返回,从而确定工件并返回,从而确定工件的直径;单
39、击的直径;单击“长度长度”后的后的“选择选择”按钮,在视图中选择水平直线按钮,在视图中选择水平直线1并返回,并返回,从而确定工件的长度;单击从而确定工件的长度;单击“基线基线Z”区域中的区域中的“选择选择”按钮,在视图中捕按钮,在视图中捕捉左下角的交点捉左下角的交点2(即原点)并返回;(即原点)并返回;选择选择“在左端面在左端面”选项,结果如图示。选项,结果如图示。 4 Mastercam软件的应用软件的应用3. 工件材料设置工件材料设置 定义工件夹头定义工件夹头 在在“Chuck”设置区中,设置区中,选择选择“左转左转”单选项,单选项,并单击其后的并单击其后的“参数参数”按钮,弹出按钮,弹出
40、【夹爪的夹爪的设定设定】对话框。对话框。在在“型式型式”区域中单区域中单击击“由两点产生由两点产生”按按钮,在工件视图中捕钮,在工件视图中捕捉上侧直线的中点捉上侧直线的中点1和和任何一点(确定一个任何一点(确定一个矩形区域)并返回;矩形区域)并返回;然后修改夹爪的高度、然后修改夹爪的高度、宽度、步进等参数。宽度、步进等参数。 4 Mastercam软件的应用软件的应用3. 工件材料设置工件材料设置 在在“夹持的方法夹持的方法”区域中选择上边第区域中选择上边第2个单选项。个单选项。在在“位置位置”区域中区域中单击单击“选择选择”按钮,按钮,在视图中捕捉上侧在视图中捕捉上侧水平直线左侧的端水平直线
41、左侧的端点点2,确定夹持点位,确定夹持点位置;最后单击按钮置;最后单击按钮确认,即可在视图确认,即可在视图中显示出工件的夹中显示出工件的夹头头 4 Mastercam软件的应用软件的应用3. 工件材料设置工件材料设置 定义工件顶尖定义工件顶尖 在在“Tailstock”设置区中,单设置区中,单击击“参数参数”按钮,弹出按钮,弹出【尾座尾座】对话框。对话框。按照顶尖实际尺寸设置相关参按照顶尖实际尺寸设置相关参数;然后单击数;然后单击“选择选择”按钮,按钮,在视图中捕捉水平直线右侧的在视图中捕捉水平直线右侧的端点,从而确定工件顶尖位置。端点,从而确定工件顶尖位置。 4 Mastercam软件的应用
42、软件的应用4. 粗车刀具路径生成及验证粗车刀具路径生成及验证 n在主菜单中选择在主菜单中选择【刀具路径刀具路径】/【粗车粗车】命令,弹出命令,弹出【串连选项串连选项】对话对话框;框;n选择单选框选择单选框【2D平面平面】和局部串连按钮;和局部串连按钮;n在零件图形中按照如图所示选择粗车加工的刀具路径。在零件图形中按照如图所示选择粗车加工的刀具路径。 4 Mastercam软件的应用软件的应用4. 粗车刀具路径生成及验证粗车刀具路径生成及验证 n单击按钮确认,弹出单击按钮确认,弹出【车床粗加工车床粗加工 属性属性】对话框对话框 ;n单击单击“刀具路径参数刀具路径参数”选项,选择选项,选择T010
43、1刀具,设置相应的参数;刀具,设置相应的参数;n单击单击“粗车参数粗车参数”选项,设置加工参数、切削方法、粗车方向选项,设置加工参数、切削方法、粗车方向/角度角度。 4 Mastercam软件的应用软件的应用4. 粗车刀具路径生成及验证粗车刀具路径生成及验证 n单击按钮确认,则在单击按钮确认,则在【刀具路径管理器刀具路径管理器】窗口中添加窗口中添加“车床粗加工车床粗加工”,并在视图中显示出粗车的刀具路径。并在视图中显示出粗车的刀具路径。4 Mastercam软件的应用软件的应用4. 粗车刀具路径生成及验证粗车刀具路径生成及验证 n重复上述步骤,设置另一粗车加工路径。重复上述步骤,设置另一粗车加
44、工路径。4 Mastercam软件的应用软件的应用4. 粗车刀具路径生成及验证粗车刀具路径生成及验证 n刀具路径验证:刀具路径验证:在在【刀具路径管理器刀具路径管理器】窗口中,单击窗口中,单击“选择全部操作选择全部操作”按钮,再单击按钮,再单击“刀具路径验证刀具路径验证”按钮,弹出按钮,弹出【实体切削验证实体切削验证】对话框,然对话框,然后单击后单击“执行执行”按钮,系统动态显示加工过程按钮,系统动态显示加工过程4 Mastercam软件的应用软件的应用5. 精车刀具路径生成及验证精车刀具路径生成及验证 n在主菜单中选择在主菜单中选择【刀具路径刀具路径】/【精车精车】命令。命令。n后续操作步骤
45、与粗车加工相同。后续操作步骤与粗车加工相同。n需要注意精车时刀具和加工参数的选择。需要注意精车时刀具和加工参数的选择。 4 Mastercam软件的应用软件的应用6. 后置处理后置处理 n在在【刀具路径管理器刀具路径管理器】窗口中单击窗口中单击“G1”按钮,将弹出按钮,将弹出【后处理程式后处理程式】对话框。对话框。 CAD/CAMCAD/CAM技术经过几十年的发展,先后走过大型机、小型机、工作站、技术经过几十年的发展,先后走过大型机、小型机、工作站、微型计算机时代,每个时代都有当时流行的微型计算机时代,每个时代都有当时流行的CAD/CAMCAD/CAM软件。现在,工作站和软件。现在,工作站和微
46、型计算机微型计算机( (以下简称微机以下简称微机) )平台平台CAD/CAMCAD/CAM软件已经占据主导地位,并且出现软件已经占据主导地位,并且出现了一批比较优秀、比较流行的商品化软件。了一批比较优秀、比较流行的商品化软件。 1. 1. 高档高档CAD/CAMCAD/CAM软件软件 高档高档CAD/CAMCAD/CAM软件的代表有软件的代表有UnigraphicsUnigraphics、I IDEASDEAS、Pro/ENGINEERPro/ENGINEER、CATIACATIA等。这类软件的特点是优越的参数化设计、变量化设计及特征造型技等。这类软件的特点是优越的参数化设计、变量化设计及特征
47、造型技术与传统的实体和曲面造型功能结合在一起,加工方式完备,计算准确,实术与传统的实体和曲面造型功能结合在一起,加工方式完备,计算准确,实用性强,可以从简单的二轴加工到以五轴五联动方式来加工极为复杂的工件用性强,可以从简单的二轴加工到以五轴五联动方式来加工极为复杂的工件表面,并可以对数控加工过程进行自动控制和优化,同时提供了二次开发工表面,并可以对数控加工过程进行自动控制和优化,同时提供了二次开发工具允许用户扩展具允许用户扩展UnigraphicsUnigraphics的功能,是航空、汽车、造船行业的首选的功能,是航空、汽车、造船行业的首选CAD/CAMCAD/CAM软件。软件。5 CAD/C
48、AM5 CAD/CAM软件分类软件分类 2. 2. 中档中档CAD/CAMCAD/CAM软件软件 CimatronCimatron是中档是中档CAD/CAMCAD/CAM软件的代表。这类软件实用性强,提供了比较灵活软件的代表。这类软件实用性强,提供了比较灵活的用户界面,优良的三维造型、工程绘图,全面的数控加工,各种通用、专用数的用户界面,优良的三维造型、工程绘图,全面的数控加工,各种通用、专用数据接口以及集成化的产品数据管理。据接口以及集成化的产品数据管理。 3. 3. 相对独立的相对独立的CAMCAM软件软件 相对独立的相对独立的CAMCAM系统有系统有MasterCAMMasterCAM、
49、SurfcamSurfcam等。这类软件主要通过中性文件等。这类软件主要通过中性文件从其它从其它CADCAD系统获取产品几何模型。系统主要有交互工艺参数输入模块、刀具轨迹系统获取产品几何模型。系统主要有交互工艺参数输入模块、刀具轨迹生成模块、刀具轨迹编辑模块、三维加工动态仿真模块和后置处理模块。主要应生成模块、刀具轨迹编辑模块、三维加工动态仿真模块和后置处理模块。主要应用于中小企业的模具行业。用于中小企业的模具行业。 4. 4. 国内国内CAD/CAMCAD/CAM软件软件 国内国内CAD/CAMCAD/CAM软件的代表有软件的代表有CAXACAXAMEME、金银花系统等。这类软件是面向机械、
50、金银花系统等。这类软件是面向机械制造业的自主开发的、中文界面、三维复杂形面制造业的自主开发的、中文界面、三维复杂形面CAD/CAMCAD/CAM软件,具备机械产品设计软件,具备机械产品设计、工艺规划设计和数控加工程序自动生成等功能。这些软件价格便宜,主要面向、工艺规划设计和数控加工程序自动生成等功能。这些软件价格便宜,主要面向中小企业,符合本国国情和标准,所以受到了广泛的欢迎,赢得了越来越大的市中小企业,符合本国国情和标准,所以受到了广泛的欢迎,赢得了越来越大的市场份额。场份额。 5.1 CAD/CAM5.1 CAD/CAM软件分类软件分类 目前,在市场上流行的商业性目前,在市场上流行的商业性