UG6.0数控编程经典学习手册 第2章 CAM入门

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1、第2章 NX6.0 CAM入门知识NX CAM 是UGS的一套集成化的数字化制造和数控加工应用解决方 案。NX6.0是继NX5.0以后的新版本，是Siemens PLM Software产 品生命周期管理软件系列的重要组成部分。NX的加工模块一直居 行业领先，其加工功能完备，加工方法丰富，行业应用经验的成 熟，是航空航天、汽车船舶、机械电子等行业首选加工软件之一 ，其软件启动画面如图2.1所示。2.1 UG NX概述 UG CAM是把虚拟模型变成真实产品很重要的一步 ，即把三维模型表面所包含的几何信息，自动进 行计算变成数控机床加工所需要的代码，从而精 确地完成产品设计的构想。2.1.1 UG

2、S公司简介 UGS公司是全球全生命周期管理（PLM）领域软件 与服务的市场领导者。它拥有6,800名员工、 46,000家客户遍布全球62 个国家、全球装机量近 400万台套。UGS公司倡导软件的开放性与标准化 ，并与客户密切协作，提供个性化的企业解决方 案，帮助客户进行管理流程的不断创新，以真正 实现PLM所带来的价值。2.1.2 NX6.0新功能介绍 NX6.0和以往的版本相比有较大的改进，界面、使 用性、可操作性都有明显改善，使用户学习、使 用NX6.0轻松容易，减少了培训时间和成本。具体 的改进如下。 1提高设计生产能力 2建模技术革新 3逆向工程 4特征建模工作流 5可视化 6利用产

3、品开发知识2.1.3 CAM与CAD关系三维模型是NX CAM编程前提，任何CAM程序的编制都要有 CAD模型作为加工的对象进行编程。因此，模型的难易、好 坏程度也决定了编程的难度和加工误差，甚至坏的模型（ 模型存在破碎面，错位面等）在编程之前要大幅度的修改 才能加工。 在NX获得CAD模型主要有两种方式： （1）直接利用NX CAD创建的模型。 （2）图档的数据转换，转换的途径主要有两种。 直接利用NX数据转换器打开文件，实行数据交换，对于一 些无法直接打开的可以利用NX的导入功能打开。 二次转换：首先将文件生成通用数据格式，再利用NX数据 转换器打开。假设是PROE文件，先使用PROE软件

4、将文件生 成STEP 、IGES 、 CATIA等，然后再使用NX数据转换器打 开。2.1.4 NX6.0 CAM介绍NX6.0 CAM 基于UGS公司在CAM领域超过30年的经验而开发，是一 套功能深入、高度灵活的CAM系统。它为NC编程人员提供充分利用 高级机床所需的全面功能，能够使用户最大限度地发挥他们在先 进机床上的投资价值。 NX6.0 CAM是把虚拟模型变成真实产品很重要的一步，即把三维模 型表面所包含的几何信息，自动进行计算变成数控机床加工所需 要的代码，从而精确地完成产品设计的构想，如图2.9所示。 1NX6.0 CAM加工模块 2NX6.0 CAM的优势 3支持机床2.2 N

5、X6.0的安装 NX6.0的安装和其他低版本的安装步骤是一样的， 基本功能的NX6.0安装包含两部分：授权服务器和 主程序。2.2.1 电脑基本要求 NX6.0和其他低版本相比电脑的配置要求高，特别 是在CAM方面要求更高。如果对速度和效率要求高 的用户可以适当提供电脑配置档次。对于一般用 户，只要能流畅运行即可。这里对一般用户的电 脑硬件配置简单表述，如表2.1所示。2.2.2 启动安装程序 一般用户向SIEMENS公司正式购买的软件为CD-ROM 介质。弹出光驱托盘，把发放的安装光盘放入光 驱内，光盘会自动启动安装主界面，如图2.15所 示。如果没有启动，也可以进入光盘根目录运行 “Lau

6、nch.exe”文件进入安装主界面，如图2.16 所示。2.2.3 安装授权服务器企业用户在安装NX6.0前应确认已经过SIEMENS的授权许可 证，并获得相应的授权文件。对企业用户来说，License服 务器仅需要安装在服务器中，其他客户端可直接指定服务 器及其端口号即可。单机版安装方式与企业板相同，不同 的是授权服务器即为本地计算机。NX6.0的授权服务器的默 认端口为28000。具体安装授权服务器包含两个步骤：替换 计算机名称和安装服务器。 1替换计算机名 首先在安装主界面获得完整计算机名称，再替换授权文件 原有计算机名称。 2安装 安装的主要过程是：指定安装语言、安装目录、指定授权 文

7、件。 2.2.4 安装主程序安装主程序比较简单，用户有三种安装的方法可供选择。 典型安装：安装全都功能，文件安装在C盘目录下，大约需要3G的 硬盘空间。 自定义安装：自定义设置安装目录、选择需要安装的功能。建议 高级用户安装，或者磁盘空间不足的用户安装。 映射驱动器：从网络映射已安装好的软件。2.2.5 安装不成功解决方法如果安装不成功，软件会有错误提示，用户按照提示修改错误之处即可。一般的常见 解决方法如下： （1）确保你的计算机名不含中文，否则安装好后无法运行程序。查找计算机名称的 方法是：右击【我的电脑】【属性】【计算机名】按钮，如图2.38所示。如需要 更改，则单击【更改】按钮，进入【

8、计算机名称更改】对话框，进行更改，如图2.39 所示。 （2）确保登陆用户名不含中文，安装用户为管理员用户、有安装软件的权利。 （3）保证所安装的系统是Windos 2000 /Windos XP/ Windos 2003，没有防火墙、病 毒和杀毒软件的阻止。2.3 NX6.0 CAM加工环境 当CAD模型首次进入加工环境时，系统会提示为模 型设置加工环境。加工环境中提供各种加工模块 ，比如车、铣、钻等。如图2.40所示的螺旋桨外 形较复杂，需要5轴联动机床才能完成，需要将螺 旋桨的加工环境设置为多轴加工模块才能对其加 工编程。2.3.1 加工环境设置如果模型是首次进入加工环境，将弹出加工环境

9、对话框，如图2.41所示。 CAM会话配置主要的作用是选择加工机床的模块。CAM设置主要的作用是确 定所用库的文件包括：刀具、操作类型、加工材料、刀具材料、进给率和 转速等。 比如：螺旋桨的加工环境应设置为多轴加工模板，具体步骤如下。 （1）单击【开始】|【加工】按钮，弹出【加工环境】对话框。 （2）在【CAM会话配置】列表框中选择cam_general选项，在【要创建的 CAM设置】列表框中选择mill_multi_axis选项。 （3）单击【确定】按钮，进入加工界面。 如果需要删除已设置好的CAM配置，单击【菜单栏】|【工具】|【操作导 航器】|【删除设置】按钮，就可以重新设置加工环境设置

10、。2.3.2 加工界面介绍CAM配置完成之后，进入加工界面，加工界面各菜单栏区域 名称如图2.42所示。本节将介绍加工界面、导航器、各工 具条命令等。2.4 NX6.0 CAM编程步骤 NX6.0 CAM支持的加工类型很多，但是基本的步骤 类似。本节将先介绍NX6.0 CAM的编程步骤和创建 操作的4个父节点（几何体、程序、方法和刀具） 。最后在2.5节中将介绍刀具轨迹后处理输出为NC 代码文件。2.4.1 编程步骤 在NX6.0 CAM中的编程步骤主要有两步：创建操作 和处理刀具轨迹得到机床能识别的代码，如图 2.52图2.53所示。2.4.2 创建几何体 NX6.0 CAM中的几何体一共有

11、6种，如图2.54所示 。有些几何体直接在操作上创建更方便，不需要 在创建几何体对话框内创建。比如切削区域、文 字、加工边界。在对话框内经常需要创建的几何 体有坐标系和工件。2.4.3 创建方法创建方法是设置加工的余量及刀具有关的参数。单击创建 方法图标，进入【创建方法】对话框，如图2.61所示。根 据操作的类型不同，创建方法时操作类型需要切换。比如 铣孔需要进入的是平面铣类型，而不是孔加工类型，因为 铣孔时余量和刀具直径无关，而是刀具的运动轮廓。2.4.4 创建刀具刀具是切削材料的基本生产工具。单击创建刀具图标，进入【创建刀具】 对话框，如图2.66所示。NX6.0 CAM内可以创建的刀具有

12、铣刀、车刀、钻 头、镗刀等。每种操作对应操作所需的刀具，根据操作的类型不同，创建 刀具时操作类型需要切换。创建刀具有两种办法：从库中调用刀具和自定 义刀具。2.4.5 创建程序如果零件比较复杂，所创建的操作会过多，甚至使用的机床有多种类型。 这样极易出现因用户管理操作不当，使操作放置杂乱。因此整理需要浪费 大量的时间，甚至操作在进行不同的后处理时混淆造成事故。程序作为管 理操作的文件夹，可以把不同种类操作分组放置，这样便于修改和后处理 ，如图2.73所示。 创建程序比较简单，输入程序名称即可。软件默认为第一个为PROGRAM， 第二个则是PROGRAM_1，第三个PROGRAM_2，依次类推。

13、创建其他的对象也 是一样的命名规则。2.4.6 创建操作操作是对其加工区域创建刀具轨迹的过程。CAM设置决定了加工类型，一 个加工类型又根据区域和工艺划分为多种操作子类型。比如在平面铣加工 类型里面，操作子类型有15种，如图2.74所示。每一种子类型只能生成二 维区域的刀具轨迹。当然加工类型在CAM设置是可以改变的，可以在同一 个文件创建多种不同类型的操作。 比如：需要精铣零件平整表面，可以使用平面铣加工类型的【表面区域铣 】子类型，如果还需要在零件上钻孔，可以单击【类型】下拉列表框，选 择drill选项，就进入钻孔类型。2.5 NX6.0 CAM后处理 在UG_CAM中生成零件加工刀轨，刀轨

14、文件中包含 切削点刀心数据的GOTO语句，还有控制机床的其 他指令信息。这些刀轨文件不能直接驱动机床， 因为每台机床/控制系统对程序格式和指令都有不 同要求，比如对同一行中不同G码的输出顺序有不 同的要求。所以刀轨文件必须经过处理，以符合 某一机床/控制系统的要求。2.5.1 后处理基础UG加工模块产生刀轨，首要目的是为了加工工件，但我们不能直接将这种未修改过的 刀轨文件传送给机床进行切削工件，因为机床的类型很多，每种类型的机床都有其独 特的硬件性能和要求，比如它可以有垂直或是水平的主轴，可以几轴联动等。此外， 每种机床又受其控制器（controller）的控制，控制器接受刀轨文件并指挥刀具的

15、运 动或其他的行为（比如冷却液的开关），但控制器也无法接受这种未经格式化过的到 轨文件。因此，刀轨文件必须被修改成适合于不同机床/控制器的特定参数（机床能 识别的程序代码），这种修改就是所谓的后处理。后处理最基本的两个要素就是刀轨 数据（Tool Path Data）和后处理器（A Postprocessor）。 1后置处理器构成:后置处理器主要有两个文件构成：事件处理器和定义文件。这两 个文件可以通过后置处理构造器进行创建，也可直接对其进行编辑，以实现复杂机床 /控制系统的后置处理。 2后置处理的过程:事件管理器提取UG的刀轨数据，将相应的事件名、变量等传递给 UG后处理，UG后处理根据事件

16、处理器中的规定对事件进行处理，处理完成后，再根据 定义文件中规定的格式将其输出成符合机床控制系统要求的NC文件，如图2.75所示。2.5.2 添加后处理类型NX6.0 CAM的操作类型很多，从2.5轴到5轴加工、车、车铣中心等 ，使用的机床五花八门。原有的后处理只能支持SIEMENS、FANUC 机床，很难满足实际的需要。由于后处理的制作比较复杂，绝不 能有丝毫差错，所以后处理文件一般由专业人员编制。 假设编程人员得到的是普通FANUC机床后处理文件。后处理文件一 共由3个子文件组成，假设它们存储在“我的文档FANUC之下”， 如图2.76所示，子文件缺一不可。使用后处理文件有几种办法， 本节将介绍两种常见的方法。 1临时使用 2永久使用2.5.3 后处理实例 如图2.82所示为已生成好的4个操作，需要输出 SIEMENS850加工中心认可的NC代码。2.6