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1、第4篇 数控加工自动编程自动编程概述 与Master CAM 基础知识 3. Master CAM基础知识 2. 常见 CAD/CAM 软件简介1. 数控加工 程序编制 过程1数控加工程序编制过程加工输 入 控 制 系 统编 写 程 序 单程序 校验 :画 线或 试切被 加 工 零 件 图 纸工艺分析： 工件安装，确 定工艺参数（ 如进给量F、 主轴转速S等 ），选择刀具 及对刀，编程 坐标系、起刀 点位置及走刀 路线的确定。数学处理:即计算走刀路线刀心轨迹各交、切点坐标。（出错修改）图1 数控加工手工编程过程 1.1 数控加工手工编程过程图2 数控加工自动编程过程 2.1 CAD类2. 常见
2、CAD/CAM软件简介该类软件主要是用于二维设计，以工程制图为主。主要提供零件库、符号库，完美的尺寸、公差标注，如AutoCAD等软件。 AutoCAD是由美国Autodesk公司研制的通用绘图CAD软件。系统功能的设计上考虑了各类图样的需求，同时该软件采用了英制标准和ISO标准，自1982年推出AutoCAD 1.0版以来，该软件的用户已遍布全球且数量稳步增长，占据了微机CAD软件的主导地位。该软件现已成为我国众多的设计院、科研院所开发专业应用软件首选的支撑平台，同时也已纳入到我国高等工科院校的工程制图教学计划和教学大纲之中。2.2 CAM类2. 常见CAD/CAM软件简介该类软件主要着重于
3、三维曲面建模，以提供完整的数控加工自动编程功能为主，包括数控铣/车/线切割等机床加工及复杂曲面加工的自动编程。如Master CAM、SURF CAM等软件。 Master CAM是由美国CNC Software公司率先开发基于PC平台的CAD/CAM软件系统。它具有二维几何图形设计、三维线框多种实用的曲面造型、实体造型、可对零件图形直接生成刀具路径、刀具路径模拟、加工实体模拟、可扩展的后置处理及较强的外界接口等功能。它自动生成的数控加工程序能适应多种类的数控机床，数控加工编程功能轻便快捷，可提供25轴铣削、车削、变锥度线切割4轴加工等编程功能。2.3 CAD/CAM类2. 常见CAD/CAM
4、软件简介该类软件是大型集成化系统，它不但兼有CAD、CAM两类 软件之长，功能完整，从单纯的绘图、零件建模和装配发展到包 括钣金、模具设计等方面。如Unigraphics、Pro/Engineer、Solid Works、CAXA等软件。 Unigraphics NX简称UG,是由美国EDS公司开发，面向制造 业以CADCAMCAE一体化而著称，是当今世界上最先进、最 流行的具有代表性工业设计软件之一。它具有强大的曲线功能、 草图功能、实体建模、曲面建模、钣金建模、注塑模设计与分析 、装配建模、工程图制作、分析和数控加工等模块。广泛应用于 航空航天、汽车、机械、模具、工业设计等领域，也成为高校
5、的 首选设计软件。2.3 CAD/CAM类2. 常见CAD/CAM软件简介Pro/Engineer简称Pro/E,是由美国PTC公司研制和开发的 软件。可用于设计和加工复杂零件，还具有零件装配、机构仿真、 有限元分析、逆向工程、同步工程和模具自动化应用程序及数据库 等功能。该软件具有基于特征、全参数、全相关和单一数据库的特 点，已广泛应用于模具、工业设计、汽车、航天、玩具等行业，并 在国际CAD/CAM/CAE市场上占有较大的份额。SolidWorks是由美国波士顿Solid Works公司开发的机械设 计软件，号称世界上最快的建模软件。其显著特点：能够在特征层 面上对多体结构进行控制的机械设
6、计；动态仿真能够直接模拟接触 式的机械机构运动干涉的运动情况；在线资源库，用户可以通过互 联网找到世界领先的零部件供货商，并下载库中的几百万个零部件 ；用户只需查询供应商的产品在线目录，直接下载三维实体模型， 而不需要二次建模。2.3 CAD/CAM类2. 常见CAD/CAM软件简介CAXA是由中国北航海尔软件公司开发的CAD/CAM软件 ,主要包括电子图板、实体设计和制造工程师等模块。电子图板模块 是一套高效、方便、智能化的二维设计和绘图软件，它功能强大、 易学实用，被称为中国的AutoCAD 。图库中含有大量的符合最新 国标的标准件与图符，适应国内设计人员的使用习惯；能够快捷地 实现零件设
7、计、装配设计、钣金设计、产品真实效果模拟和动画仿 真等；制造工程师模块是面向2-5轴数控加工编程软件，并具备多 种加工方法；用户可以自定义专用数控系统的后置处理格式，针对 不同控制系统生成不同格式的G、M代码，并能生成3B格式的数控 线切割机车的加工程序；提供了多种刀具轨迹仿真手段，对于已有 的数控代码可通过代码反读功能，将数控代码转换成图形显示的加 工轨迹， 可检验数控代码的正确性 。返回随着计算机性能成数量级的提高、网络通讯的普及化、 信息处理的智能化、多媒体技术的实用化及CAD/CAM技术 的普及应用越来越广泛与深入，现在CAD/CAM技术正向着 开放、集成、智能、网络和标准化的方向发展
8、。在众多的软 件中，AutoCAD、Master CAM、UG NX和Pro/E是目前国内 外机械制造业中应用最广泛的CAD/CAM软件。2. 常见CAD/CAM软件简介3. Master CAM基础知识 3.1 Master CAM工作界面组成 工具条图形显示区标题条图形显示区标题栏工具条下拉主菜单操作状态栏属性状态栏快速 选 择栏使用过的 功能列表操 作 管理 器标准选择栏光标状态栏图3 Master CAM工作界面3.2 Master CAM自动编程引例 3. Master CAM基础知识 用Master CAM软件编制如图4所示工件外形的加工程序。 图4 被加工零件简图 1. CAD部
9、分: 绘制矩形(150X100 )； 绘制缺口(40x60)； 倒四处圆角 (R12)； 打断、修剪图形。2. CAM部分: 刀具设置； 外形铣削外形铣削； 仿真加工； 后处理后处理。2. CAM部分: 刀具路径创建：T 刀具路径 C 外形铣削输入新NC名称选 择被加工轮廓线外形参数对话框； 机床机床选择：M 机床类型 铣床 默认；图5 外形外形参数对话框a) 刀具选择:单击图5中的“刀具刀具”选项 刀具管理器刀具管理器选刀(16) 图6 刀具管理器刀具管理器b) 刀具创建: 单击图5中的“刀具刀具”选项 在“刀具号码刀具号码”栏空白处单击鼠标右栏空白处单击鼠标右 键键在弹出的菜单中选择“创建
10、新刀具” ； 图7 创建新刀具b) 刀具创建: 选择刀具类型和定义其参数 ； 图8 定义刀具 刀具刀具补正: 单击单击“切削参数” 项 按图9设置刀具补正类型与补正方向 ；图9 刀具刀具补正图10 设置高度、深度刀具 设置刀具高度、深度位置： 单击单击“共同参数”项 按图10设置刀具高度、深度, ； 产生2D刀具路径；图11 2D刀具路径刀具路径 材料设置：单击操作管理器属性下的 “材料设置” 按图12设置 ； 图12 机器群组属性图13 仿真图形 仿真加工：单击操作管理器中的 按钮单击“验证” 栏中的 按 钮(仿真加工图形图13 )； 后处理后处理：单击操作管理器中的 按钮询问加工程序扩展名
11、(默认 ) 询问加工程序存档路径及存档名(另存为 ) 弹出NC加工程 序(图14)。图14 NCNC加工程序程序3.3 Master CAM系统配置 3. Master CAM基础知识 单击下拉菜单中的 I 设置 C 系统配置，弹出图15所示系统配置菜单，用 户可对系统环境进行不同的设置。图15 系统配置3.4 Master CAM 工具栏设置3. Master CAM基础知识 单击下拉菜单中的 I 设置 T 工具栏设置，弹出如图16所示工具栏状态菜 单，用户可对工具栏状态进行选择。图16 工具栏状态图17 “二维刀具路径”工具栏如在图17中勾选“二维刀具路径”项，屏幕中弹出如图17所示“二维
12、刀具路径”工 具栏。3.5 Master CAM 属性状态栏3. Master CAM基础知识 属性状态栏位于屏幕最下方，其定义如图18所示，用户可对构图平面、构图 深度、图形属性等进行不同的设置。返回3D： 切换2D/3D构图模式； 屏幕视角： 即绘图图形视角； 构图面： 用于选择、创建、设置构图平面；： 设置构图深度(Z深度) ； 图形层别：用于选择、创建、设置绘图工作图层； 属性设置：用于设置线型、颜色、点的类型、图层、线宽等图形属性；WCS： 用于选择、创建、设置工作坐标系。图18 属性状态栏系统颜色构图深度构图面绘图视角 切换2D/3D图形层别当前图层属性设置点的类型线型线宽坐标系群组状态栏设置
