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1、第一章第一章CAXACAXA制造工程制造工程师应用基用基础知知识数控加工技数控加工技术概述概述自自动编程基程基础知知识 CAXACAXA制造工程制造工程师软件介件介绍 CAD/CAMCAD/CAM系系统简介介 1.1 1.1 数控加工技数控加工技术概述概述数控加工的特点数控加工的特点 : :数控加工数控加工过程程 ： 1.1.1 1.1.1 数控加工的特点数控加工的特点 : :数控加工具有如下数控加工具有如下优点：点：1 1 、提高生、提高生产效率；效率；2 2、不需熟、不需熟练的机床操作人的机床操作人员；3 3、提高加工精度并且保持加工、提高加工精度并且保持加工质量；量；4 4、可以减少工装
2、卡具；、可以减少工装卡具；5 5、可以减少各工序、可以减少各工序间的周的周转，原来需要用多道工序完成的工件，原来需要用多道工序完成的工件，用数控加工可以一次装卡完成，用数控加工可以一次装卡完成，缩短加工周期，提高生短加工周期，提高生产效率。效率。6 6、容易、容易进行加工行加工过程管理；程管理；7 7、可以减少、可以减少检查工作量；工作量；8 8、可以降低、可以降低废、次品率；、次品率；9 9、便于、便于设计变更，加工更，加工设定柔性；定柔性；1010、容易、容易实现操作操作过程的自程的自动化，一个人可以操作多台机床；化，一个人可以操作多台机床；1111、操作容易，极大减、操作容易，极大减轻体
3、力体力劳动强度度1.1.2 1.1.2 、数控加工、数控加工过程程 ：【零件信息】【零件信息】【CAD系统造系统造 型】型】【CAM系统生成加工代码】系统生成加工代码】【数控机床】【数控机床】【零件】【零件】 1.2 自动编程基础知识自动编程基础知识自动编程的概念自动编程的概念 :自动编程的分类自动编程的分类 :自动编程的发展自动编程的发展 :自自动编程的的特点程的的特点 : :编程人程人员输入工件的几何信息以及入工件的几何信息以及工工艺信息，信息，计算机就可以自算机就可以自动完成完成数据数据处理、理、编写零件加工程序、制写零件加工程序、制作程序信息作程序信息载体以及程序体以及程序检验1.2.
4、1 1.2.1 自自动编程的概念程的概念 : :自自动编程的分程的分类 语言自言自动编程程 图形自形自动编程程语音自音自动编程程 数字化自数字化自动编程程 数数数数码码相机相机相机相机铣铣削卡削卡削卡削卡盘盘加工任加工任加工任加工任务务完成情况和机完成情况和机完成情况和机完成情况和机床状床状床状床状态态可用手机可用手机可用手机可用手机查询查询信息塔信息塔信息塔信息塔( (e-Tower)e-Tower) 车车间间工工作作地地信信息息化化，具具有有语语音音、文文本本和和视视像像等等通通讯讯功功能能。与与生生产产计计划划调调度度系系统统联联网网，实实时时反反映映机机床床工作状态和加工进度工作状态和
5、加工进度 操操作作权权限限由由指指纹纹确确认认。工工件件试试切切时时，可可在在屏屏幕幕上上观观察察加加工工过过程程。故故障障报报警警显显示示、在线帮助排除在线帮助排除指指纹确确认操作操作许可可自自动编程的程的发展展 基于基于CAD/CAMCAD/CAM的数控自的数控自动编程的基本步程的基本步骤 系系统简介介 1.4 CAXA1.4 CAXA制造工程制造工程师20062006介介绍制造业企业面临的数控加工问题制造业企业面临的数控加工问题设备利用率（设备能力评估、编程效率）设备利用率（设备能力评估、编程效率）生产周期控制（管理和沟通效率）生产周期控制（管理和沟通效率）人员成本（门槛、流失损失）人员
6、成本（门槛、流失损失）知识模板知识模板刀具库刀具库加工方法库加工方法库流程管理知识管理协协同同管管理理平平台台因特网因特网产品设计模型产品设计模型加工模型加工模型数控编程数控编程数控仿真制造执行网络网络DNCG代码代码加工工艺单加工工艺单数控编程数控编程 CAXA制造整体解决方案制造整体解决方案面向型腔面向型腔类模具和复模具和复杂形状零件的数控形状零件的数控铣加工加工提供从数据接收、形状提供从数据接收、形状设计、2-52-5轴铣加工、仿真加工、仿真 检验、生成数控代、生成数控代码整个流程的功能支持整个流程的功能支持实现企企业工工艺知知识和和经验的的积累和累和标准化准化CAXA制造工程师设计构想
7、设计构想设计图纸设计图纸CAD 模型模型加工代码反读加工代码反读扫描、测量数据扫描、测量数据 虚拟现实虚拟现实CAD 模型模型效果图效果图G 代码代码 工程分析工程分析NC 数控加工数控加工实体、曲面实体、曲面混合造型混合造型工程图纸工程图纸工艺单工艺单加工仿真加工仿真加工经验加工经验加工经验加工经验CAXA制造工程师应用流程制造工程师应用流程丰富、全面的刀具丰富、全面的刀具轨迹生成功能迹生成功能生成的刀具生成的刀具轨迹效率高、加工速度快迹效率高、加工速度快快速、直快速、直观的加工仿真的加工仿真检验功能功能CAXACAXA制造工程制造工程师20062006数据接口数据接口几何造型几何造型CAX
8、A制造工程师2006的功能专用接口：Pro-ECATIAAutoCADPARASOLIDACIS标准接口：DXF，DWGIGESSTEPSTLVRML数据接口数据接口PRO-EPRO-E转换CATIACATIA转换UGUG转换数据接口实例数据接口实例基于基于实体的三体的三维参数化特征造型参数化特征造型复复杂曲曲线曲面造型曲面造型曲面曲面实体混合造型体混合造型分模分模 复杂形状设计特征造型：特征造型：特征造型：特征造型： 拉伸拉伸拉伸拉伸 旋旋旋旋转转 导动导动 放放放放样样 倒角倒角倒角倒角 过过渡渡渡渡 拔模拔模拔模拔模 抽壳抽壳抽壳抽壳 筋板筋板筋板筋板 打孔打孔打孔打孔参数化的参数化的参
9、数化的参数化的设计设计手段，可以手段，可以手段，可以手段，可以实现设计结实现设计结果的任意修改。果的任意修改。果的任意修改。果的任意修改。复杂形状设计特征造型复复复复杂杂曲曲曲曲线线曲面造型曲面造型曲面造型曲面造型直直直直纹纹面，旋面，旋面，旋面，旋转转面，放面，放面，放面，放样样面，面，面，面，导动导动面，面，面，面，边边界面，管道面，界面，管道面，界面，管道面，界面，管道面，网格面网格面网格面网格面多种曲面构造方式多种曲面构造方式多种曲面构造方式多种曲面构造方式多种曲面多种曲面多种曲面多种曲面过过渡，曲面拼渡，曲面拼渡，曲面拼渡，曲面拼接，曲面延伸，曲面接，曲面延伸，曲面接，曲面延伸，曲面
10、接，曲面延伸，曲面缝缝合，曲面裁剪合，曲面裁剪合，曲面裁剪合，曲面裁剪可以可以可以可以对对曲面任意操作曲面任意操作曲面任意操作曲面任意操作自由曲自由曲自由曲自由曲线线，公式曲，公式曲，公式曲，公式曲线线，曲面交，曲面交，曲面交，曲面交线线，曲面投影曲面投影曲面投影曲面投影线线等多种曲等多种曲等多种曲等多种曲线线生成方式生成方式生成方式生成方式和曲和曲和曲和曲线过线过渡，延伸，裁剪，等距渡，延伸，裁剪，等距渡，延伸，裁剪，等距渡，延伸，裁剪，等距等操作方式。确保提供复等操作方式。确保提供复等操作方式。确保提供复等操作方式。确保提供复杂杂造型造型造型造型所需要的条件。所需要的条件。所需要的条件。所
11、需要的条件。复杂形状设计复杂形状设计曲线曲线曲曲面造型面造型提供曲面裁剪实体，曲面加厚生提供曲面裁剪实体，曲面加厚生提供曲面裁剪实体，曲面加厚生提供曲面裁剪实体，曲面加厚生成实体，曲面缝合成实体，曲面成实体，曲面缝合成实体，曲面成实体，曲面缝合成实体，曲面成实体，曲面缝合成实体，曲面并入实体等功能。大大提高基于并入实体等功能。大大提高基于并入实体等功能。大大提高基于并入实体等功能。大大提高基于实体的复杂造型能力。满足零件实体的复杂造型能力。满足零件实体的复杂造型能力。满足零件实体的复杂造型能力。满足零件细节设计要求。细节设计要求。细节设计要求。细节设计要求。复杂形状设计复杂形状设计曲曲面实体混
12、合造型面实体混合造型实体零件分模实体零件分模实体零件分模实体零件分模分模时根据收缩率计算。分模时根据收缩率计算。分模时根据收缩率计算。分模时根据收缩率计算。根据分模线分模。根据分模线分模。根据分模线分模。根据分模线分模。针对复杂分模，提供曲面分模方式。针对复杂分模，提供曲面分模方式。针对复杂分模，提供曲面分模方式。针对复杂分模，提供曲面分模方式。复杂形状设计复杂形状设计- -分模分模粗加工粗加工8 8种粗加工方式，种粗加工方式，适合不同特性的零件加工适合不同特性的零件加工平面区域粗加工平面区域粗加工区域式粗加工区域式粗加工等高等高线粗加工粗加工等高等高线粗加工（粗加工（2 2）扫描描线粗加工粗
13、加工摆线粗加工粗加工插插铣式粗加工式粗加工导动线粗加工粗加工摆线粗加工摆线粗加工： 使刀具在使刀具在负荷一荷一定情况下，定情况下，进行区域行区域加工的加工方式。可加工的加工方式。可提高模具型腔部粗加提高模具型腔部粗加工效率和延工效率和延长刀具使刀具使用寿命用寿命 。适用于高速。适用于高速加工加工。插铣式粗加工插铣式粗加工: 适用于大中型适用于大中型模具的深腔加工。采模具的深腔加工。采用端用端铣刀的直刀的直捣式加式加工，可生成高效的粗工，可生成高效的粗加工路径。适用于深加工路径。适用于深型腔模具加工。型腔模具加工。等高粗加工：等高粗加工： 较通用的粗加工方式，适用通用的粗加工方式，适用范范围广。
14、可以指定加工区域，广。可以指定加工区域，优化空切化空切轨迹。迹。轨迹拐角可以迹拐角可以设定定圆弧或形弧或形过渡，生成光滑渡，生成光滑轨迹，迹，支持高速加工支持高速加工设备。扫描线粗加工扫描线粗加工： 用平行用平行层切的切的方法方法进行粗加工。保行粗加工。保证在未切削区域不向在未切削区域不向下走刀。适合使用端下走刀。适合使用端刀刀进行行对称凸模粗加称凸模粗加工。工。区域粗加工：区域粗加工： 不必有三不必有三维模型，模型，只要只要给出零件的外出零件的外轮廓和廓和岛屿，就可以生，就可以生成加工成加工轨迹。并且可迹。并且可以在以在轨迹尖角迹尖角处自自动增加增加圆弧，保弧，保证轨迹迹光滑，以符合高速加光
15、滑，以符合高速加工的要求。工的要求。半精半精/ /精加工精加工提供12种精加工方式：平面轮廓精加工参数线精加工等高线精加工等高线精加工2扫描线精加工浅平面精加工限制线精加工轮廓线精加工导动线精加工轮廓导动精加工三维偏置精加工深型腔等壁加工扫描线精加工扫描线精加工: 针对该功能加工平行功能加工平行于加工方向的于加工方向的竖直面加工直面加工效果差的效果差的问题，增加了自，增加了自动识别竖直面并直面并进行行补加加工的功能，提高了工的功能，提高了该功能功能的加工效果和效率。同的加工效果和效率。同时可以在可以在轨迹尖角迹尖角处增加增加圆弧弧过渡，保渡，保证生成的生成的轨迹迹光滑，适用于高速加工机光滑，适
16、用于高速加工机床。床。三维偏置精加工: 能能够由里向外或由外由里向外或由外向里生成三向里生成三维等等间距加工距加工轨迹。可以保迹。可以保证加工加工结果果有相同的残留高度，提高有相同的残留高度，提高加工加工质量和效果。同量和效果。同时也也使刀具在切削使刀具在切削过程中保持程中保持负荷恒定，特荷恒定，特别适用于高适用于高速机床精加工。速机床精加工。等高线精加工等高线精加工： 可以用加工范可以用加工范围和高和高度限定度限定进行局部等高加工；行局部等高加工；可以自可以自动在在轨迹尖角拐角迹尖角拐角处增加增加圆弧弧过渡，保渡，保证轨迹的光滑，使生成的加工迹的光滑，使生成的加工轨迹适用于高速加工；可迹适用
17、于高速加工；可以通以通过输入角度控制入角度控制对平平坦区域的坦区域的识别，并可以控，并可以控制平坦区域的加工先后次制平坦区域的加工先后次序。序。浅平面精加工浅平面精加工: 自自动识别零件模型中零件模型中平坦的区域，平坦的区域，针对这些区些区域生成精加工刀具域生成精加工刀具轨迹。迹。大大提高了零件平坦部分大大提高了零件平坦部分的精加工效率。的精加工效率。共提供共提供5 5种种补加工功能：加工功能：等高等高补加工：加工：自自动识别零件粗加工后的残余部分，生成零件粗加工后的残余部分，生成针对残余部分的中残余部分的中间加工加工轨迹。可以避免已加工部分的空走刀。迹。可以避免已加工部分的空走刀。区域区域补
18、加工加工1、2：针对前一道工序加工后的残余量区域前一道工序加工后的残余量区域进行行补加工的功能。加工的功能。笔式清根笔式清根1、2：生成角落部分的生成角落部分的补加工刀具加工刀具轨迹。迹。补加工补加工清根补加工清根补加工区域补加工区域补加工等高补加工槽加工曲线式铣槽针对2D曲线进行加工扫描式铣槽利用扫描的方式对3D曲线的槽截面进行分层铣削加工。加工仿真加工仿真验证模模块。对加工加工过程程进行模行模拟仿真。仿真仿真。仿真过程中可以随意放大、程中可以随意放大、缩小、旋小、旋转，便于便于观察察细节。能能显示多道加工示多道加工轨迹的加工迹的加工结果。果。仿真仿真过程中可以程中可以调节仿真速度。仿真速度
19、。仿仿真真过程程中中可可以以检查刀刀柄柄干干涉涉、快快速速移移动过程程(G00)中中的的干干涉涉、刀刀具具无切削刃部分的干涉情况。无切削刃部分的干涉情况。可以把切削仿真可以把切削仿真结果与零件理果与零件理论形状形状进行比行比较，切削残余量用不同的，切削残余量用不同的颜色区分表示。色区分表示。 加工仿真加工仿真多道工序仿真结果仿真结果与模型对比仿真干涉检查轨迹刀位点显示刀柄显示及干涉检查分层显示刀具轨迹刀具轨迹仿真过程可以根据模板生成整个加工的毛坯，模型，可以根据模板生成整个加工的毛坯，模型，轨迹迹清清单；可以生成加工；可以生成加工统计汇总清清单。各种清各种清单格式是可以定制的。格式是可以定制的
20、。加工工艺清单加工工艺清单模型清单毛坯清单轨迹清单加工汇总清单支持各种主流机床控制系支持各种主流机床控制系统扩充定充定义针对各种控制系各种控制系统的后置格式的后置格式直接生成直接生成G G代代码，无需中，无需中间文件文件转换自自动换刀，冷却液开关刀，冷却液开关设定定加工代加工代码格式格式设定，匹配各种机床定，匹配各种机床支持机床固定循支持机床固定循环，提高代，提高代码效率效率支持机床支持机床G41/G42G41/G42刀具自刀具自动补偿SIEMENSSIEMENSFANUCFANUCFIDIAFIDIAMITSUBISHIMITSUBISHIFAGORFAGORCINCINNATICINCIN
21、NATIOKUMAOKUMANUMNUM华中数控中数控后置处理定定定定义义各种各种各种各种G G G G指令，指令，指令，指令，M M M M指令指令指令指令程序程序程序程序头头尾格式尾格式尾格式尾格式设设定定定定自自自自动换动换刀刀刀刀设设定定定定行号格式设定行号格式设定行号格式设定行号格式设定圆圆弧插弧插弧插弧插补补格式格式格式格式设设定定定定后置处理机床定义可将某可将某可将某可将某类类零件的加工步零件的加工步零件的加工步零件的加工步骤骤、使用刀具、使用刀具、使用刀具、使用刀具、工工工工艺艺参数等加工条件保存参数等加工条件保存参数等加工条件保存参数等加工条件保存为规为规范化的模范化的模范化
22、的模范化的模板，形成企板，形成企板，形成企板，形成企业业的的的的标标准工准工准工准工艺艺知知知知识库识库. . . .类类似零件的加工即可通似零件的加工即可通似零件的加工即可通似零件的加工即可通过调过调用用用用“ “知知知知识识加工加工加工加工” ”模板来模板来模板来模板来进进行，以行，以行，以行，以保保保保证证同同同同类类零件加工的一致性和零件加工的一致性和零件加工的一致性和零件加工的一致性和规规范化范化范化范化。随着企随着企随着企随着企业业各种加工工各种加工工各种加工工各种加工工艺艺信息的数据信息的数据信息的数据信息的数据积积累，累，累，累，实现实现加工加工加工加工顺顺序的序的序的序的标标准化。准化。准化。准化。知识加工知识加工具有具有钻孔、深孔孔、深孔钻、镗孔、攻孔、攻丝等等钻孔功能，孔功能，利用机床固定循利用机床固定循环。提高代。提高代码效率效率提供刀具提供刀具轨迹迹编辑功能，功能，实现刀具刀具轨迹的裁剪、迹的裁剪、反向、刀位点增加反向、刀位点增加删除和移除和移动等等等等其它加工辅助功能其它加工辅助功能孔的加工工孔的加工工艺顺艺顺序定序定义义。其它加工辅助功能其它加工辅助功能轨轨迹裁剪迹裁剪迹裁剪迹裁剪编辑编辑。指定不。指定不。指定不。指定不加工区域。加工区域。加工区域。加工区域。其它加工辅助功能其它加工辅助功能
