第7章 數(shù)控加工計算機輔助編程

數(shù)控加工計算機輔助編程

CAD/CAM（計算機輔助設計及制造）與PDM（產

品數(shù)據管理）構成了一個現(xiàn)代制造型企業(yè)計算機應

用的主干。對于制造行業(yè)，設計、制造水平和產品

的質量、成本及生產周期息息相關。人工設計、單

件生產這種傳統(tǒng)的設計與制造方式已無法適應工業(yè)

發(fā)展的要求。采用CAD/CAM的技術已成為整個制造行

業(yè)當前和將來技術發(fā)展的重點。

市場需求

計算機輔助理CAE.計算機輔助制圖,

*制刖=>誰工程圖.

結構或運動

的分析弊本

甘算機輔助制造

f病數(shù)控代冏,

caaafea.prt

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massm.prtmaaamfe.D

M4nuUctutmg

CAPP,

-集成化

?網絡化

UGIICAD/CAM系統(tǒng)

UGHCAD/CAM系統(tǒng)具有豐富的數(shù)控加工編程能力，是目前市

場上數(shù)控加工編程能力最強的CAD/CAM集成系統(tǒng)之一，其功

能包括：

(1)車削加工編程。

(2)型芯和型腔銃削加工編程

(3)固定軸銃削加工編程。

(4)清根切削加工編程。

(5)可變軸銃削加工編程。

(6)順序銃削加工編程。

(7)線切割加工編程。

(8)刀具軌跡編輯。

(9)刀具軌跡干涉處理。

(10)刀具軌跡驗證、切削加工過程仿真與機床仿真。

(11)通用后置處理。

Pro/Engmeer

Pro/E

CAD/CAM參數(shù)化的先河。該軟件具有基于特征:、全參

關和單一數(shù)據庫的特點，可用于設計和加工復雜的零件。另外，

它還具有零件裝配、機構仿真、有限元分析、逆向工程、同步工

程等功能，該軟件也具有較好的二次開發(fā)環(huán)境和數(shù)據交換能力，

Pro/Engineer系統(tǒng)的核心技術具有以下特點：

(1)基于特征。將某些具有代表性的平面幾何形狀定義為隼

并將其所有尺寸存為可變參數(shù)，進而形成實體，以此為基礎進行

更為復雜的幾何形體的構建。

(2)全尺寸約束。將形狀和尺寸結合起來考慮，通過尺寸約束

實現(xiàn)對幾何形狀的控制。

(3)尺寸驅動設計修改。通過編輯尺寸數(shù)值可以改變幾何形狀。

(4)全數(shù)據相關。尺寸參數(shù)的修改導致其他模塊中的相關尺寸

得以更新。如果要修改零件的形狀，只需修改一下零件上的相關

尺寸。

Pro/Engineer已廣泛應用于模具、工業(yè)設計、航天、玩具等

行業(yè)，并在國際CAD/CAM/CAE市場上占有較大的份額。

c

CATIA是最早實現(xiàn)曲1面造型的軟件，它開創(chuàng)了三維設計

的新時代，它的出現(xiàn)，首次實現(xiàn)了計算機完整描述產品

零件的主要信息，使CAM技術的開發(fā)有了現(xiàn)實的基礎。

目前CATIA系統(tǒng)已發(fā)展成從產品設計、產品分析、加工、

裝配和檢驗，到過程管理、虛擬運作等眾多功能的大型

D/CAM/CAE軟件。在CATIA中與制造相關的模塊有：

⑴制造基礎框架

(2)2軸半加工編程器

⑶曲面加工編程器

⑷多軸加工編程器

⑸注模和壓模加工輔助器

Cimatron

?Cimatron是—t*集成的CAD/CAM產品，在一

個統(tǒng)一的系統(tǒng)環(huán)境下，使用統(tǒng)一的數(shù)據庫,

用戶可以完成產品的結構設計、零件設計、

輸出設計圖紙，可以根據零件的三維模型

進行手工或自動的模具分模，再對凸、凹

模進行自動的NC加工，輸出加工的NC代碼

?CimatronCAD/CAM工作環(huán)境是專門針對工

模具行業(yè)設計開發(fā)的。在整個工具制造過

程中的每一階段，用戶都會得益于全新的、

更高層次的針對注模和沖模設計與制造的

迅速性和靈活性。

CAXA制造工程師

CAXA制造工程師是由我國北京北航海爾

有限公司研制開發(fā)的全中文、面向數(shù)控銃床和加工

心的三維CAD/CAM軟件。它基于微機平臺，采

原創(chuàng)Windows菜單和交互方式，全中文界面，便

于輕松地學習和操作。它全面支持圖標菜單、工具

條、快捷鍵。用戶還可以自由創(chuàng)建符合自己習慣的

操作環(huán)境。它既具有線框造型、曲面造型和實體造

型的設計功能，又具有生成二至五軸的加工代碼的

數(shù)控加工功能，可用于加工具有復雜三維曲面的零

件。其特點是易學易用、價格較低，已在國內眾多

企業(yè)和研究院所得到應用。

有很強的加工功能，尤其在對復雜曲面自動生成

加工代碼方面，具有獨到的優(yōu)勢。由于Master

CAM主要針對數(shù)控加工，零件的設計造型功能

不強，但對硬件的要求不高，且操作靈活、易學

易用且價格較低，受到中小企業(yè)的歡迎。該軟件

被公認為是一個圖形交互式CAM數(shù)控編程系統(tǒng)。

本書下面將對該軟件作詳細介紹。

ster

CAMJ特點、功能

?MasterCAM的特點

?MasterCAM的功能

?MasterCAM的窗口界面

?MasterCAM數(shù)控編程的步驟

asterCAM數(shù)控編程的步驟

⑴確定加工工藝

⑵建立工件幾何模型

在MasterCAM系統(tǒng)中，工件幾何模型的建立有3種

途徑來實現(xiàn)：

①由系統(tǒng)本身的CAD造型建立工件的幾何模型。

②通過系統(tǒng)提供的DXF、IGES、CADL、VDA、

STL、PARASLD、DWG等標準圖形轉換接口，把其

他CAD軟件生成的圖形轉換為本系統(tǒng)的圖形文件，實

現(xiàn)圖形文件的交換和共享。

③通過系統(tǒng)提供的ASCH圖形轉換接口，把經過三

坐標測量機或掃描儀測得的實物數(shù)據轉換成本系統(tǒng)的

圖形文件。

⑶生成刀具軌跡

⑷生成后置代碼

⑸輸出加工代碼

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&LatheJobSetup

General(Boundaries|

ToolpathConfigurationToolOffsets

ImportSetup...

WIncludeoperationcomments/AddCFromtool

底

GeneratetoolpathimmediatelyTool/Dia.:PViews...

廠SavetoolpathinMC9file

Back/Length:pSpindle/Turret...

歹Assigntoolnumberssequentially

iWarnofduplicatetoolnumbersLatheTools...

FeedCalculation

「Usetool5sstep,peck,coolantLiveTooling...

CMaterial(?Fromtool

廠Writehomepositionclearancemove

Ref.Points...

廠Stationnumberequalstoolnumber

PostProcessor

E:\MCAM9\LATHE\POSTS\MPLFAN.PST

確定幫助

■iLatheFace-F:\MCAM9\LATHE\NCI\LATHE1.NCI-MPLFAN屬性

Tool

Leftclickontooltoselect,right

Toolnumber:

'click'toeditordefinenewtool

Stationnumber:

mm/rev「mm/min「：口，」小￡

Spindlespeed:|295

T0141RO.8T0202RO.8Max.spindle|5000oolant:Flood

ODROUGHRICH...ODROUGHLEF...

Comment:

II

StockUpdate...

T0303RO.8T0404RO.8rTobatch

ODFINISHRI...ODFINISHLEF...rHomePosition

Ref.Points...Change股1,??]

jD:250.Z:250.

CannedText...Coordinates...

ISystemdefaul'jJ

Mise.Values...

Refine...

“Showlibrarytools“ToolFilter...ToolDisplay...1

LatheFace-D:\MCAM9\LATHE\NC1\車削加工.NCI-KPLFAN屬性?|X

ToolparametersFac?parameters

ToolCompensation

Compensation

r皿E殳Pointe.

type：____________

IComputer

Usestock霰0

FinishZ:Compensation

direction

p.o|Left3m

P'FinishstepovetMaximumnumberoffinish

-Overcutamount

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/Retractamount

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2.0|7Rapidretract

Stocktoleave：

|o.o-|||rLeadID/Oht.

Fill

「Cutawqfromcenterr

|確定|取消|幫助|

L

■2LatheRough-F:\MCAM9\LATHE\NCI\LATHE1,NCI-MPLFAN屬性2J工

Toolparameters|Roughparameters|

Left'click'ontooltoselect,right

'click'toeditordefinenewtool

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T0141RO.8T0202RO.8

ODROUGHRIGH...ODROUGHLEF...

T024L2RO.8IT0404RO.8

ODFINISHRI...ODFINISHLEF...

二1

BShowlibrarytools17ToolFilter...

確定取消|幫助|

1￡LatheRough-F:\MCAM9\LATHE\NCI\?2,NCI-MPLFAN屬性2JX

ToolparametersRoughparameters

ToolCompensation

??

Overlap.Compensation

type:

[computer-三］

Compensation

direction:

|0.01[Right3

StocktoleaveRollcutter

Jo.2around

|A11二

StocktoleaveinJ

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9

CuttingMethodRoughDirection/Angle

<?One-way

Angle.??||o.0r

「Zig-zagES

pStockRecognition

I'iJ2J

AdjusiStock...

確定取消幫助

K￡,PlungeCutParametersUx]

PlungeCutting

QKCancelHelp

LatheGroove-F:\MCAM9\LATHE\NC1\?|2.NCI-MPLFAN屬性?|X

Toolparameters|Grooveshapeparameters|Grooveroughparameters|Groovefinishparameters|

Left'click'ontooltoselect,rightToolnumber:Offset|1

'click,toeditordefinenewtool

Stationnumber:

Feedrate:|o.1mm/rev「mm/min,

Spindlespeed:----------6CSS「RFM

T1717RO.1VI.85T1818RO.3W4.Max.spindle|5000oolant:(Flood

ODGROOVECEN...ODGROOVECEN...zJ

Program#:u

Seq.

Seq.inc.:r二J

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T1919RO.4V6.T2020RO.1W1.85rTobatch

-"HomePosition-

ODGROOVECEN...ODGROOVELEF...FR-f,RG-nts.,.|Change%工,??|

|D:250.Z:250.~

FgannedText...ICoordinates...

〔Userdefined

▼IrqaLqse.

Define...

VShowlibrarytools“ToolEilter...曠ToolDisplay...I

確定取消幫助

BLLatheThread-D：MICAM9\LATHE\NCI\車削加工.NCI-MPLFAN屬性

ToolparametersThreadshapeparametersThreadcutparanieters|

Lead!-ThreadForm----------------------

「threads/mm

-

jTs(?mm/threadSelectfromtable..

Includedangle：omputefromformula.

DrawThread.

Threadangle

町.0

MjjorDiameter..|[6.0

6Lar巨三tJiAO￡*

CSmallendoF㈣

MinorDiameter.

Threaddepth

-IndPosition.—tartPosition.

1-12.0|oT

Thread|0D三]「NegativeX

Taperangle|0.0

確定取消幫助

BLLatheThread-D:\MCAM9\LATHE\NCI\車削加工ID.NCI-HPLFAN屬性?|X

Toolparameters|ThreadshapeparametersThreadcutparameters

NCcodeformat：ILonghandNumberofstarts|1

-DeterminecutdepthsfromAmountoflastHumberofspring|1

<?Equalarea

「Equaldepths

Determinenumberofcutsfrom：

「Amountoffirst?

(?Numberofcuts

Acceleration

Stockclearance.

2.0曠Compute

Overcut：

EoLead-in

I29.0

mm

AnticipatedFinishpass

fTo~~

確定取消幫助

iLLatheDrill-D:\MCAM沁LATHE\NCI\車削加工.NCI-HPLFAN屬性?lx

ToolparametersCustomDrillParameters1|

Comment:

I

$tockUpdate.廠Tobatch

HomePosition

ChangeHCI.

^2SO.""2:250?

Coordinates...

Define

ShowlibrarytoolsToolFilter.

確定取消幫助

〈LatheDrill-D:\MCAM9\LATHE\Nb\車削加工.NCI-KPLFAN屬性xl

ToolparametersCliipbreak-incrementalretract|CustomDrillParameters3|

回DrillCycleParameters

I-Drilltipcompens

Fromstock

Ereakthrougiisunour.t]

確定取消幫助

也.LatheRough-D:\HCAM9\LATHEVO\車削加工.NC1-MPLFAN屬性?|X

Toolparameters|Roughparameters|

確定I取消I幫助

iLLatheRough-D:\MCAH9\LATHE\NCI\車削加工.NCI-MPLFAN屬性2X

ToolparametersRoughparameters

-CuttingMethod.一RouaDirectiOIK/Angle

RD:

GOne-way

「Zig-zagAngleB

確定I取消I幫助

I

LatheCutoff-F:\MCAM9\LATHE\NCI\?2,NCI-MPLFAN屬性?lx|

ToolparametersCutoffparameters|

Entryamount:

XTangentPoint.??||0.0

ComerGeometry

Cutto:GNone

「Frontradius「Radius:

4Backradius「ChamferFai-aneters...

FlearanceCut..

確定取消幫助

i￡OperationsManager

Operations,7selects

臼的1-

OParameters

(J]T0202:Gei

,Geometry

gF:\MCAM9\I

日第2-LatheRc

DParameters

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圖Geometry-

SF:\MCAM9\I

日蒯3-LatheFi

C]Parameters

T0101:Gei

■Geometry-

■F:\MCAM9\I

OK

白蒯L4I-PoL-?-a?ot-mhae4*Gr

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VSaveNCfilerEdit

「OverwriteNCextension

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「Sendtomachine：Co廊…|

第3節(jié)MasterCAM的銃削編程

?在本章中將通過實例零件的數(shù)控編程來

介紹MasterCAM的外形、挖槽、鉆孔、

面銃、曲面粗加工、曲面精加工等銃削

與加工中心自動編程過程。

Import

Views.

Tools.

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■7.61357

Boxmdingbox

-ToolpathConfiguration

口Outputoperationcommentsto1

QGeneratetoolpathimmediately

f7SavetoolpathinfflC9file

“Assigntoolnumberssequential

FeedCalculation

ofduplicatenumbers

Material

coolant

Maximum

nwnberAdjustmove

Minimum

Material

Facing-D:\MCAM9\MILL\NCI\PKKET-REMACHININGWITHROUGHINGTOOLPATHS-M...HOI

Toolparameters|Facingparameters|

Le￡t'click"ontooltos社ect,right'click'toeditordefinenewtool

施-25.0000

endmillIflat

Tool#8Toolname125.""FIATTooldia25.0Corner

Head#-1Feedrate|5.73Program#SpindleIo-

i

Dia|48Plunge|5.73Seq100Coolantjoff

Retractk.73

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Comment

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Facing-D:\MCAM9'\HILL\NCI\PDCKET-REMACHININGWITHROUGHINGTOOLPATHS-M,..

ToolparametersFacingparameters

Clearance-I|Tipcomp：|Tipd

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GAbsoluteIncremental