數(shù)控加工自動(dòng)編程與數(shù)控加工實(shí)例

.丿：*Blawl數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程目 錄數(shù)控加工自動(dòng)編程概述1、常用自動(dòng)編程軟件簡(jiǎn)介2、數(shù)控加工自動(dòng)編程步驟7.2MastercamXt動(dòng)編程技術(shù)Mastercam基本操作2、Mastercam自動(dòng)編程數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工旨動(dòng)編程7.1 數(shù)控加工自動(dòng)編程概述1. CAD/CAM軟件分類(lèi)CAD/CAM技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，先后走過(guò)大 型機(jī)、小型機(jī)、工作站、微機(jī)時(shí)代，每個(gè)時(shí)代都有當(dāng) 時(shí)流行的CAD/CAM軟件?，F(xiàn)在，工作站和微機(jī)平臺(tái) 的CAD/CAM軟件已經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位，并且出現(xiàn)了一 批比較優(yōu)秀、比較流行的商品化軟件。按照三維CAD/CAM軟件的集成度、功能，可將 目前流行的CAD/CA M軟件劃分為三類(lèi)：1）高檔CAD/CAM軟件提供機(jī)械制造全過(guò)程的一攬子解決方案，具有高度集 成的CAD/CAE/CA M和部分PDM（產(chǎn)品研發(fā)數(shù)據(jù)管 理）功能集成。高檔CAM軟件的代表有：Unigraphics> Pro/Engineer、CATIA> I-DEAS等。這類(lèi)軟件的特點(diǎn)是：具有優(yōu)越的參數(shù)化設(shè)計(jì)、變量化設(shè) 計(jì)及特征造型技術(shù)與傳統(tǒng)的實(shí)體和曲面造型功能結(jié) 合在一起；加工方式完備，計(jì)算準(zhǔn)確，實(shí)用性強(qiáng)， 可以從簡(jiǎn)單的2軸加工到以5軸聯(lián)動(dòng)方式來(lái)加工極 為復(fù)雜的工件表面；并可以對(duì)數(shù)控加工過(guò)程進(jìn)行自 動(dòng)控制和優(yōu)化；同時(shí)提供了二次開(kāi)發(fā)工具允許用戶(hù) 擴(kuò)展其功能。它們是大、中型企業(yè)的首選CAD/CA M 軟件。數(shù)控技術(shù)第7章教控加工自動(dòng)編程2）中檔CAD/CAM軟件提供CAD/CAE/CA M和PDM的部分功能。CIMATRON是中檔CAD/CAM軟件的代表，其 它還有 Mastercam、Surf cam > Solidwork> SolidEdge、CAXA制造工程師等。這類(lèi)軟件實(shí) 用性強(qiáng)，提供了比較靈活的用戶(hù)界面，優(yōu)良的 三維造型、工程繪圖，全面的數(shù)控加工，各種 通用、專(zhuān)用數(shù)據(jù)接口以及集成化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管 理。主要應(yīng)用在中小企業(yè)的模具行業(yè)。3）低檔CAD軟件這類(lèi)軟件僅有二維工程圖設(shè)計(jì)能力，無(wú)法提供與 數(shù)控加工機(jī)床的一體化應(yīng)用。這類(lèi)軟件主要有 AUTOCAD > CAXA等。數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工旨動(dòng)編程1:12、常用自動(dòng)編程軟件簡(jiǎn)介CAXA制造工程師：CAXA-ME （CAXA制造工程師）是我國(guó)北航海爾軟 件公司開(kāi)發(fā)的針對(duì)數(shù)控銃、加工中心的CAD/CAM軟件。 它基于PC平臺(tái)，釆用原創(chuàng)Windows菜單和交互方式， 全中文界面，便于用戶(hù)輕松地學(xué)習(xí)和操作；全面支持 圖標(biāo)菜單.工具條.快捷鍵。它功能強(qiáng)大，提供基于 實(shí)體的特征造型、自由曲面造型.以及實(shí)體和曲面混 合造型功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)任意復(fù)雜形狀零件的造型設(shè)計(jì)。 還具有生成二至五軸（五軸加工模塊需另配）的加工 代碼的數(shù)控加工功能，可用于加工具有復(fù)雜三維曲面 的零件。其特點(diǎn)是易學(xué)易用.價(jià)格較低，已在國(guó)內(nèi)眾 多企業(yè)（如寶雞機(jī)床廠、北京儀表機(jī)床廠等）和科研 院所得到應(yīng)用。MastercamMastercam是美國(guó)CNC公司的CAD/CAM軟件，功能 上與CAXA-ME基本相同，它具有邪I強(qiáng)的加工功能，尤 其在對(duì)復(fù)雜曲面自動(dòng)生成加工代碼方面，具有獨(dú)到的 優(yōu)勢(shì)。由于Mastercam主要針對(duì)數(shù)控加工，零件的設(shè) 計(jì)造型功能不強(qiáng)，但對(duì)硬件的要求不高，且操作靈活、 易學(xué)易用、價(jià)格較低，目前在國(guó)內(nèi)有較多的用戶(hù)。 Mastercam現(xiàn)在的版本已發(fā)展到M astercamX4oPro/E ngineer目錄頁(yè)出第7頁(yè)共頁(yè)P(yáng)ro/Engineer是由美國(guó)PTC公司研制和開(kāi)發(fā)的商用 CAD/CAM軟件，該軟件具有基于特征、全參數(shù)、全相 關(guān)和單一數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)，可用于設(shè)計(jì)和加工更雜的零| 件。另外，它還具有零件裝配、機(jī)構(gòu)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(kāi)發(fā)環(huán)境和藪據(jù)交換能力。Pro/Engineer已 廣泛應(yīng)用于模具、工業(yè)設(shè)計(jì)、汽車(chē)、航天、玩具等行 業(yè)，并在國(guó)際CAD/CAM/CAE市場(chǎng)上占有較大的份額。UG NX7.0UG是美國(guó)UGS (Unigraphics Solutions )公司的 產(chǎn)品，軟件運(yùn)行對(duì)計(jì)鼻機(jī)的硬件配置要求較高，早 期版本只能在小型機(jī)和工作站上使用。隨著微機(jī)性能飛速提高，已開(kāi)始在微機(jī)上使用。它不僅具有復(fù)雜造型和豐富數(shù)控加工編程功能，還具有管理復(fù)雜產(chǎn)品裝配，進(jìn)行多種設(shè)計(jì)方案的對(duì)比分析和優(yōu)化等功能。它具有較好的二次開(kāi)發(fā)環(huán)境和數(shù)據(jù)交換能力。其龐大的模塊群可為企業(yè)提供從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品分 析、加工裝配、檢驗(yàn)，到過(guò)程管理、虛擬運(yùn)作等全 系列的技術(shù)支持。目前該軟件在國(guó)際CAD/CAM/CAE市場(chǎng)上占有較大的份額，是目前市場(chǎng)上數(shù)控加工編 程能力最強(qiáng)的CAD / CAM集成系統(tǒng)之一。數(shù)控技術(shù) 第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程2、數(shù)控加工自動(dòng)編程步驟數(shù)控技術(shù)第7章教控加工自動(dòng)編程簡(jiǎn)單說(shuō),Mastercam自動(dòng)編程分為三步：第1步：用“CAD設(shè)計(jì)模塊”設(shè)計(jì)零件，產(chǎn)生MCX文件（或?qū)?入）；第2步：利用“CAM模擬加工模塊”生成刀具路徑，產(chǎn)生NCI 刀具路徑文件；第3步：“后處理”產(chǎn)生NC程序（數(shù)控加工程序）。例1 ： Mastercam零件實(shí)體設(shè)計(jì)并自動(dòng)生成工程圖（1-27Mcx 圖）例2：由矩形二維圖產(chǎn)生刀具加工路徑、仿真，并自 動(dòng)生成NC程序（矩形外形銃削）數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程7.2 MastercamX數(shù)控自動(dòng)編程技術(shù)、Mastercam基本操作1. Mastercam的功能：1）三維設(shè)計(jì)；2）零件加工（模擬加工路徑，生成NC程序）o2. Mastercam有五大功能模塊:1）設(shè)計(jì)模塊；2）銃削加工模塊；3）車(chē)削加工模塊;4）線切割加工模塊；5）雕刻加工模塊。數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工旨動(dòng)編程操作欄（帶狀工具欄或叫立即工具欄）操作命令記錄欄（最近工具欄） 命令快速選擇欄3. MastercamX3主界面1）Mastercam的CAD設(shè)計(jì)文件的擴(kuò)展名為.MCX2）Mastercam自動(dòng)編程文件的擴(kuò)展名為.NC3）Mastercamy主界面介紹 標(biāo)題欄菜單欄定工具欄狀態(tài)欄（顯示及線型工具欄） 操作管理器（對(duì)象管理區(qū)） 繪圖編輯區(qū)數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工旨動(dòng)編程 Master CAM的窗口界面菜單欄工具欄對(duì)彖管理區(qū)Ribbon工具欄退出數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工旨動(dòng)編程Screen：包含設(shè)置與屏幕顯示有關(guān)的各種命令，如圖形對(duì)彖的顯示、隱Settings：包含設(shè)置快捷方式，工具欄和工作環(huán)境等命令。 Help：提供各種幫助命令。目錄退出第頂共匕頁(yè)Master CAM的功能(1) File：包含文件的打開(kāi)、新建、保存、打印、導(dǎo)入導(dǎo)出文件路徑設(shè)置和退 出等命令及最近打開(kāi)的文件列表。(2) Edit：包含取消、重做、復(fù)制、剪切、粘貼、刪除，以及一些圖形編輯命 令如修剪、打斷、NURBS曲線的修改轉(zhuǎn)化等命令。(3) View：包含用戶(hù)界面以及圖形顯示的相關(guān)命令，女lh視點(diǎn)的選擇、圖形的 放大和縮小、旋轉(zhuǎn)、視圖的選擇等。(4) Analyze：包含分析(查詢(xún))繪圖區(qū)中圖形對(duì)象各種相關(guān)信息的命令，如 圖形對(duì)彖的尺寸、特征點(diǎn)的坐標(biāo)等。(5) Create：包含繪制各種圖素的命令，如曲線、曲面、基本實(shí)體等。(6) Solides：實(shí)體菜單，包含實(shí)體造型，以及實(shí)體的延仲、旋轉(zhuǎn)、舉升和布爾 運(yùn)算等命令。(7) Xform：包含圖形的編輯命令，如鏡像、旋轉(zhuǎn)、比例縮放、平移等。(8) Machine Type：用于選擇機(jī)床，并進(jìn)入相應(yīng)的CAM模塊。如銃床加工模塊 車(chē)床加工模塊等。其中的Machine Definition Manager選項(xiàng)為機(jī)床設(shè)置。(9) Toolpaths：包含產(chǎn)生刀具路徑，進(jìn)行加工操作管理，編輯、組合NCI文件 或后置處理文件，管理刀具和材料等命令。該菜單只有在選擇了相應(yīng)的CAM模 塊才有效。(10)藏等。(11)(12)數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工旨動(dòng)編程1. Mastercam自動(dòng)編程步驟分為三步：1） CAD設(shè)計(jì)模型（.MCX文件）；2)CAM產(chǎn)生刀具路徑（.NCI文件）;3）后處理產(chǎn)生數(shù)控程序（.NC文件）。數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工旨動(dòng)編程自動(dòng)編程通用設(shè)置步驟零件模型設(shè)計(jì)完畢后，自動(dòng)編程通用設(shè)置步驟為:(1) 選擇機(jī)床類(lèi)型(“機(jī)床類(lèi)型”菜單中)(2) 確定加工類(lèi)型(“刀具路徑”菜單中)(3) 刀具參數(shù)設(shè)置(同上)(4) 外形加工參數(shù)設(shè)置(同上)(5) 毛坯設(shè)置(“刀具路徑”管理器中，“屬 性” _“材料設(shè)置”)(6) 加工路徑模擬(“刀具路徑”管理器中)(7) 生成NC程序(“刀具路徑”管理器中)數(shù)控技術(shù)第7章教控加工自動(dòng)編程2. 二維刀具路徑模擬加工及NC程序的產(chǎn)生1）切削加工類(lèi)型（1）平面銃削加工（2）外形（外輪廓）銃削加工（3）挖槽（4）鉆孔2）實(shí)例實(shí)例1:平面銃削加工（面加工）實(shí)例2:外形銃削加工（銃外形）實(shí)例3:挖槽（挖槽）實(shí)例4:鉆孔作占孔）3. 三維刀具路徑模擬加工及NC程序的產(chǎn)生二維即平面加工可以在普通機(jī)床上加工完成，而三維曲面加工在普通機(jī)床上加工是比較困難的， 必須在數(shù)控機(jī)床上加工.三維曲面加工是比較復(fù)雜的，粗加工時(shí)，必須切除 大量的毛坯材料，精加工必須符合零件精度要求.實(shí)例:三維曲面刀具路徑模擬加工及NC程序的產(chǎn)生（三維曲面）數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程Master CAM數(shù)控編程的步驟 確定加工工藝 建立工件幾何模型 在Mas ter CAM系統(tǒng)中，工件幾何模型的建立有3種途徑 來(lái)實(shí)現(xiàn)： 由系統(tǒng)本身的CAD造型建立工件的幾何模型。 通過(guò)系統(tǒng)提供的DXF. IGES. CADL. VDA. STL.PARASLD. DWG等標(biāo)準(zhǔn)圖形轉(zhuǎn)換接口，把其他CAD軟件生成的圖 形轉(zhuǎn)換為本系統(tǒng)的圖形文件，實(shí)現(xiàn)圖形文件的交換和共享。 通過(guò)系統(tǒng)提供的ASCII圖形轉(zhuǎn)換接口，把經(jīng)過(guò)三坐標(biāo) 測(cè)量機(jī)或掃描儀測(cè)得的實(shí)物數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成本系統(tǒng)的圖形文件。 生成刀具軌跡 生成后置代碼 輸出加工代碼數(shù)控技術(shù) 第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程二、MasterCAM的車(chē)削加工編程：踣|歸。呵a|7Q185 t ,4g t必鬧？ I好冋|蟲(chóng)冋|X|o.Q15|b|丄1。加此| uIq.qu引同0畑|數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程車(chē)削加工自動(dòng)編程零件1.5Q"-I. o50 10jQ15|h|0：Ci15|a|-退出數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程退出數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程O(píng)0.0080O.OZ歲怡角 敘譽(yù)注M: <-八，-穴：禾材HO 0.0!5 BZ / /退出數(shù)控技術(shù) 第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程機(jī)床參數(shù)、工件毛坯參數(shù)和刀具參數(shù)的設(shè)定I2T Lathe Job SetupGeneral Boundaries |退出退出Toolpath ConfigurationV Include operation commentsP" Generate toolpath immediatelyV Save toolpath in MC9 file2 Assign tool numbers sequentiallyWarn of duplicate tool niuribersUse tools step, peck, coolant 叼 Write home position clearance moveV Station number equals tool numberTool Offsets( AddTool/Dia:Back/Length:C From tool p fo-Import SetupViewsSpindle/TurretLathe ToolsFeed Calculation廠 Material( From toolLive ToolingRef PointsPost ProcessorE:MCAM9LATHEPOSTSMPLFAN. PSTMaterialNONELathe Parameters| Mill Parameters確定取消 | 應(yīng)用(A)| 幫助 |退出數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程車(chē)端面刀具路任刀具設(shè)置也 Lathe Face - F:MCAM9LATHENCI LATHE1 AJCI - MPLFAN 展性?l x|Tool parameters (Face parameters|Left click* on tool to seiect; right5 click5 to edit or define nev toolTool nunber:Offset plStation nunber:T0141 RO. 8OD ROUGH RIGH.T0202 RO. 8OD ROUGH LEF& mm/rev mm/mln micronsQ CSS C RPMoolant: FloodComnent:ZJdT0303 RO. 8OD FINISH RIT0404 RO. 8OD FIKISH LEF.& Stock Update. .1廠 RM Points.P Show library toolsV Tool, filter |廠 Canned Texl廠 Wise ValuesP fool Display廠 To batchChange NCI.CoordinatesEone Position|D:250.2:250.ISystem defaulDefine確定 | 取消 | 幫助 I退出數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程車(chē)端面刀具路悝加工參數(shù)設(shè)置hMLM跟MJUW刪幅O殿血肘尿融UxlTool parameters Fce parametersC* Use stockFiitisk Z:0.0I Rough stepover:2.02.0Jelect Points. 1Re tract amount:W R/pi&Stock to Leave:looI2Overcut amount:cToEntry|2 0-Tool CompensationComp電nsmtion type：審 Finish epovei Maximum nuntber of finishLead IiL/Out.廠 Cut away from c ent erFilter.確定職消 |幫助 |數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程車(chē)端面刀具路徑數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程輪廓粗車(chē)刀具路悝串接路飪一 1 1ZZF-77J/疋T7" L_1數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程T0202 RO. 8OD ROUGH LBF.輪廓粗車(chē)刀具路悝刀具設(shè)置1L Lathe Rough - F： MCAM9LATHENCI LATHE1 .NCI - MPLFAN 屬性Tool paraiieters | Rough carameters |Left 5 click5 on tool to select; right * click- to edit or define new toolT0141 RO. 8 OD ROUGH EIGH.數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程TD404 RO. 8OD FINISH LEF.Conment:If/ Show library tool<P Tool Eilter|WiseValuesfool Display廠 To batchChange NCI.|D:250.Z:250.Coordinai ps -.|System defaul |DefireStock Updaie | Ref. Eoints | Canned Text |確定幫助數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程輪廓粗車(chē)乞具路悝加工參數(shù)設(shè)置iL Lathe Rough - f:mcam9lathezci例2zgi - mplfan 屬性Il2dTool paranetersRough paranctcrsEntry |2. 5Cm ting HethodB One-way Zig-zagstepsStock to leaveinOverlapTool ConpcnsationConpensationypu：|Compute工亍 |Condensation direction:Stock to leaveRough Dlrecilon/AngleAngle. . p. 0loTziniRightRoll cutter around|aiiSemi Finish.|Lead In/Out一Stock Recognitionpisable stck recognitionAdjust Sock退出確定 | 取消 | 幫助 |數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程輪廓粗車(chē)刀具路程:底切參數(shù)設(shè)置憶 Plunge Cut ParametersPlunge CuttingTool Vidth Compensation數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程輪廓精車(chē)刀具路悝刀具設(shè)匹 Lathe Finish - F 叭MCAM9LATHENCILATHE1.NCI MPLFAN 屋性?1 x|Tool paranet er s | Finish parameters |Left click cn tool to select? right click to edit or define new toolT0141 RO. 8OD ROUGH HIGH.T0202 RO. 8OD ROUGH LEF.T0404 RO. 8OD FIWISH LEFConment:IP Show library tools7Stock Update廠 To batchrRef foints|Cliangc NCI.11 VJII& 1 X X VX 1 |D: 250. 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I疋 Tool Display.Define確定 | 取消 | 幫助 |退出數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程槽加工刀具路悝數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程螺紋加工刀具路徑螺紋形狀參數(shù)設(shè)置bL Lathe Thread - D:MCM9UTHENCI車(chē)削加工 NCI - MPLFAN 屬性ToolThread shape parameters Thread cut parametersThread depth：一 ind rosition.Minor Diometer.tart Position. .|0DFoThreadINegative XThread FormSelect from table.omput e from formula.Dr.w Thread.確定 | 取消 | 幫助 |退出數(shù)控技術(shù)第7章教控加工自動(dòng)編程0螺紋加工刀具路悝加工參數(shù)設(shè)置La-the TFiread - D:NCM9LATHENCI車(chē)削加工 10.NCI - MPLFAN 屬性1revsTool parameters Thread shape parameters Thread cut parameters確定取消 I?|x|幫助 I數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工自動(dòng)編程螺紋加工刀具路悝鉆孔加工刀具路飪刀具設(shè)Jt數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控加工旨動(dòng)編程鉆孔加工刀具路悝加工參數(shù)設(shè)置陽(yáng)肘刪秫皿MM必星刪世IA彎刑Tool parameters Chip break - incremental retract Custom Drill ParnGters 3 |D說(shuō)扎.|-95. 0h|Drill Cycle ParduetexsCycle!A"bsoluteIncremerttai|Chip b“ak (GT4)X:C ALsolute1 IncrementalDrill goint. | From stockRtr2(2t.A*bs olut e 存 Inc r evn ent alI? 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