學(xué)習(xí)情境七 CAD CAM 07

1、數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 自動編程是使用計算機(jī)輔助編制數(shù)控機(jī)床零件加工 程序的過程或方法。 編程人員根據(jù)零件設(shè)計要求和現(xiàn)有工藝，使用自動 編程軟件生成刀位數(shù)據(jù)文件CLF，再進(jìn)行后置處理， 生成加工程序，然后通過磁盤、（紙帶）或通訊接 口輸入數(shù)控機(jī)床。 CAD/CAM軟件應(yīng)用 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 CAD/CAM軟件應(yīng)用 零零 件件 圖圖 紙紙 數(shù)數(shù) 控控 語語 言言 零零 件件 源源 程程 序序 輸輸 入入 編編 譯譯 數(shù)數(shù) 學(xué)學(xué) 處處 理理 后后 置置 處處 理理 顯示圖形顯示圖形 打印程序單打印程序單 穿制紙帶穿制紙帶 計算機(jī)通訊計算機(jī)通訊 修改修改 計算機(jī)自動編程系統(tǒng)計算機(jī)自

2、動編程系統(tǒng) 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 二、自動編程方式的分類 1. 語言自動編程 APT（Automatically Programmed Tool）語言 是一種對工件、刀具的幾何形狀及刀具相對于工 件的運動進(jìn)行定義時所用的一種接近英語的符號 語言。例如：CUTTER/10 LN1=LINE/20，20，20，70 CIR=CIRCLE/10，0，50，50，100 FROM/SETPT FEDRAT/F01 GOTO/SETPT CAD/CAM軟件應(yīng)用 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 APT自動編程過程 零 件 圖 紙 確定工藝過程 和參數(shù) 零 件 源 程 序 數(shù) 學(xué) 處 理 后 置 處 理 數(shù)控 語言 數(shù)控

3、程 序系統(tǒng) 顯示圖形 直接通訊 修改 計算機(jī) 輸出零件 加工程序 數(shù)控機(jī)床 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 2.圖形自動編程 以圖形要素為輸入方式。從編程數(shù)據(jù)的來源， 零件及刀具幾何形狀的輸入、顯示和修改，刀具 運動的定義，刀具軌跡的生成，加工過程的動態(tài) 仿真顯示，直至數(shù)控加工程序的產(chǎn)生都是在圖形 交互方式下得到的。 不需要使用數(shù)控語言（APT源程序）；具有 形象、直觀、高效等優(yōu)點 CAD/CAM軟件應(yīng)用 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 圖形編程方法使用圖形編程方法使用CAD/CAMCAD/CAM系統(tǒng)，使用人機(jī)交互手段，系統(tǒng)，使用人機(jī)交互手段， 通過定義零件毛坯、加工刀具、切削參數(shù)、走刀路線、走通過定義零件毛坯、加工

4、刀具、切削參數(shù)、走刀路線、走 刀方式、加工誤差等內(nèi)容，由刀方式、加工誤差等內(nèi)容，由CAD/CAMCAD/CAM系統(tǒng)自動加工路徑刀系統(tǒng)自動加工路徑刀 位，通過后置處理，生成數(shù)據(jù)機(jī)床的加工程序。數(shù)控加工位，通過后置處理，生成數(shù)據(jù)機(jī)床的加工程序。數(shù)控加工 刀位的計算，是圖形自動編程的基礎(chǔ)。刀位的計算，是圖形自動編程的基礎(chǔ)。 具有計算機(jī)輔助設(shè)計(Computer Aided Design)和計算 機(jī)輔助制造(Computer Aided Manufacturing)，功能的 系統(tǒng)簡稱 CAD/CAM系統(tǒng)，它是指以計算機(jī)作為主要技術(shù) 手段來生成和運用各種數(shù)字信息與圖形信息，以進(jìn)行產(chǎn) 品設(shè)計和制造的系統(tǒng)。

5、 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 三、CAD/CAM系統(tǒng)的概念 具有計算機(jī)輔助設(shè)計(Computer Aided Design)和計 算機(jī)輔助制造(Computer Aided Manufacturing)， 功能的系統(tǒng)簡稱 CAD/CAM系統(tǒng)，它是指以計算機(jī)作 為主要技術(shù)手段來生成和運用各種數(shù)字信息與圖形 信息，以進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計和制造的系統(tǒng)。 CAD/CAM軟件應(yīng)用 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 圖7-1-1 CAD/CAM 工作流程 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 CAD/CAMCAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)具備的基本功能系統(tǒng)應(yīng)具備的基本功能 v交互圖形輸入和輸出功能交互圖形輸入和輸出功能 v幾何造型功能（曲線和曲面造型；實體造型；物

6、體幾幾何造型功能（曲線和曲面造型；實體造型；物體幾 何特性計算功能）何特性計算功能） v有限元分析功能有限元分析功能 v優(yōu)化設(shè)計功能優(yōu)化設(shè)計功能 v處理數(shù)控加工信息功能處理數(shù)控加工信息功能 v統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理功能統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理功能 v二維繪圖功能二維繪圖功能 CAD/CAM軟件應(yīng)用 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 CAD/CAM軟件系統(tǒng) vUGII（美國） vPRO/ENGINEERING vIDEAS vCATIA vCIMATRON （英國） vMASTERCAM（美國） vCAXA （中國） CAD/CAM軟件應(yīng)用 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 uUnigraphics是美國Unigraphics Soluti

7、on公司開發(fā) 的一套集CAD、CAM 、CAE 功能于一體的三維參數(shù) 化軟件，是當(dāng)今最先進(jìn)的的計算機(jī)輔助設(shè)計、分析和 制造的高端軟件，用于航空、航天、汽車、輪船、通 用機(jī)械和電子等工業(yè)領(lǐng)域。 uUG軟件在CAM領(lǐng)域處于領(lǐng)先的地位，產(chǎn)生于美國 麥道飛機(jī)公司，是飛機(jī)零件數(shù)控加工首選編程工具。 CAD/CAM軟件應(yīng)用 UG 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 u優(yōu)點優(yōu)點 提供可靠、精確的刀具路徑 能直接在曲面及實體上加工 良好的使用者界面，客戶也可自行化設(shè)計界面 多樣的加工方式，便于設(shè)計組合高效率的刀具路徑 完整的刀具庫 加工參數(shù)庫管理功能 包含二軸到五軸銑削、車床銑削、線切割 大型刀具庫管理 實體模擬切削 泛用型

8、后處理器等功能 高速銑功能 CAM客戶化模板 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 u 應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例 建模（零件圖紙） 加工程序生成 （工藝、數(shù)控系統(tǒng)） 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 CatiaCatia是法國達(dá)索（是法國達(dá)索（Dassault DassaultDassault Dassault）公司推出的）公司推出的 產(chǎn)品，法制幻影系列戰(zhàn)斗機(jī)、波音產(chǎn)品，法制幻影系列戰(zhàn)斗機(jī)、波音737737、777777的開發(fā)設(shè)計的開發(fā)設(shè)計 均采用均采用CatiaCatia。 CATIACATIA據(jù)有強(qiáng)大的曲面造型功能，在所有的據(jù)有強(qiáng)大的曲面造型功能，在所有的CADCAD三維軟三維軟 件位居前

9、列，廣泛應(yīng)用于國內(nèi)的航空航天企業(yè)、研究所件位居前列，廣泛應(yīng)用于國內(nèi)的航空航天企業(yè)、研究所 ，以逐步取代，以逐步取代UGUG成為復(fù)雜型面設(shè)計成為復(fù)雜型面設(shè)計的成為復(fù)雜型面設(shè)計成為復(fù)雜型面設(shè)計的 首選。首選。 CATIACATIA具有較強(qiáng)的編程能力，可滿足復(fù)雜零件的數(shù)控具有較強(qiáng)的編程能力，可滿足復(fù)雜零件的數(shù)控 加工要求。目前一些領(lǐng)域采取加工要求。目前一些領(lǐng)域采取CATIACATIA設(shè)計建模，設(shè)計建模，UGUG編程編程 加工，二者結(jié)合，搭配使用。加工，二者結(jié)合，搭配使用。 Catia 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 Pro/EPro/E是美國是美國PTCPTC（參數(shù)技術(shù)有限公司）開發(fā)的軟件，是（參數(shù)技術(shù)有限公司

10、）開發(fā)的軟件，是 全世界最普及的三維軟件，全世界最普及的三維軟件，CAD/CAM CAD/CAM （計算機(jī)輔助設(shè)計（計算機(jī)輔助設(shè)計 與制造）系統(tǒng)。廣泛用于電子、機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計與制造）系統(tǒng)。廣泛用于電子、機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計 和玩具等民用行業(yè)。和玩具等民用行業(yè)。 Pro/EPro/E具有零件設(shè)計、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、數(shù)控加工具有零件設(shè)計、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、數(shù)控加工 、造型設(shè)計等多種功能。、造型設(shè)計等多種功能。 Pro/EPro/E在我國南方地區(qū)企業(yè)中被大量使用，設(shè)計建模采在我國南方地區(qū)企業(yè)中被大量使用，設(shè)計建模采 用用PRO-E PRO-E ，編程加工采用，編程加工采用MASTERCAM

11、 MASTERCAM 和和CIMATRONCIMATRON是目前是目前 通行的做法。通行的做法。 Pro/E 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 CimatronCimatron CAD/CAM CAD/CAM系統(tǒng)是以色列系統(tǒng)是以色列Cimatron Cimatron CimatronCimatron公司的公司的CAD/CAM/PDMCAD/CAM/PDM產(chǎn)品，是較早在微機(jī)產(chǎn)品，是較早在微機(jī) 平臺上實現(xiàn)三維平臺上實現(xiàn)三維CAD/CAMCAD/CAM全功能的系統(tǒng)。該系統(tǒng)提全功能的系統(tǒng)。該系統(tǒng)提 供了比較靈活的用戶界面，優(yōu)良的三維造型、工程供了比較靈活的用戶界面，優(yōu)良的三維造型、工程 繪圖，全面的數(shù)控加工，各種通

12、用、專用數(shù)據(jù)接口繪圖，全面的數(shù)控加工，各種通用、專用數(shù)據(jù)接口 以及集成化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。以及集成化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。 CimatronCimatron CAD/CAM CAD/CAM系統(tǒng)在國際上的模具制造業(yè)備系統(tǒng)在國際上的模具制造業(yè)備 受歡迎，國內(nèi)模局制造行業(yè)也在廣泛使用。受歡迎，國內(nèi)模局制造行業(yè)也在廣泛使用。 Cimatron 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 Mastercam是美國CNC公司開發(fā)的基于PC平臺的CAD/CAM軟 件，它具有方便直觀的幾何造型。 Mastercam提供了設(shè)計零件外形所需的理想環(huán)境，其強(qiáng)大 穩(wěn)定的造型功能可設(shè)計出復(fù)雜的曲線、曲面零件。 Mastercam具有較強(qiáng)的曲面粗加工及

13、的曲面精加工的功能 ，曲面精加工有多種選擇方式，可以滿足復(fù)雜零件的曲面 加工要求，同時具備多軸加工功能。由于價格低廉，性能 優(yōu)越，成為國內(nèi)民用行業(yè)數(shù)控編程軟件的首選。 Mastercam 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 FeatureCAMFeatureCAM是美國是美國DELCAMDELCAM公司開發(fā)的基于特征的全功公司開發(fā)的基于特征的全功 能能CAMCAM軟件，全新的特征概念，超強(qiáng)的特征識別，基于工軟件，全新的特征概念，超強(qiáng)的特征識別，基于工 藝知識庫的材料庫，刀具庫，圖標(biāo)導(dǎo)航的基于工藝卡片藝知識庫的材料庫，刀具庫，圖標(biāo)導(dǎo)航的基于工藝卡片 的編程模式。的編程模式。 全模塊的軟件，從全模塊的軟件，從2-

14、52-5軸銑削，到車銑復(fù)合加工，從曲軸銑削，到車銑復(fù)合加工，從曲 面加工到線切割加工，為車間編程提供全面解決方案。面加工到線切割加工，為車間編程提供全面解決方案。 DELCAMDELCAM軟件后編輯功能相對來說是比較好的。近年來軟件后編輯功能相對來說是比較好的。近年來 國內(nèi)一些制造企業(yè)正在逐步引進(jìn)，以滿足行業(yè)發(fā)展的需國內(nèi)一些制造企業(yè)正在逐步引進(jìn)，以滿足行業(yè)發(fā)展的需 求，屬新興產(chǎn)品。求，屬新興產(chǎn)品。 DELCAM 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 CAXACAXA制造工程師是北京北航海爾軟件有限公司推出一制造工程師是北京北航海爾軟件有限公司推出一 款全國產(chǎn)化的款全國產(chǎn)化的CAMCAM產(chǎn)品，為國產(chǎn)產(chǎn)品，為國產(chǎn)C

15、AMCAM軟件在國內(nèi)軟件在國內(nèi)CAMCAM市場中市場中 占據(jù)了一席之地。占據(jù)了一席之地。 作為我國制造業(yè)信息化領(lǐng)域自主知識產(chǎn)權(quán)軟件優(yōu)秀代作為我國制造業(yè)信息化領(lǐng)域自主知識產(chǎn)權(quán)軟件優(yōu)秀代 表和知名品牌，表和知名品牌，CAXACAXA已經(jīng)成為我國已經(jīng)成為我國CAD/CAM/PLMCAD/CAM/PLM業(yè)界的領(lǐng)業(yè)界的領(lǐng) 導(dǎo)者和主要供應(yīng)商。導(dǎo)者和主要供應(yīng)商。 CAXACAXA制造工程師是一款面向二至五軸數(shù)控銑床與加工制造工程師是一款面向二至五軸數(shù)控銑床與加工 中心、具有良好工藝性能的銑削中心、具有良好工藝性能的銑削/ /鉆削數(shù)控加工編程軟件鉆削數(shù)控加工編程軟件 。 該軟件性能優(yōu)越，價格適中，在國內(nèi)市場頗

16、受歡迎。該軟件性能優(yōu)越，價格適中，在國內(nèi)市場頗受歡迎。 CAXA制造工程師制造工程師 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 EdgeCAMEdgeCAM是英國是英國PathtracePathtrace公司出品的具有智能化的專公司出品的具有智能化的專 業(yè)數(shù)控編程軟件，可應(yīng)用于車、銑、線切割等數(shù)控機(jī)業(yè)數(shù)控編程軟件，可應(yīng)用于車、銑、線切割等數(shù)控機(jī) 床的編程。床的編程。 針對當(dāng)前復(fù)雜三維曲面加工特點，針對當(dāng)前復(fù)雜三維曲面加工特點，EdgeCAMEdgeCAM設(shè)計出更設(shè)計出更 加便捷可靠的加工方法，目前流行于歐美制造業(yè)。加便捷可靠的加工方法，目前流行于歐美制造業(yè)。 英國路徑公司正在進(jìn)行中國市場的開發(fā)和運作，為國英國路徑公

17、司正在進(jìn)行中國市場的開發(fā)和運作，為國 內(nèi)的制造業(yè)的客戶提供更多的選擇。內(nèi)的制造業(yè)的客戶提供更多的選擇。 EdgeCAM 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 VERICUTVERICUT是美國是美國CGTECHCGTECH公司出品的一種先進(jìn)公司出品的一種先進(jìn) 的專用數(shù)控加工仿真軟件。的專用數(shù)控加工仿真軟件。VERICUTVERICUT采用了采用了 先進(jìn)的三維顯示及虛擬現(xiàn)實技術(shù)，對數(shù)控加先進(jìn)的三維顯示及虛擬現(xiàn)實技術(shù)，對數(shù)控加 工過程的模擬達(dá)到了極其逼真的程度。不僅工過程的模擬達(dá)到了極其逼真的程度。不僅 能用彩色的三維圖像顯示出刀具切削毛坯形能用彩色的三維圖像顯示出刀具切削毛坯形 成零件的全過程，還能顯示出刀柄、夾

18、具成零件的全過程，還能顯示出刀柄、夾具, , 甚至機(jī)床的運行過程和虛擬的工廠環(huán)境也能甚至機(jī)床的運行過程和虛擬的工廠環(huán)境也能 被模擬出來，其效果就如同是在屏幕上觀看被模擬出來，其效果就如同是在屏幕上觀看 數(shù)控機(jī)床加工零件時的錄像。數(shù)控機(jī)床加工零件時的錄像。 數(shù)控加工仿真軟件數(shù)控加工仿真軟件 數(shù)控系統(tǒng)運行與維修 v編程人員將各種編程軟上生成的數(shù)控加工編程人員將各種編程軟上生成的數(shù)控加工 程序?qū)氤绦驅(qū)隫ERICUTVERICUT中，由該軟件進(jìn)行校驗，中，由該軟件進(jìn)行校驗， 可檢測原軟件編程中產(chǎn)生的計算錯誤，降可檢測原軟件編程中產(chǎn)生的計算錯誤，降 低加工中由于程序錯誤導(dǎo)致的加工事故率。低加工中由于程序錯誤導(dǎo)致的加工事故率。 v目前國內(nèi)許多實力較強(qiáng)的企業(yè)，已開始引目前國內(nèi)許多實力