????? 數(shù)控加作業(yè)為機(jī)械制造業(yè)中領(lǐng)先生產(chǎn)力的代表，經(jīng)過十余年的引進(jìn)與發(fā)展，已經(jīng)在汽車、航空、航天、模具等職業(yè)發(fā)揮了無窮的效果。它推動(dòng)了公司的技能進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益的增長。可是因?yàn)槎喾矫婢売?#xff0c;國內(nèi)不一樣職業(yè)在使用數(shù)控加工方面體現(xiàn)的差距較大。一方面因?yàn)闄C(jī)床刀具軟硬件裝備等方面的緣由，尤其是多坐標(biāo)操控聯(lián)動(dòng)的高速銑削機(jī)床，進(jìn)口設(shè)備因?yàn)槠浔惧X很高，公司不得不考慮其出資效益問題。另一方面多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)高速銑削的CAM軟件選型、使用編程與開發(fā)方面，需求一個(gè)長時(shí)期的技能堆集才能趕上國外領(lǐng)先水平，尤其是關(guān)于人員的技能水平需求較高的CAM軟件使用編程開發(fā)方面體現(xiàn)更為顯著。
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????? 用于數(shù)控銑削加工編程的CAM軟件渠道較多，對比常用的UGNX、CATIA、Pro/E、Mastercam、Cimatron、Surfcam、Powermill等，這些CAM軟件渠道在不一樣公司數(shù)控銑削編程方面發(fā)揮了很大的效果，盡管各自使用流程略有不一樣，但各體系供給的根本數(shù)控編程功用都對比類似。可是公司商品目標(biāo)不一樣，使得對CAM渠道的選型和使用方面的需求有所不一樣。數(shù)控三軸銑削編程上都能滿意公司的需求，但在五軸銑削編程，刀具軸矢量操控與后處置程序開發(fā)等方面還是存在較大不一樣的，尤其是五軸機(jī)床的加工編程與后處置程序開發(fā)體現(xiàn)更為突出。這篇文章就通用的CAD\CAM軟件渠道為環(huán)境，以幾個(gè)詳細(xì)的商品目標(biāo)的數(shù)控銑削加工編程使用實(shí)例，簡要介紹它們在進(jìn)行數(shù)控三軸銑削、五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工編程、后處置開發(fā)方式、機(jī)床仿真加工模仿接口方面的實(shí)例使用。希望對讀者有所借鑒效果。
????? 一、三軸銑削刀具軌道設(shè)計(jì)
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????? 現(xiàn)有典型CAM渠道在進(jìn)行數(shù)控銑削編程時(shí)，其流程根本相同，首要觸及加工目標(biāo)界說、刀具選擇、加工方式選擇、軌道優(yōu)化修正修正操控、后處置與實(shí)體模仿等方面內(nèi)容。典型CAM渠道在三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑削加工編程方面，都包含為粗加工、精加工、清根加工三種方式以及實(shí)體模仿仿真。在刀具軌道的生成操控方法首要包含二維輪廓粗精加工、、深孔鉆削加工、平行或環(huán)形等高分層銑削、螺旋銑削、曲面流線、投影加工、曲面清根、放射加工等功用，在高速銑削加工方面通常都供給高速R圓角操控、變速處置、直線擬合、樣條插補(bǔ)等軌道優(yōu)化策略。使用典型的CAM渠道在加工某薄壁空間曲面，其刀具軌道示意圖如下圖1～3所示。從圖中可以看出，在粗加工方面，各CAM渠道功用相當(dāng)；但在清根處置上，UGNX、CATIA、CIMATRONE可進(jìn)行屢次清根處置；在實(shí)體仿真切削時(shí)，MASTERCAM、CATIA、CIMATRONE、SURFCAM等渠道相對而言模仿速度較快。

????? 二、五軸數(shù)控銑削刀具軌道設(shè)計(jì)
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????? 在使用CAM渠道進(jìn)行五軸數(shù)控銑削刀具軌道設(shè)計(jì)時(shí)，其核心內(nèi)容首要包含刀具軸矢量操控、軌道驅(qū)動(dòng)方法、進(jìn)退刀處置、五軸數(shù)控機(jī)床后處置與五坐標(biāo)機(jī)床加工仿真模仿等方面的作業(yè)。因?yàn)槲遢S加工時(shí)商品的復(fù)雜性和刀具軸操控的靈敏性和多樣性，致使五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工編程的難度和復(fù)雜性較大。通常CAM渠道都供給五軸銑削數(shù)控編程功用，其首要包含（A）旋轉(zhuǎn)四軸：多用于帶旋轉(zhuǎn)作業(yè)臺(tái)或配備繞X、Y軸的旋轉(zhuǎn)臺(tái)的的四軸加工；如MACH1600位Z軸旋轉(zhuǎn)的作業(yè)臺(tái)主軸可立臥變換，可對外圓上的槽或型腔進(jìn)行加工；（B）五軸底刃銑削：用于銑刀的底刃對空間曲面進(jìn)行加工，避免傳統(tǒng)球頭刀的加工，此刻需求對刀軸矢量進(jìn)行合理的操控設(shè)計(jì)；（C）側(cè)刃五軸：使用銑刀的側(cè)刃對空間的曲面進(jìn)行加工，避免球頭刀的R切削，能大幅度進(jìn)步曲面粗精加工的效率；（D）五軸順序銑削與五面體加工：多用于銑削工步內(nèi)容對比多的多面體加工，如立臥變換五面體加工中間可一次加工商品上的五個(gè)面或表里腔的場合，多用于工序的復(fù)合化加工；（E）曲線五軸：對空間的曲面曲線進(jìn)行五軸曲線加工；（F）五軸鉆孔：對空間的孔進(jìn)行鉆孔加工，多用于孔的方位不再三個(gè)基準(zhǔn)平面上對比特殊的場合，如圓錐面上的孔或商品上孔位的軸線方向改變的場合。
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????? 空間曲面五軸加工觸及的內(nèi)容對比多，尤其是五軸加工時(shí)更顯著。進(jìn)行五軸加工時(shí)觸及加工導(dǎo)動(dòng)曲面、干涉面、軌道限制區(qū)域、進(jìn)退刀及刀軸矢量操控等要害技能。四軸五軸加工的根底是了解刀具軸的矢量改變。四軸五軸加工的要害技能之一是刀具軸的矢量（刀具軸的軸線矢量）在空間是如何發(fā)生改變的，而刀具軸的矢量改變是經(jīng)過搖擺作業(yè)臺(tái)或主軸的搖擺來實(shí)現(xiàn)的。關(guān)于矢量不發(fā)生改變的固定軸銑削場合，通常用三軸銑削即可加工出商品，五軸加工要害即是經(jīng)過操控刀具軸矢量在空間方位的不斷改變或使刀具軸的矢量與機(jī)床原始坐標(biāo)系構(gòu)成空間某個(gè)角度，使用銑刀的側(cè)刃或底刃切削加工來完結(jié)。刀具軸的矢量改變操控通常有固定矢量、曲面法線、固定點(diǎn)、直線導(dǎo)動(dòng)、直紋面導(dǎo)動(dòng)、刀具軌道投影、點(diǎn)位與任意矢量連續(xù)插補(bǔ)等方法。
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????? 典型CAM渠道在對某變錐度零件數(shù)控銑削加工編程時(shí)，各渠道環(huán)境下的刀具軌道示意圖如下圖4～7所示。從圖中可以看出，現(xiàn)有的CAM渠道通常能滿意該商品五坐標(biāo)銑削加工編程的需求。可是從用戶的使用經(jīng)歷上講，UnigraphicsNX渠道在刀具軸矢量操控方面體現(xiàn)得更加靈敏，尤其是其供給的插補(bǔ)刀具軸矢量操控和順序銑削編程功用可以使得用戶很輕松得完結(jié)所期望的五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)銑削刀具軌道目標(biāo)。

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????? 三、后處置程序開發(fā)方式
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????? 五坐標(biāo)數(shù)控銑削加工編程的后處置程序開發(fā)的首要內(nèi)容包含：①算法處置：首要關(guān)于多坐標(biāo)加工時(shí)的坐標(biāo)變換、跨象限處置、進(jìn)給速度操控。②數(shù)控體系操控指令的輸出：首要包含機(jī)床品種及機(jī)床裝備、機(jī)床的定位、插補(bǔ)、主軸、進(jìn)給、暫停、冷卻、刀具補(bǔ)償、固定循環(huán)、程序頭尾輸出等方面的操控。③格局變換：數(shù)據(jù)類型變換與圓整、字符串處置等：首要關(guān)于數(shù)控體系的輸出格局如單位、輸出地址字符等方面的操控。
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????? 五軸數(shù)控機(jī)床的裝備方式多樣，典型裝備有繞X軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)搖擺作業(yè)臺(tái)，其二為主軸繞X軸或Y軸搖擺，另外的作業(yè)臺(tái)則相應(yīng)繞Y軸或X軸搖擺來構(gòu)造空間的五軸聯(lián)動(dòng)加工。關(guān)于主軸不搖擺的五軸數(shù)控機(jī)床，其搖擺軸存在主次依靠聯(lián)系，即主搖擺軸（Primary
????? Table）的運(yùn)動(dòng)影響次搖擺軸（Secondary
????? Table）的空間方位，而次搖擺軸的運(yùn)動(dòng)則不影響主搖擺軸的空間方位狀況。用于對典型的五軸機(jī)床運(yùn)動(dòng)方法進(jìn)行裝備，可對作業(yè)臺(tái)雙搖擺、主軸頭雙搖擺、主軸搖擺及作業(yè)臺(tái)搖擺、作業(yè)臺(tái)復(fù)合搖擺（反轉(zhuǎn)）、主軸復(fù)合搖擺（反轉(zhuǎn)）等典型五軸機(jī)床進(jìn)行設(shè)置。主軸反轉(zhuǎn)或搖擺對應(yīng)于相應(yīng)機(jī)床，其所處于主動(dòng)軸或從動(dòng)軸的方式。在斷定機(jī)床運(yùn)動(dòng)類型今后，其旋轉(zhuǎn)軸矢量平面和旋轉(zhuǎn)中間等設(shè)置是非常重要的，：用于設(shè)置主動(dòng)軸及次動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸矢量方向，設(shè)置主軸或作業(yè)臺(tái)復(fù)合搖擺軸矢量方向。旋轉(zhuǎn)軸中間、偏心設(shè)置及刀具軸輸出設(shè)置。如下所示為在Mastercam渠道下的五軸機(jī)床類型設(shè)置。
????? #Machine rotary routine settings
????? mtype?????? : 0???? #Machine type (Define base and rotation plane below)
????????????????????????? #0 = Table/Table
????????????????????????? #1 = Tilt Head/Table
????????????????????????? #2 = Head/Head
????????????????????????? #3 = Nutator Table/Table
????????????????????????? #4 = Nutator Tilt Head/Table
????????????????????????? #5 = Nutator Head/Head
????? head_is_sec : 1???? #Set with mtype 1 and 4 to indicate head is on
????? secondary
????????? 現(xiàn)有的CAM渠道供給的刀具途徑的文件包含標(biāo)準(zhǔn)的可編譯文件（如APT文件）和二進(jìn)制文件. CATIA, UGNX,
????? Surfcam,PROE等CAM都撐持這兩種格局,
????? MasterCam的NCI則是另外的文字格局檔案.后處置則各家大多有各自的后處置。典型CAM渠道的后處置用戶界面如下圖8所示。除Mastercam選用文本方法以外，大多數(shù)CAM渠道都供給自個(gè)的后處置用戶界面，操作設(shè)置對比便利，尤其是可用于多CAM渠道和異構(gòu)數(shù)控體系，如Imspost后處置包可撐持簡直一切的通用CAM渠道和流行的數(shù)控體系。后處置程序的開發(fā)修正方式各不相同，其UnigraphicsNX
????? 選用UGPostBuilder，選用根據(jù)TCL言語的二次開發(fā)功用完結(jié)用戶開發(fā)；Mastercam供給根據(jù)GENERIC
????? FANUC體系通用五軸銑削后處置文件，用戶需根據(jù)詳細(xì)機(jī)床對其進(jìn)行修正修正，達(dá)到最終的使用需求。其間 CimatronE、
????? Catia可選用ImsPost進(jìn)行后處置開發(fā)；Spost/Gpost則選用宏程序方法用于Surfcam 、Pro/Engineer 渠道。

????? 四、機(jī)床加工仿真模仿接口
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????? 美國CGTech的商品VERICUT，它可用來在編程期間校驗(yàn)加工程序的準(zhǔn)確性，可以讓編程人員對NC加工環(huán)境進(jìn)行仿真。使用VERICUT，可對包含工裝夾具在內(nèi)的整個(gè)機(jī)床建模，它的易修正的操控程序庫使得NC程序在仿真環(huán)境中的運(yùn)轉(zhuǎn)，徹底模仿了在機(jī)床上的運(yùn)轉(zhuǎn)。一些CAM體系自身具有校驗(yàn)功用，內(nèi)部校驗(yàn)查看的是內(nèi)部的CAD/CAM數(shù)據(jù)，它們在上機(jī)床執(zhí)行前往往已被變換屢次了。外部校驗(yàn)體系則不僅能查看內(nèi)部CAM文件，還可以校驗(yàn)G代碼。NC校驗(yàn)軟件可以校驗(yàn)不一樣CAM體系生成的程序，用相同的手法校驗(yàn)一切的NC程序，使編程人員可以對所用的各種CAM體系得到安穩(wěn)的可靠的成果。NC校驗(yàn)軟件可以削減甚至省略在機(jī)床進(jìn)步行人工的修正，這不僅節(jié)約了編程時(shí)間，更能使機(jī)床被解放出來徹底用于加工商品。校驗(yàn)程序還可使返工、加工出廢品和損壞加工刀具的可能性降到最低。
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????? Vericut供給了許多功用，其間有對毛坯尺度、方位和方位的徹底圖形顯現(xiàn)，可模仿2~5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工。現(xiàn)有的CAM渠道都供給與Vericut的嵌入式接口或變換功用。如下圖所示分別為UGNX、CATIA、Mastercam等渠道與Vericut之間的變換設(shè)置，且它們可直接與Vericut進(jìn)行嵌入式連接仿真，如Pro/Engineer、UGNX、CATIA、Mastercam渠道等。其間UGII/Vericut
????? 切削仿真模塊是集成在UGII軟件中的第三方模塊，它選用人機(jī)交互方法模仿、查驗(yàn)和顯現(xiàn)NC加工程序，是一種便利的驗(yàn)證數(shù)控程序的方法。因?yàn)槭∪チ嗽嚽袠蛹?#xff0c;可節(jié)約機(jī)床調(diào)試時(shí)間，削減刀具磨損和機(jī)床整理作業(yè)。經(jīng)過界說被切零件的毛坯形狀，調(diào)用NC刀位文件數(shù)據(jù)，就可查驗(yàn)由NC生成的刀具途徑的正確性。UGII/Vericut可以顯現(xiàn)出加工后并上色的零件模型，用戶可以簡單的查看出不正確的加工狀況。如圖9為UGNX、CATIA、Mastercam與Vericut的數(shù)據(jù)變換接口設(shè)置，圖10為根據(jù)Vericut環(huán)境的機(jī)床加工仿真模仿，能協(xié)助用戶大幅度進(jìn)步五坐標(biāo)加工編程的效率和質(zhì)量。

????? 五、小結(jié)
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????? 典型CAM渠道用于數(shù)控銑削加工編程時(shí)，各渠道的根本功用都差不多。在細(xì)節(jié)操控上，UG更靈敏，關(guān)于高速切削加工，應(yīng)選用螺旋銑削加工，或者是在轉(zhuǎn)角處裝備圓弧過渡
????? 都在必定程度上撐持高速加工；在撐持變速切削的功用上，高速加工轉(zhuǎn)角處的降速處置上，UG和CiamtronE相對好一些，CimatronE撐持變速切削，Mastercam只要一次降速功用；在根部清根上的處置，UG和CiamtronE相對好一些，可實(shí)現(xiàn)屢次清根；五軸銑削刀具軸矢量操控方法上，UGNX非常靈敏，其它渠道根本都能滿意使用需求，首要依靠于用戶的靈敏使用開發(fā)上；后處置程序開發(fā)上UGII/PostBuilder靈敏，Mastercam選用文本方式，而CimatronE與Catia均可選用撐持異構(gòu)數(shù)控體系與CAM渠道數(shù)控程序變換的Imspost進(jìn)行后處置，Surfcam與Proe可選用同一后處置NCpost或Gpost；與Vericut軟件之間的接口聯(lián)系，仿真加工上，各渠道均可連接；參數(shù)化驅(qū)動(dòng)方面UGNX、Catia、Pro/Engineer等均撐持參數(shù)化刀具軌道修正修正，相對其數(shù)控編程模板與參數(shù)化功用更強(qiáng)大一些，更多數(shù)控編程應(yīng)用可查看冬慶數(shù)控中走絲線切割。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的CAM平台数控编程软件功能实例探究的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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