⑴ 數控如何編程
問題一:數控車床怎麼編程? O1程序命名,大寫字母O開頭
N1;實際操作裡面,使用N了表示一段工序哪敏
T0101;選擇1號刀具,後面一個01是摩耗仔山
M03 S500;主軸正轉,轉速為500轉
G00 Z1.0;快速靠近工件
X52.;
G71 U1.R0.3;外圓粗加工循環,單邊進給量為0.3
G71 P10Q20U0.1W0.05F0.15;定義粗加工的其他參數
N10 G00 X16.;其實程序段N10,注意第一行一定要走X軸!
G01 Z0 F0.05;F為精加工的進給速度,粗加工不受影響。
X20.Z-2.; 20外圓右邊倒角
Z-20.;20的外圓面
X30.Z-35.; 圓錐面
X40.;40外圓的右端面
Z-45.;40外圓面
X46.;50外圓右端面
X50.W-2.;50外圓右邊倒角
Z-60.;50外圓面
N20 X52.;循環結束段N20
G00 X100.;刀具離開工件
Z100.;
M05;主軸停止,
M00;程序暫停,然後手動測量..
N2精加工程序段
T0202;選擇2號刀具
M03 S1000;主軸正傳1000
G00 Z1.;刀具快速靠近工件
X52.;
G70 P10 Q20;進行精加工
G00 X100.;刀具離開工件
Z100.;
M05;主軸停止
M30;程序停止 就是這樣編程的明白不!
問題二:如何學習數控編程 首先我要強調一下,如果能數控編程各種語言,那麼你在社會人才競爭中就非常有優勢。
目前在國內製造業對數控加工高速增長的需求形勢下,數控編程技術人才出現了嚴重短缺,數控編程技術已成為就業市場上的需求熱點。
一、學好數控編程技術需要具備以下幾個基本條件:
(1)具有基本的學習資質,即學員具備一定的學習能力和預備知識。
(2)有條件接受良好的培訓,包括選擇好的培訓機構和培訓教材。
(3)在實踐中積累經驗。
二、學習數控編程技術,要求學員首先掌握一定的預備知識和技能,包括:
(1)基本的幾何知識(高中以上即可)和機械制圖基礎。
(2)基礎英語(高中以上即可)。
(3)機械加工常識。
(4)基本的三維造型技能。
三、選擇培訓教材應考慮的因素包括:
(1)教材的內容應適合於實際編程應用的要求,以目前廣泛採用的基於CAD/CAM軟體的互動式圖形編程技術為主要內容。在講授軟體操作、編程方法等實用技術的同時也應包含一定的基礎知識,使讀者知其然更知其所以然。
(2)教材的結構。數控編程技術的學習是一個分階段不斷提高的過程,因此教材的內容應按不同的學習階段進行合理的分配。同時,從應用角度對內容進行系統的歸納和分類,便於讀者從整體上理解和記憶。
四、數控編程的學習內容和學習過程基本可以歸納為3個階段:
第1階段:基礎知識的學習,包括數控加工原理、數控程序、數控加工工藝等方面的基礎知識。
第2階段:數控編程技術的學習李戚枝,在初步了解手工編程的基礎上,重點學習基於CAD/CAM軟體的互動式圖形編程技術。
第3階段:數控編程與加工練習,包括一定數量的實際產品的數控編程練習和實際加工練習。
五、學習方法與技巧
同其他知識和技能的學習一樣,掌握正確的學習方法對提高數控編程技術的學習效率和質量起著十分重要的作用。下面是幾點建議:
(1)集中精力打殲滅戰,在一個較短的時間內集中完成一個學習目標,並及時加以應用,避免進行馬拉松式的學習。
(2)對軟體功能進行合理的分類,這樣不僅可提高記憶效率,而且有助於從整體上把握軟體功能的應用。
(3)從一開始就注重培養規范的操作習慣,培養嚴謹、細致的工作作風,這一點往往比單純學習技術更為重要。
(4)將平時所遇到的問題、失誤和學習要點記錄下來,這種積累的過程就是水平不斷提高的過程。
六、如何學習CAM
互動式圖形編程技術的學習(也就是我們常說的CAM編程的要點)可分三個方面:
1、是學習CAD/CAM軟體應重點把握核心功能的學習,因為CAD/CAM軟體的應用也符合所謂的「20/80原則」,即80%的應用僅需要使用其20%的功能。
2、是培養標准化、規范化的工作習慣。對於常用的加工工藝過程應進行標准化的參數設置,並形成標準的參數模板,在各種產品的數控編程中盡可能直接使用這些標準的參數模板,以減少操作復雜度,提高可靠性。
3、是重視加工工藝的經驗積累,熟悉所使用的數控機床、刀具、加工材料的特性,以便使工藝參數設置更為合理。
需要特別指出的是,實踐經驗是數控編程技術的重要組成部分,只能通過實際加工獲得,這是任何一本數控加工培訓教材都不可能替代的。雖然本書充分強調與實踐相結合,但應該說在不同的加工環境下所產生的工藝因素變化是很難用書面形式來表述完整的。
最後,如同學習其他技術一樣,要做到「在戰略上藐視敵人,在戰術上重視敵人」,既要對完成學習目標樹立堅定的信心,同時又腳踏實地地對待每一個學習環節。
所以,只要你對數控編程感興趣,本人嚴重支持你去學它,前途無量啊。
本文參考地址:
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問題三:數控編程怎樣做 20分 教你如何成為數控機床編程高手,建議初學者認真閱讀。要想成為一個數控高手(金屬切削類),從大學畢業進工廠起,最起碼需要6年以上的時間。他既要有工程師的理論水平,又要有高級技師的實際經驗及動手能力。第一步:必須是一個優秀的工藝員。數控機床集鑽、銑、鏜、鉸、攻絲等工序於一體。對工藝人員的技術素養要求很高。數控程序是用計算機語言來體現加工工藝的過程。工藝是編程的基礎。不懂工藝,絕不能稱會編程。其實,當我們選擇了機械切削加工這一職業,也就意味著從業早期是艱辛的,枯糙的。大學里學的一點基礎知識面對工廠里的需要是少得可憐的。機械加工的工程師,從某種程度上說是經驗師。因此,很多時間必須是和工人們在一起,干車床、銑床、磨床,加工中心等;隨後在辦公室里編工藝、估材耗、算定額。你必須熟悉各類機床的性能、車間師傅們的技能水平。這樣經過2-3年的修煉,你基本可成為一個合格的工藝人員。從我個人的經歷來看,我建議剛工作的年輕大學生們,一定要虛心向工人師傅們學習,一旦他們能把數十年的經驗傳授與你,你可少走很多彎路。因為這些經驗書本上是學不到的,工藝的選擇是綜合考慮設備能力和人員技術能力的選擇。沒有員工的支持和信任,想成為優秀的工藝員是不可能的。通過這么長時間的學習與積累,你應達到下列技術水準和要求:1、 熟悉鑽、銑、鏜、磨、刨床的結構、工藝特點,2、 熟悉加工材料的性能。3、 扎實的刀具理論基礎知識,掌握刀具的常規切削用量等。4、 熟悉本企業的工藝規范、准則及各種工藝加工能達到的一般要求,常規零件的工藝路線。合理的材料消耗及工時定額等。5、 收集一定量的刀具、機床、機械標準的資料。特別要熟悉數控機床用的刀具系統。6、 熟悉冷卻液的選用及維護。7、 對相關工種要有常識性的了解。比如:鑄造、電加工、熱處理等。8、 有較好的夾具基礎。9、 了解被加工零件的裝配要求、使用要求。10、有較好的測量技術基礎。第二步:精通數控編程和計算機軟體的應用。這一點,我覺得比較容易,編程指令也就幾十個,各種系統大同小異。一般花1-2個月就能非常熟悉。自動編程軟體稍復雜些,需學造型。但對於cad基礎好的人來說,不是難事。另外,如果是手工編程,解析幾何基礎也要好!讀書人對這些知識的學習是最適應的。在實踐中,一個好程序的標準是:1、 易懂,有條理,操作者人人都能看懂。2、 一個程序段中指令越少越好,以簡單、實用、可靠為目的。從編程角度對指令的理解,我以為指令也就G00和G01,其他都為輔助指令,是方便編程才設置的。3、 方便調整。零件加工精度需做微調時最好不用改程序。比如,刀具磨損了,要調整,只要改刀具偏置表中的長度、半徑即可。4、 方便操作。程序編制要根據機床的操作特點來編,有利於觀察、檢查、測量、安全等。例如,同一種零件,同樣的加工內容,在立式加工中心和卧式加工中心分別加工,程序肯定不一樣。在機械加工中,最簡單的方法就是最好的方法。只要有實踐經驗的同行,想必都會同意這句話吧!第三步:能熟練操作數控機床。這需要1-2年的學習,操作是講究手感的,初學者、特別是大學生們,心裡明白要怎麼干,可手就是不聽使喚。在這過程中要學:系統的操作方式、夾具的安裝、零件基準的找正、對刀、設置零點偏置、設置刀具長度補償、半徑補償,刀具與刀柄的裝、卸,刀具的刃磨、零件的測量(能熟練使用游標卡尺、千分卡、百分表、千分表、內徑杠桿表)等。最能體現操作水平的是:卧式加工中心和大型龍門(動粱、頂梁)加工中心。操作的練習需要悟性!有時真有一種「悠然心會,妙處難與君說」的意境!在數控車間你就靜下心來好好練吧!一般來說,從首件零件的加工到加工......>>
問題四:數控編程的步驟是? 數控機床程序編制的內容主要包括以下步驟:
一.工藝方案分析
?確定加工對象是否適合於數控加工(形狀較復雜,精度一致要求高)
?毛坯的選擇(對同一批量的毛坯餘量和質量應有一定的要求)。
?工序的劃分(盡可能採用一次裝夾、集中工序的加工方法)。
二.工序詳細設計
?工件的定位與夾緊。
?工序劃分(先大刀後小刀,先粗後精,先主後次,盡量「少換刀」)。
?刀具選擇。
?切削參數。
?工藝文件編制工序卡(即程序單),走刀路線示意圖。程序單包括:程序名稱,刀具型號,加工部位與尺寸,裝夾示意圖
三.編寫數控加工程序
?用UG設置編出數控機床規定的指令代碼(G,S,M)與程序格式。
?後處理程序,填寫程序單。
問題五:數控機床怎麼編程序 首先,要樹立一個觀念:想學好數控,必須對數控感興趣。
其次,再談如何學數控:
針對性的學習,學哪個系統,就去記哪個系統的G、M代碼,這很重要。
記熟了這些代碼,並知道什麼時候採用什麼代碼,就可以試著編寫些簡單的零件程序,增加熟練程度。
方便的東西懂得了多了,可以試著加工一些簡單的零件,這樣一來,理論實際相結合,很輕松的就學好數控了。
可以參考下面的模式:
G代碼 組別 解釋 ; G00 01 定位 (快速移動) ; G01 直線切削 ; . G02 順時針切圓弧 (CW,順時鍾) ; G03 逆時針切圓弧 (CCW,逆時鍾) ; G04 00 暫停 (Dwell) ; G09 停於精確的位置 ; G20 06 英制輸入 ; G21 公制輸入 ; G22 04 內部行程限位 有效 ; G23 內部行程限位 無效 ; G27 00 檢查參考點返回 ; G28 參考點返回 ; G29 從參考點返回 ; G30 回到第二參考點 ;G32 01 切螺紋 G40 07 取消刀尖半徑偏置 ;G41 刀尖半徑偏置 (左側) ;G42 刀尖半徑偏置 (右側) ;G50 00 修改工件坐標;設置主軸最大的 RPM ;G52 設置局部坐標系 ;G53 選擇機床坐標系 ;G70 00 精加工循環 ;G71 內外徑粗切循環 ;G72 台階粗切循環 ;G73 成形重復循環 ;G74 Z 向步進鑽削 ;G75 X 向切槽;G76 切螺紋循環 ;G80 10 取消固定循環 ;G83 鑽孔循環 ;G84 攻絲循環 ;G85 正面鏜孔循環 ;G87 側面鑽孔循環 ;G88 側面攻絲循環 ;G89 側面鏜孔循環 ;G90 01 (內外直徑)切削循環 ;G92 切螺紋循環 ;G94 (台階) 切削循環 ;G96 12 恆線速度控制 ;G97 恆線速度控製取消 ;G98 05 每分鍾進給率;G99 每轉進給率 代碼解釋G00 定位1. 格式 G00 X_ Z_ 這個命令把刀具從當前位置移動到命令指定的位置 (在絕對坐標方式下), 或者移動到某個距離處 (在增量坐標方式下)。 2. 非直線切削形式的定位 我們的定義是:採用獨立的快速移動速率來決定每一個軸的位置。刀具路徑不是直線,根據到達的順序,機器軸依次停止在命令指定的位置。 3. 直線定位 刀具路徑類似直線切削(G01) 那樣,以最短的時間(不超過每一個軸快速移動速率)定位於要求的位置。 4. 舉例 N10 G0 X100 Z65G01 直線插補1. 格式 G01 X(U)_ Z(W)_ F_ ;直線插補以直線方式和命令給定的移動速率從當前位置移動到命令位置。X, Z: 要求移動到的位置的絕對坐標值。U,W: 要求移動到的位置的增量坐標值。 2. 舉例① 絕對坐標程序 G01 X50. Z75. F0.2 ;X100.; ② 增量坐標程序G01 U0.0 W-75. F0.2 ;U50. 圓弧插補 (G02, G03)1. 格式 G02(G03) X(U)__Z(W)__I__K__F__ ;G02(G03) X(U)__Z(W)__R__F__ ;G02 C 順時鍾 (CW)G03 C 逆時鍾 (CCW)X, Z C在坐標系裡的終點U, W C 起點與終點之間的距離I, K C 從起點到中心點的矢量 (半徑值)R C 圓弧范圍 (最大180 度)。2. 舉例① 絕對坐標系程序G02 X100. Z90. I50. K0. F0.2或G02 X......>>
問題六:數控機床怎樣進行編程序 數控編程方法
數控機床程序編制(又稱數控機床編程)是指編程者(程序員或數控機床操作者)根據零件圖樣和工藝文件的要求,編制出可在數控機床上運行以完成規定加工任務的一系列指令的過程。具體來說,數控機床編程是由分析零件圖樣和工藝要求開始到程序檢驗合格為止的全部過程。
數控機床編程步驟
1.分析零件圖樣和工藝要求
分析零件圖樣和工藝要求的目的,是為了確定加工方法、制定加工計劃,以及確認與生產組織有關的問題,此步驟的內容包括:
確定該零件應安排在哪類或哪台機床上進行加工。 採用何種裝夾具或何種裝卡位方法。 確定採用何種刀具或採用多少把刀進行加工。 確定加工路線,即選擇對刀點、程序起點(又稱加工起點,加工起點常與對刀點重合)、走刀路線 、程序終點(程序終點常與程序起點重合)。 確定切削深度和寬度、進給速度、主軸轉速等切削參數。 確定加工過程中是否需要提供冷卻液、是否需要換刀、何時換刀等。 2.數值計算
根據零件圖樣幾何尺寸,計算零件輪廓數據,或根據零件圖樣和走刀路線,計算刀具中心(或刀尖)運行軌跡數據。數值計算的最終目的是為了獲得數控機床編程所需要的所有相關位置坐標數據。
3.編寫加工程序單
常用數控機床編程指令
一組有規定次序的代碼符號,可以作為一個信息單元存貯、傳遞和操作。
坐標字:用來設定機床各坐標的位移量由坐標地址符及數字組成,一般以X、Y、Z、U、V、W等字母開頭,後面緊跟「-」或「-」及一串數字。
准備功能字(簡稱G功能):
指定機床的運動方式,為數控系統的插補運算作準備由准備功能地址符「G」和兩位數字所組成,G功能的代號已標准化,見表2-3;一些多功能機床,已有數字大於100的指令,見表2-4。常用G指令:坐標定位與插補;坐標平面選擇;固定循環加工;刀具補償;絕對坐標及增量坐標等。
輔助功能字:用於機床加工操作時的工藝性指令,以地址符M為首,其後跟二位數字,常用M指令:主軸的轉向與啟停;冷卻液的開與停;程序停止等。
進給功能字:指定刀具相對工件的運動速度進給功能字以地址符「F」為首,後跟一串字代碼,單位:mm/min(對數控車床還可為mm/r)三位數代碼法:F後跟三位數字,第一位為進給速度的整數位數加「3」,後二位是進給速度的前二位有效數字。如1728mm/min指定為F717。二位數代碼法:F後跟二位數字,規定了與00~99相對應的速度表,除00與99外,數字代碼由01向98遞增時,速度按等比關繫上升,公比為1.12。一位數代碼法:對速度檔較少的機床F後跟一位數字,即0 ~9來對應十種預定的速度。直接指定法:在F後按照預定的單位直接寫上要求的進給速度。
主軸速度功能字:指定主軸旋轉速度以地址符S為首,後跟一串數字。單位:r/min,它與進給功能字的指定方法一樣。
刀具功能字:用以選擇替換的刀具以地址符T為首,其後一般跟二位數字,該數代表刀具的編號。
模態指令和非模態指令 G指令和M指令均有模態和非模態指令之分模態指令:也稱續效指令,一經程序段中指定,便一直有效,直到出現同組另一指令或被其他指令取消時才失效。見表2-3、表2-6 N001 G91 G01 X10 Y10 Z-2 F150 M03 S1500; N002 X15; N003 G02 X20 Y20 I20 J0; N004 G90 G00 X0 Y0 Z100 M02; 非模態指令:非續效指令,僅在出現的程序段中有效,下一段程序需要時必須重寫(如G04)。
在完成上述兩個步驟之後,即可根據已確定的加工方案(......>>
問題七:數控編程怎麼編整圓 G02\G03 X Y I J
編整圓的時候用I J
問題八:數控車床的編程方法是什麼啊??? 手工編程是指從零件圖紙分析、工藝處理、數值計算、編寫程序單、直到程序校核等各步驟的數控編程工作均由人工完成的全過程。手工編程適合於編寫進行點位加工或幾何形狀不太復雜的零件的加工程序,以及程序坐標計算較為簡單、程序段不多、程序編制易於實現的場合。這種方法比較簡單,容易掌握,適應性較強。手工編程方法是編制加工程序的基礎,也是機床現場加工調試的主要方法,對機床操作人員來講是必須掌握的基本功,其重要性是不容忽視的。自動編程是指在計算機及相應的軟體系統的支持下,自動生成數控加工程序的過程。它充分發揮了計算機快速運算和存儲的功能。其特點是採用簡單、習慣的語言對加工對象的幾何形狀、加工工藝、切削參數及輔助信息等內容按規則進行描述,再由計算機自動地進行數值計算、刀具中心運動軌跡計算、後置處理,產生出零件加工程序單,並且對加工過程進行模擬。對於形狀復雜,具有非圓曲線輪廓、三維曲面等零件編寫加工程序,採用自動編程方法效率高,可靠性好。在編程過程中,程序編制人可及時檢查程序是否正確,需要時可及時修改。由於使用計算機代替編程人員完成了繁瑣的數值計算工作,並省去了書寫程序單等工作量,因而可提高編程效率幾十倍乃至上百倍,解決了手工編程無法解決的許多復雜零件的編程難題。
問題九:數控編程的步驟,具體的步驟是怎樣的? 1、分析零件圖 首先要分析零件的材料、形狀、尺寸、精度、批量、毛坯形狀和熱處理要求等,以便確定該零件是否適合在數控機床上加工,或適合在哪種數控機床上加工,同時要明確澆灌能夠的內容和要求。
2、工藝處理 在分析零件圖的基礎上進行工藝分析,確定零件的加工方法(如採用的工夾具、裝夾定位方法等)、加工線路(如對刀點、進給路線)及切削用量(如主軸轉速、進給速度和背吃刀量等)等工藝參數。
3、數值計算 耕根據零件圖的幾何尺寸、確定的工藝路線及設定的坐標系,計算零件粗、精加工運動的軌跡,得到刀琺數據。對於形狀比較簡單的零件(如由直線和圓弧組成的零件)的輪廓加工,要計算幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點或切點的坐標值,如果數控裝置無刀具補償功能,還要計算刀具中心的運動軌跡坐標。對於形狀比較復雜的零件(如由非圓曲線、曲面組成的零件),需要用直線段或圓弧段逼近,根據加工精度的要求計算出節點坐標值,這種數值計算要用計算機來完成。
4、編寫加工程序單 根據加工路線、切削用量、刀具號碼、刀具補償量、機床輔助動作及刀具運動軌跡,按照數控系統使用的指令代碼和程序段的格式編寫零件加工的程序單,並校核上述兩個步驟的內容,糾正其中的錯誤。
5、製作控制介質 把編制好的程序單上的內容記錄在控制介質上,作為數控裝置的輸入信息。通過程序的手工輸入或通信傳輸送入數控系統。
6、程序校驗與首件試切 編寫的程序和制備好的控制介質,必須經過校驗和試刀才能正式使用。效驗的方法是直接將控制介質上的內容輸入到數控系統中讓機床空轉,一檢驗機床的運動軌跡是否正確。在有CRT圖形顯示的數控機床上,用模擬刀具與工件切削過程的方法進行檢驗更為方便,但這些方法只能檢驗運動是否正確,不能檢驗被加工零件的加工精度。因此,還需要進行零件的首件試切。當發現有加工誤差時,分析誤差產生的原因,找出問題所在,加以修正,直至達到零件圖紙的要求。
問題十:數控車床怎樣編程? 其實不管是什麼系統,它們的編程都是差不多的。下面有格式,只要學會他編程就會了。 G代碼 組別 解釋 ; G00 01 定位 (快速移動) ; G01 直線切削 ; . G02 順時針切圓弧 (CW,順時鍾) ; G03 逆時針切圓弧 (CCW,逆時鍾) ; G04 00 暫停 (Dwell) ; G09 停於精確的位置 ; G20 06 英制輸入 ; G21 公制輸入 ; G22 04 內部行程限位 有效 ; G23 內部行程限位 無效 ; G27 00 檢查參考點返回 ; G28 參考點返回 ; G29 從參考點返回 ; G30 回到第二參考點 ;G32 01 切螺紋 G40 07 取消刀尖半徑偏置 ;G41 刀尖半徑偏置 (左側) ;G42 刀尖半徑偏置 (右側) ;G50 00 修改工件坐標;設置主軸最大的 RPM ;G52 設置局部坐標系 ;G53 選擇機床坐標系 ;G70 00 精加工循環 ;G71 內外徑粗切循環 ;G72 台階粗切循環 ;G73 成形重復循環 ;G74 Z 向步進鑽削 ;G75 X 向切槽;G76 切螺紋循環 ;G80 10 取消固定循環 ;G83 鑽孔循環 ;G84 攻絲循環 ;G85 正面鏜孔循環 ;G87 側面鑽孔循環 ;G88 側面攻絲循環 ;G89 側面鏜孔循環 ;G90 01 (內外直徑)切削循環 ;G92 切螺紋循環 ;G94 (台階) 切削循環 ;G96 12 恆線速度控制 ;
G97 恆線速度控製取消 ;G98 05 每分鍾進給率;G99 每轉進給率
代碼解釋
G00 定位
1. 格式 G00 X_ Z_ 這個命令把刀具從當前位置移動到命令指定的位置 (在絕對坐標方式下), 或者移動到某個距離處 (在增量坐標方式下)。 2. 非直線切削形式的定位 我們的定義是:採用獨立的快速移動速率來決定每一個軸的位置。刀具路徑不是直線,根據到達的順序,機器軸依次停止在命令指定的位置。 3. 直線定位 刀具路徑類似直線切削(G01) 那樣,以最短的時間(不超過每一個軸快速移動速率)定位於要求的位置。 4. 舉例 N10 G0 X100 Z65
G01 直線插補
1. 格式 G01 X(U)_ Z(W)_ F_ ;直線插補以直線方式和命令給定的移動速率從當前位置移動到命令位置。X, Z: 要求移動到的位置的絕對坐標值。U,W: 要求移動到的位置的增量坐標值。
2. 舉例① 絕對坐標程序 G01 X50. Z75. F0.2 ;X100.; ② 增量坐標程序G01 U0.0 W-75. F0.2 ;U50.
圓弧插補 (G02, G03)
1. 格式 G02(G03) X(U)__Z(W)__I__K__F__ ;G02(G03) X(U)__Z(W)__R__F__ ;
G02 C 順時鍾 (CW)G03 C 逆時鍾 (CCW)X, Z C在坐標系裡的終點U, W C 起點與終點之間的距離I, K C 從起點到中心點的矢量 (半徑值)R C 圓弧范圍 (最大180 度)。2. 舉例① 絕對坐標系程序G02 X100. Z90. I50. K0. F0.2或G02 X100. Z90. R50. F02;② 增量坐標系程序G02 U20. W-30. I50. K0. F0.2;或G02 U20. W-30. R50. F0.2;
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⑶ 如何學好數控車床編程
如何學好數控車床編程
引導語:學習數控編程應該掌握的的一些基本知識點和學習方法有哪些?對此我整理出了一些對幾種常用數控機床的基本編程要點和技巧,為大家能夠學好學精數控編程這門技術應該作何前期准備的一個簡單論述。希望能夠幫助到大家!
隨著我國製造業快速發展,數控機床以具有自動化程度高、生產率高、柔性好、加工精度高、加工質量穩定、易於建立與計算機間的通信聯絡、容易實現群控和良好的經濟效益等優點,迅速的佔領製造業的市場。對於機械製造專業的學生來講,今後畢業將從事的行業很可能是數控加工行業。因此學好數控加工技術對於今後的就業就有著更加重要的意義。筆者在此提出自己在學習和實際操作數控機床時的一些心得體會以供廣大初學者參考。
一、數控機床的加工原理
學習數控加工技術首先得弄清數控加工的工作原理。首先將被加工零件圖上的幾何信息和工藝信息數字化,即將刀具與工件的相對運動軌跡、加工過程的切削速度、進給速度、工件和刀具的交換、冷卻液的開關等信息都按規定的代碼和格式編成加工程序,接著將該程序送到數控系統;數控系統則按照程序的要求,先進行相應的運算、處理,然後發出控制命令是個坐標軸、主軸及輔助動作相互協調,實現刀具與工件間的相對運動實現零件的加工。
二、數控加工中涉及的坐標系
數控機床上各個運動執行部件的動作都是由數控驅動單元(CNC裝置)控制的。因此為了建立各個運動部件相對於機床的相對位置的量化關系可藉助坐標系來實現。這個坐標系是機床出廠是生產廠家已經確定的稱為機床坐標系,建立機床坐標系的原點稱之為機床原點或零點。參考點是機床上坐標系中一個固定不變的位置點。通常將參考點與機床坐標系原點設置為同一點,所以有些機床上回參考點操作也叫回零點操作。在數控編程中通常以零件圖上某一點來建立坐標系進行編程,這個點稱之為工件編程零點,這個坐標系稱為工件坐標系。建立工件坐標系的目的在於方便和簡化編程。
三、數控編程的方法
數控編程的方法主要有兩種:一是手工編程;二是自動編程。兩種編程方法各有優缺點和適用於不同的加工范圍。手工編寫的程序具有程序簡單精煉、易於讀懂、程序調整容易、適用於編寫比較簡單的零部件的加工程序,但是手工編程難以實現復雜曲面的加工。而自動編程是指用計算機來編制數控加工程序,自動編程的效率高、正確性好、操作安全可靠、能實現手工編程無法實現的復雜曲面的加工,但自動編程編寫的程序比較冗長、不精煉、有些情況下走到軌跡不是很合理比較耗費工時,所以編程人員要根據零件實際情況選擇合理對的編程方式。
四、常用機床的編程
(1)數控車床編程。數控車削加工過程中通常會用到車削循環指令,車削循環指令主要有簡單車削循環指令和復合循環車削指令,而簡單車削循環指令與復合車削循環指令裡面又各包含幾種不同的車循循環指令。面對不同的車削循環指令究竟該用哪一種合理,依賴於學習者對各種車削循環指令的走刀軌跡及走刀特點有一定的了解才能做出合理的選擇。對於車削比較細長的工件而用到尾座和頂尖時,編寫加工程序時應謹慎選擇退刀和換刀的位置防止刀架與頂尖或是尾座發生碰撞。另外在車削錐面和圓弧時由於刀位點的變動,往往會造成過切或欠切的現象,可藉助刀尖半徑補償功能來消除此類加工誤差。
(2)數控銑床編程。數控銑主要用於加工平面類、變斜角類、曲面類、箱體類零件。數控銑床在加工過程中實際是控制刀具中心軌跡來實現銑削加工的,因此若不採取措施直接編程加工,所加工的零件在尺寸方面必然達不到圖紙的要求。決解這個問題的`方法主要有兩種:一是編程時在相應的尺寸上加上或減去一個刀具半徑,二是運用刀具半徑補償功能來補償一個刀具半徑。在建立刀補的過程中刀具首先運動到程序中指定的目標位置,然後再根據刀具半徑補償中儲存的數據相對與原軌跡偏離一個距離,所以在建立刀具半徑補償時建立刀補的距離必須大於刀具半徑。而且建立與取消刀補必須在G01和G00上進行。在有些情況下為了防止在加工零件表面留下進刀痕跡可選擇圓弧切入切出的方式進行進刀。另外通過修改刀具半徑補中存儲的數值還可實現粗精加工。當數控機床用到多把刀進行加工時,在對刀的過程中只有第一把刀的X、Y、Z三個方向都要進行對刀操作其它刀具只需進行Z方向對刀操作即可。
(3)數控加工中心的編程。數控加工中心主要用於加工形狀復雜、工序多、精度要求比較高的工件。數控加工中心與數控車數控銑最大區別在於數控加工中心有刀庫和自動換刀裝置。對於不同規格的加工中心擁有不同數量刀具的刀庫,故刀具從刀具庫轉到換刀位所需要的時間有長有短,因此在編寫換刀指令時也比較靈活。例如:當刀具返回到換刀點的時間小於從刀具庫選刀的時間,為提高生產效率減少等待換刀的時間可將選刀動作指令編寫在換刀指令之前,在銑削的同時進行選刀。另外加工中心通常用長度補償指令來設置Z向零點。所以在設定工件坐標系時通常僅僅在X、Y兩個方向上進行零點偏置,Z向不進行偏置採取直接置零。當機床換上加工刀具後用塊規找正Z向,讀取塊規松緊合適時機床坐標系的Z值減去塊規高度後將其輸入到刀具長度補償值中,實現Z向零點的設定。通常情況下在編寫加工中心加工程序時應以工序集中原則進行編寫。
五、數控模擬的應用
實踐是檢驗真理的唯一標准。掌握了一定的數控編程技術理論基礎後,不進行實際操作只在紙上談兵也是不行的。初學者直接在數控機床上進行操作練習,難免會因不熟練或誤操作而導致造成機床設備的損壞。而且對於一個初學者來講也不可能有較多的實際上機操作練習的機會。數控模擬則提供了一個很好的學習的平台供學習者來進行模擬上機操作。初學者有足夠的時間和機會在數控模擬軟體進行各種數控機床的操作練習,並且初學者可通過模擬來實際感受加工環境、刀具毛坯的安裝、切削加工過程、觀察各種指令的走刀軌跡。另外數控模擬同樣可對加工程序進行快速精確的校驗,以防止加工時出現干涉碰刀現象。在數控模擬上進行模擬操作幾乎與實際機床上的操作是一樣的,因此它在一定程度上可以達到佷好的操作練習的目的。
六、進一步學習數控的必要准備
前面提到過對於一些比較復雜的曲面單靠人工進行編程往往是比較困難的,運用一些編程軟體進行自動編程可很好的解決這一難題。因此要想學好、學精數控編程這一門技術僅僅學習人工編程是遠遠不夠的,還得學習一些自動編程的知識,兩者結合在一起用才行。目前我國應用的比較多自動編程軟體有:國產的CAXA、美國的Pro/Engineer、UG CAD/CAM系統、Mastercam、以色列的CIMATRON等軟體,這些自動編程軟體在自動編程過程比較重要的一步是對零件進行幾何建模。所以學習者在學好手工編程的基礎上還得學習當今一些主流編程的基本建模方法和技巧。雖然當今的數控技術發展的比較完善各種功能的加工指令也比較齊全。但是隨著產品的不斷更新換代,這些指令可能滿足不了某些特殊零件的加工要求。而數控系統為用戶提供了宏程序功能,用戶可根據自己的加工要求來對數控系統的功能進行拓展。故學習一定的用戶宏程序知識對於今後在數控行業的發展還是很有必要的。
一個優秀的數控編程技術人員應不僅滿足編寫出零件輪廓的加工程序,還應做到所編寫的程序加工效率高、工藝性好、工藝參數選用合理、加工出來的零件合格率高、刀具壽命長、加工過程對機床壽命影響小。另外學好數控編程技術並不僅僅在於一朝一夕的努力刻苦學習,必須通過長期堅持不懈的努力鑽研和實際操作經驗的積累才能培養出優秀的數控技術人才。
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⑸ cnc數控編程的常用方法
1.定義
手工編程是指編程的各個階段均由人工完成。利用一般的計算工具,通過各種數學方法,人工進行刀具軌跡的運算,並進行指令編制。
這種方式比較簡單,很容易掌握,適應性較大。適用於中等復雜程度程序、計算量不大的零件編程,對機床操作人員來講必須掌握。
2. 編程步驟
人工完成零件加工的數控工藝
分析零件圖紙
制定工藝決策
確定加工路線
選擇工藝參數
計算刀位軌跡坐標數據
編寫數控加工程序單
驗證程序
手工編程
3. 優點
主要用於點位加工(如鑽、鉸孔)或幾何形狀簡單(如平面、方形槽)零件的加工,計算量小,程序段絕段數有限,編程直觀易於實現的情況等。
4. 缺點
對於具有空間自由曲面、復雜型腔的零件,刀具軌跡數據計算相當繁瑣,工作量大,極易出錯,且很難校對,有些甚至根本無法完成。 (圖形互動式)
1. 定義
對於幾何形狀復雜的零件需藉助計算機使用規定的數控語言編寫零件源程序,經過處理後生成加工程序,稱為自動編程。
隨著數控技術的發展,先進的數控系統不僅向用戶編程提供了一般的准備功能和輔助功能,而且為編程提供了擴展數控功能的手段。FANUC6M數控系統的參數編程,應用靈活,形式自由,具備計算機高級語言的表達式、邏輯運算及類似的程序流程,使加工程序簡練易懂,實現普通編程難以實現的功能。
數控編程同計算機編程一樣也有自己的語言,但有一點不同的是,現在電腦發展到了以微軟的Windows為絕對優勢佔領全球市場.數控機床就不同了,它還沒發展到那種相互通用的程度,也就是說,它們在硬體上的差距造就了它們的數控系統一時還不能達到相互兼容.所以,當我要對一個毛坯進行加工時,首先要以我們已經擁有的數控機床採用的是什麼型號的系統.
2. 常用自動編程軟體
(1)UG
Unigraphics 是美國Unigraphics Solution公司開發的一套集CAD、CAM、CAE 功能於一體的三維參數化軟體,是當今最先進的計算機輔助設計、分析和製造的高端軟體,用於航空、航天、汽車、輪船、通用機械和電子等工業領域。
UG軟體在CAM領域處於領先的地位,產生於美國麥道飛機公司,是飛機零件數控加工首選編程工具。
UG 優點
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,客戶也可自行化設計界面
多樣的加工方式,便於設計組合高效率的刀具路徑
完整的刀具庫
加工參數庫管理功能
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
泛用型後處理器等功能
高速銑功能
CAM客戶化模板
(睜宏改2)Catia
Catia是法國達索(Dassault)公司推出的產品,法制幻影系列戰斗機、波音737、777的開發設計均採用Catia。
CATIA 據有強大的曲面造型功能,在所有的CAD三維軟體位居前列,廣泛應用於國內的航空航天企業、研究所,以逐步取代UG成為復雜型面設計的首選。
CATIA具有較強的編程能力,可滿足復雜零件的數控加工要求。目前一些領域採取CATIA設計建模,UG編程加工,二者結合,搭配使用。
(3)Pro/E 是
美國PTC (參數技術有限公司)開發的軟體,是全世界最普及的三維 CAD/CAM (計算機輔助設計與製造)系統。廣泛用於電子、機械、模具、工業設計和玩具等民用行業。具有零件設計、產品裝配、模具開發、數控加工、造型設計等多種功能。
Pro/E在我國南方地區企業中被大量使用,設計建模採用PRO-E ,編程加工採用MASTERCAM 和 CIMATRON 是目悉判前通行的做法。
(4)C(imatronCAD/CAM系統
以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM產品,是較早在微機平台上實現三維CAD/CAM全功能的系統。該系統提供了比較靈活的用戶界面,優良的三維造型、工程繪圖,全面的數控加工,各種通用、專用數據介面以及集成化的產品數據管理。 CimatronCAD/CAM系統在國際上的模具製造業備受歡迎,國內模局製造行業也在廣泛使用。
(5)Mastercam
美國CNC公司開發的基於PC平台的CAD/CAM軟體,它具有方便直觀的幾何造型 Mastercam提供了設計零件外形所需的理想環境,其強大穩定的造型功能可設計出復雜的曲線、曲面零件。 Mastercam具有較強的曲面粗加工及的曲面精加工的功能,曲面精加工有多種選擇方式,可以滿足復雜零件的曲面加工要求,同時具備多軸加工功能。由於價格低廉,性能優越,成為國內民用行業數控編程軟體的首選。
(6)FeatureCAM
美國DELCAM公司開發的基於特徵的全功能CAM軟體,全新的特徵概念,超強的特徵識別,基於工藝知識庫的材料庫,刀具庫,圖標導航的基於工藝卡片的編程模式。全模塊的軟體,從2~5軸銑削,到車銑復合加工,從曲面加工到線切割加工,為車間編程提供全面解決方案。 DELCAM軟體後編輯功能相對來說是比較好的。
近年來國內一些製造企業正在逐步引進,以滿足行業發展的需求,屬新興產品。
(7)CAXA製造工程師
CAXA製造工程師是北京北航海爾軟體有限公司推出一款全國產化的CAM產品,為國產CAM軟體在國內CAM市場中占據了一席之地。 作為我國製造業信息化領域自主知識產權軟體優秀代表和知名品牌,CAXA已經成為我國CAD/CAM/PLM業界的領導者和主要供應商。CAXA製造工程師是一款面向二至五軸數控銑床與加工中心、具有良好工藝性能的銑削/鑽削數控加工編程軟體。該軟體性能優越,價格適中,在國內市場頗受歡迎。
(8)EdgeCAM
英國Pathtrace公司出品的具有智能化的專業數控編程軟體,可應用於車、銑、線切割等數控機床的編程。針對當前復雜三維曲面加工特點,EdgeCAM設計出更加便捷可靠的加工方法 ,目前流行於歐美製造業。英國路徑公司正在進行中國市場的開發和運作,為國內的製造業的客戶提供更多的選擇。
(9)VERICUTVERICUT
美國CGTECH公司出品的一種先進的專用數控加工模擬軟體。VERICUT 採用了先進的三維顯示及虛擬現實技術,對數控加工過程的模擬達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成零件的全過程,還能顯示出刀柄、夾具,甚至機床的運行過程和虛擬的工廠環境也能被模擬出來,其效果就如同是在屏幕上觀看數控機床加工零件時的錄像。
編程人員將各種編程軟上生成的數控加工程序導入VERICUTVERICUT中,由該軟體進行校驗,可檢測原軟體編程中產生的計算錯誤,降低加工中由於程序錯誤導致的加工事故率。目前國內許多實力較強的企業,已開始引進該軟體來充實現有的數控編程系統,取得了良好的效果。
隨著製造業技術的飛速發展,數控編程軟體的開發和使用也進入了一個高速發展的新階段,新產品層出不窮,功能模塊越來越細化,工藝人員可是在微機上輕松地設計出科學合理並富有個性化的數控加工工藝,把數控加工編程變得更加容易、便捷。
⑹ 自動數控自動,怎樣編程
用CAM軟體實現的。現在比較常用的是mastcam,一些常用的CAD軟體也附有CAM功能和介面的。比如PRO-E,UG,CATIA,Solidworks等。後面附了介紹。我就不多說了。
CAD/CAM系統自動編程
CAD/CAM系統自動編程原理:利用CAD模塊生成的幾何圖形,採用人機交互的實時對話方式,在計算機屏幕上指定被加工部位,輸入相應的加工參數,計算機便可自動進行必要的數學處理並編制出數控加工程序,同時在計算機屏幕上動態地顯示出刀具的加工軌跡.
CAD/CAM系統自動編程特點:將零件加工的幾何造型、刀位計算、圖形顯示和後置處理等作業過程式結合在一起,有效地解決了編程的數據來源,圖形顯示,走刀模擬和交互修改問題,彌補了數控語言編程的不足;編程過程是在計算機上直接面向零件的幾何圖形交互進行,不需要用戶編制零件加工源程序,用戶界面友好,使用簡便,直觀,准確,便於檢查;有利於實現 系統的集成,不僅能夠實現產品設計(CAD)與數控加工編程(NCP)的集成,還便於與工藝過程設計(CAPP),刀具量具設計等其它生產過程的集成.
CAD/CAM系統自動編程步驟:幾何造型,加工工藝分析,刀具軌跡生成,刀位驗證及刀具軌跡的編輯,後置處理,數控程序的輸出.
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CAM (computer Aided Manufacturing,計算機輔助製造)的核心是計算機數值控制(簡稱數控),是將計算機應用於製造生產過程的過程或系統。1952年美國麻省理工學院首先研製成數控銑床。數控的特徵是由編碼在穿孔紙帶上的程序指令來控制機床。此後發展了一系列的數控機床,包括稱為「加工中心」的多功能機床,能從刀庫中自動換刀和自動轉換工作位置,能連續完成銳、鑽、餃、攻絲等多道工序,這些都是通過程序指令控制運作的,只要改變程序指令就可改變加工過程,數控的這種加工靈活性稱之為「柔性」。加工程序的編制不但需要相當多的人工,而且容易出錯,最早的CAM便是計算機輔助加工零件編程工作。麻省理工學院於1950年研究開發數控機床的加工零件編程語言APT,它是類似FORTRAN的高級語言。增強了幾何定義、刀具運動等語句,應用APT使編寫程序變得簡單。這種計算機輔助編程是批處理的。
CAM系統一般具有數據轉換和過程自動化兩方面的功能。CAM所涉及的范圍,包括計算機數控,計算機輔助過程設計。
數控除了在機床應用以外,還廣泛地用於其它各種設備的控制,如沖壓機、火焰或等離子弧切割、激光束加工、自動繪圖儀、焊接機、裝配機、檢查機、自動編織機、電腦綉花和服裝裁剪等,成為各個相應行業CAM的基矗
計算機輔助製造系統是通過計算機分級結構控制和管理製造過程的多方面工作,它的目標是開發一個集成的信息網路來監測一個廣闊的相互關聯的製造作業范圍,並根據一個總體的管理策略控制每項作業。
從自動化的角度看,數控機床加工是一個工序自動化的加工過程,加工中心是實現零件部分或全部機械加工過程自動化,計算機直接控制和柔性製造系統是完成一族零件或不同族零件的自動化加工過程,而計算機輔助製造是計算機進入製造過程這樣一個總的概念。
一個大規模的計算機輔助製造系統是一個計算機分級結構的網路,它由兩級或三級計算機組成,中央計算機控制全局,提供經過處理的信息,主計算機管理某一方面的工作,並對下屬的計算機工作站或微型計算機發布指令和進行監控,計算機工作站或微型計算機承擔單一的工藝控制過程或管理工作。
計算機輔助製造系統的組成可以分為硬體和軟體兩方面:硬體方面有數控機床、加工中心、輸送裝置、裝卸裝置、存儲裝置、檢測裝置、計算機等,軟體方面有資料庫、計算機輔助工藝過程設計、計算機輔助數控程序編制、計算機輔助工裝設計、計算機輔助作業計劃編制與調度、計算機輔助質量控制等。
到目前為止,計算機輔助製造(CAM,Computer Aided Manufacturing)有狹義和廣義的兩個概念。CAM的狹義概念指的是從產品設計到加工製造之間的一切生產准備活動,它包括CAPP、NC編程、工時定額的計算、生產計劃的制訂、資源需求計劃的制訂等。這是最初CAM系統的狹義概念。到今天,CAM的狹義概念甚至更進一步縮小為NC編程的同義詞。CAPP已被作為一個專門的子系統,而工時定額的計算、生產計劃的制訂、資源需求計劃的制訂則劃分給MRPⅡ/ERP系統來完成。CAM的廣義概念包括的內容則多得多,除了上述CAM狹義定義所包含的所有內容外,它還包括製造活動中與物流有關的所有過程(加工、裝配、檢驗、存貯、輸送)的監視、控制和管理。
數控系統
數控系統是機床的控制部分,它根據輸入的零件圖紙信息、工藝過程和工藝參數,按照人機交互的方式生成數控加工程序,然後通過電脈沖數,再經伺服驅動系統帶動機床部件作相應的運動。圖3-4-2為數控系統的功能示意圖。
傳統的數控機床(NC)上,零件的加工信息是存儲在數控紙帶上的,通過光電閱讀機讀取數控紙帶上的信息,實現機床的加工控制。後來發展到計算機數控(CNC),功能得到很大的提高,可以將一次加工的所有信息一次性讀入計算機內存,從而避免了頻繁的啟動閱讀機。更先進的CNC機床甚至可以去掉光電閱讀機,直接在計算機上編程,或者直接接收來自CAPP的信息,實現自動編程。後一種CNC機床是計算機集成製造系統的基礎設備。現代CNC系統常具有以下功能:
(1) 多坐標軸聯動控制; (2) 刀具位置補償; (3) 系統故障診斷; (4) 在線編程; (5) 加工、編程並行作業; (6) 加工模擬; (7) 刀具管理和監控; (8) 在線檢測。
數控編程原理
所謂數控編程是根據來自CAD的零件幾何信息和來自CAPP的零件工藝信息自動或在人工干預下生成數控代碼的過程。常用的數控代碼有ISO(國際標准化組織)和EIA(美國電子工業協會)兩種系統。其中ISO代碼是七位補偶代碼,即第8位為補偶位;而EIA代碼是六位補奇碼,即第5列為補奇位。補偶和補奇的目的是為了便於檢驗紙帶閱讀機的讀錯信息。一般的數控程序是由程序字組成,而程序字則是由用英文字母代表的地址碼和地址碼後的數字和符號組成。每個程序都代表著一個特殊功能,如G00表示點位控制,G33表示等螺距螺紋切削,M05表示主軸停轉等。一般情況下,一條數控加工指令是若干個程序字組成的,如N012G00G49X070Y055T21中的N012表示第12條指令,G00表示點位控制,G49表示刀補准備功能,X070和Y055表示X和Y的坐標值,T21表示刀具編號指令。整個指令的意義是:快速運動到點(70,55),一號刀取2號撥盤上刀補值。
數控編程的方式一般有四種:
(1) 手工編程; (2) 數控語言編程; (3) CAD/CAM系統編程; (4) 自動編程。
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典型的商品化CAD、CAM軟體簡介
(CAD/CAM)技術是近年來工程技術領域中發展最迅速、最引人注目的一項高級技術,它已成為工業生產現代化的重要標志。它對加速工程和產品的開發、縮短產品設計製造周期、提高產品質量、降低成本、增強企業市場競爭能力與創新能力發揮著重要作用。它的應用及發展正引起一場產品工程設計與製造深刻的技術革命,並對產品結構、產業結構、企業結構、管理結構、生產方式以及人才知識結構方面帶來巨大影響。作為CAD/CAM技術的主要載體,CAD/CAM方面的應用軟體就顯得越來越重要,面對市場上的各種各樣的CAD/CAM軟體,很多企業及應用人員經常會感到很困惑,因為每一個人的精力都是有限的,不可能把每一種應用軟體都學會、用好,那末如何購買及使用一種或幾種應用軟體,並且所選用的軟體是符合自己需求的,或者說花最少的錢、買到最好的軟體、起到最好的利用價值,這就是筆者想在這里探討的問題。
一.典型商品化軟體的簡介:
在國內,一提及CAD軟體絕大多數的人都會想到AutoCAD,AutoCAD系列軟體是Autodesk公司的產品,也是最早進入國內市場的CAD軟體之一,從最早的2.0版到以後的R13、R14、2000直到如今的2002版,AutoCAD的產品在國內的市場上走過了十幾年的歷程了,從最早期的DOS操作命令到現在的Windows窗口式的操作界面,是大家所最熟悉的CAD軟體。AutoCAD軟體最早是針對二維設計繪圖而開發的,隨著其產品的日益成熟,在二維繪圖領域該軟體已經比較的完善,而且隨著產品設計的發展需要,越來越多的產品設計已經不在停留在二維的設計領域,正在越來越多的朝著三維的產品設計發展,因此在AutoCADR12,R13的版本中已經加入了三維設計的部分,而且隨著版本的不斷更新三維設計的部分也在越來越多的發展,由於該軟體開發中的自身原因,使的該軟體存在一些的不足之處,比如,該軟體在二維設計中無法做到參數化的全相關的尺寸處理;三維設計中的-實體造型能力不足。但是由於該軟體進入國內市場較早,價格較便宜,對使用的微機要求較低,使用比較簡單,因此使用者還是比較多,該軟體為中國的CAD軟體發展還是起到了一定的貢獻。總的來說該軟體作為一套二維的繪圖軟體還是非常好用的。
ParametricTechnologyCrop公司(PTC)的Pro/Engineer以其參數化、基於特徵、全相關等概念聞名於CAD界。該軟體的應用領域主要是針對產品的三維實體模型建立、三維實體零件的加工、以及設計產品的有限元分析。該公司新推出的Pro/Engineer2000i2是在原Pro/E的產品上新增了柔性工程技術,包括可視化檢查(VisualSearch),行為建模技術(BehaviorModeling),形狀索引(ShapeIndexing),特徵靈活性(FeatureAgility),CDRE渲染(CDRERendering),疲勞預測(FatiguePnediction)。這些針對用戶的人性化的設計技術可以使得設計人員把主要的精力集中到優化設計及產品的創新上,從而提高設計效率。該軟體的參數化特性造型的功能是它的一個主要功能,它貫穿與整個系統,包括特徵、曲面、曲線以及線框模型等。而且系統經過多年的努力,已經把參數化的造型技術應用到工程設計的各個模塊,如繪圖、工程分析、數控編程、布線設計和概念設計等。但是由於它的系統不是基於Windows操作平台開發的,因此該軟體並非窗口式的對話框,這樣一來就給學習者帶來了一定的麻煩。同時該軟體不支持布爾運算以及其它局部造型操作,限制了它的使用。因為該軟體的功能十分強大,所以該軟體在銷售上是先賣給用戶基本操作系統,然後用戶根據自己的實際需要再去購買該軟體的其它功能模塊,比如支持數控加工的(CAM)模快,進行工程分析的有限元分析模快,因此該軟體的價格相對較高,但由於它的功能很強大,國內的一些大型企業依然是它的主要用戶。另外,值得一提的是該軟體分為工作站版和微機版,微機版對計算機的性能要求較高,安裝的系統必須是Windows2000、WindowsNT、WindowsXP,而且由於它的動態實體造型功能,相對要求的內存及硬碟空間都要較大,比如,內存就要求至少128M。
UnigraphicsSolutions公司的UG本身起源於航空、汽車企業(美國麥道航空公司),它的應用范圍基本和Pro/E相似,它以Parasolid幾何造型核心為基礎,採用基於約束的特徵建模技術和傳統的幾何建模為一體的復合建模技術。在三維實體造型時,由於幾何和尺寸約束在造型的過程中被捕捉,生成的幾何體總是完全約束的,約束類型是3D的,而且可用於控制參數曲面。在基於約束的造型環境中支持各種傳統的造型方法,如布爾運算、掃描、曲面縫合等。該軟體的主要缺點是不允許在零件之間定義約束。但UG具有統一的資料庫,實現了CAD、CAE、CAM之間無數據交換的自由轉換,實現了22.5軸,35軸聯動的復雜曲面加工和鏜銑加工,該軟體的功能也非常的強大,一般認為UG是業界最好、最具有代表性的數控軟體,它提供了功能強大的刀具軌跡生成方法。包括車、銑、線切割等完善的加工方法。它的銷售也和Pro/E相似,採用分模塊銷售的辦法,目前我國很多的航空企業都在使用這種軟體,比如江西洪都航空集團公司,陝西飛機製造公司等。該軟體目前的最高版本為UG18。同樣UG軟體的安裝對微機的要求較高:CPU需要奔III566;內存需要256MB;顯卡需要16MB顯存,具有3D加速功能;滑鼠要求三鍵滑鼠。它的安裝環境與上文提到的Pro/E的安裝環境基本一致,UG使用起來比較復雜,軟體相對較難掌握。
由法國DassaultSystems(達索)公司開發,後被美國IBM公司收購的CATIA是一個全面的CAD/CAM/CAE/PDM應用系統,CATIA具有一個獨特的裝配草圖生成工具,支持欠約束的裝配草圖繪制以及裝配圖中各零件之間的連接定義,可以進行快速得概念設計。它支持參數化造型和布爾操作等造型手段,支持繪圖與數控加工的雙向數據關聯。CATIA的外形設計和風格設計為零件設計提供了集成工具,而且該軟體具有很強的曲面造型功能,集成開發環境也別具一格,同樣,CATIA也可進行有限元分析,特別的是,一般的三維造型軟體都是在三維空間內觀察零件,但是CATIA能夠進行四維空間的觀察,也就是說該軟體能夠模擬觀察者的視野進入到零件的內部去觀察零件,並且它還能夠模擬真人進行裝配,比如使用者只要輸入人的性別、身高等特徵,就會出現一個虛擬裝配的工人。但遺憾的是這套軟體的價格也不便宜,目前筆者見過的最高的工作站版的CATIA應用軟體是CATIAV5,該軟體的微機版對微機的性能要求不太高,CPU選用P41GHz以上的,內存要求較大,另外還需要一塊專業顯卡。目前哈爾濱飛機製造公司的飛機、汽車等產品就是應用CATIA軟體開發設計的。
SDRC公司的IDeasMasterSeries是高度集成化的CAD/CAE/CAM軟體系統。在單一數字模型中完成從產品設計、模擬分析、測量直置數控加工的產品研發全過程,附加的CAM部分IDeasCamand可以方便地模擬刀具及機床的運動,可以從簡單的2軸,2.5軸加工到以7軸5聯動方式來加工極為復雜的工件,並可以對數控加工過程進行自動控制和優化:採用VGX(VaiationalGeometryExtended,即超變數化幾何)技術,VGX技術擴展了變數化產品結構,允許用戶對一個完整的三維數字產品從幾何造型、設計過程、特徵到設計約束,都可以實時直接設計和修改,在全約束和非全約束的情況下均可順利地完成造型,它把直接幾何描述和歷史樹描述結合起來,從而提供了易學易用的特性。模型修改允許形狀幾拓撲關系變化,操作簡便,並非象參數化技術那樣僅僅是尺寸驅動,所有操作均為「拖放」方式,它還支持動態導航、登陸、核對等功能。工程分析是它的特長,並具有多種解算器功能,解算器是IDeas集成軟體的一個重要組成部分。IDeasMasterSeries在技術上是先進的,它的出現引起了人們的重視。據筆者了解國外很多大型的製造企業都是使用兩種設計軟體,一種是IDeasMasterSeries,用它來完成產品的設計,另一種是UG,用它來完成設計產品的製造。
Solidwoks公司的Solidwoks系列軟體是一套功能相當強大的三維造型軟體,三維造型是該軟體的主要優勢,該軟體從最早的Solidwoks98版開始,就提出了功能強大、易學易用、技術創新這三大特點,就筆者的經驗,該軟體完全採用Windows的窗口界面,操作非常簡單,支持各種運算功能,可以進行實時的全相關性的參數化尺寸驅動,比如,當設計人員修改了任意一個零件尺寸,就會使得裝配圖、工程圖中的尺寸均隨之變動。另外該軟體的界面友好,使用全中文的窗口式菜單操作,這樣一來就給使用者提供了學習便利,該軟體的最新版本是新近推出的Solidwoks2001Plus,它秉承了Solidwoks原有特徵,如碰撞檢查、智能裝配等,又新增了如動態運動模擬、直觀的干涉檢查、照片級的產品處理效果、符合GB的二維圖紙等功能,使得該軟體的功能日益強大。另外由於很多的使用者不滿足與單純的產品設計而要求CAD與CAM的結合,Solidwoks2001又開發了CAM模塊——CAMWORKS,使用該模塊能夠很快的將設計好的產品轉換為能夠進行數控加工的G代碼、M指令,使得CAD能和CAM有機的結合,該軟體的另外一大優勢是價格便宜,因此使用的單位及個人較多,比如國內的相當多的中小型企業都在使用Solidwoks軟體。總的來說,Solidwoks系列產品作為三維的造型、設計軟體還是相當的方便靈活好用的。
Cimatron公司的Cimatron是基於CAD/CAM/PDM的產品,這套軟體的針對性較強,被更多的應用到模具開發設計中,該軟體能夠給應用者提供一套全面的標准模架庫,方便於使用者進行模具設計中的分型面、抽芯等工作,而且在操作過程中都能進行動態的檢查,可以說該軟體在模具設計領域是非常出色的,國內南方的一些模具企業都在使用這套軟體,但由於它針對的專業性強,因此Cimatron更多的被應用於模具的生產製造業,而其他行業的使用者較少,另外該軟體的價格相對較貴。
以上介紹的主要都是一些進口的、國外的軟體,國內的CAD/CAM系統是進幾年才起步的,主要依靠於高等院校的開發研製,這一類的軟體種類較多,比如具有自主版權的清華大學開發的GHGEMSCAD(高華CAD);具有三維功能並與有限元分析、數控加工集成的浙江大學開發的GS——CAD;具有參數化功能和裝配設計功能的華中理工大學開發的開目CAD,該軟體也是CAD/CAM/CAPP結合的軟體,目前在國內的市場中使用也較多;北航海爾的CAXA系統是基於STEP的CAD/CAM集成製造系統,具有拖放式的實體造型並結合智能捕捉與三維球定位技術,在國內市場中出現較早,其功能也相對比較強大,在國內的應用也較為廣泛。以上種種國內的應用軟體大都符合中國人的繪圖習慣,符合中國的制圖、製造標准,而且是全中文的界面,符合中國人的使用習慣,因此進幾年國產軟體也慢慢的得到了應用者的廣泛注意。而且國產軟體的價格也是起與洋軟體競爭的一個有利武器,國產軟體的價格一般都在幾千至萬元左右,比起國外的動輒幾十萬,甚至上百萬的軟體實在是便宜的多。但憑心而論,國外軟體的功能與技術仍是國產軟體所不能達到的。
二.系統軟體的選用原則:
以上簡單介紹了種種CAD/CAM軟體,但是應該如何選擇合適自己的軟體呢?根據筆者的經驗一般應考慮以下幾個因素:
系統功能與能力配置
目前,市場上支持CAD/CAM系統的系統軟體和支撐軟體很多,且大多採用了模塊化結構和即插即用的連接與安裝方式。不同的功能通過不同的軟體模塊實現,通過組裝不同模塊的軟體構成不同規模和功能的系統。因此,要根據系統的功能要求確定系統所需要的軟體模塊和規模。
軟體性能價格比
與硬體系統一樣,目前CAD/CAM軟體的生產廠家和供貨商很多,同樣功能的軟體,不同廠家生產的在性能價格方面有較大的差異,不同供貨渠道,價格上也有一定的差異,因此,選定軟體產品時,也要進行系統的調研與比較,選擇滿足要求、運行穩定可靠、容錯性好、人機界面友好、具有良好性能價格比的產品。同時,要注意欲購軟體的版本號,該版本推出的日期及與以前一版本比較的功能改進等方面。
與硬體匹配性
不同的軟體往往要求不同的硬體環境支持。如果軟、硬體都需配置,則要先選軟體,再選硬體,軟體決定著CAD/CAM系統的功能。如果已有硬體,只配軟體,則要考慮硬體能力,配備相應檔次的軟體。大多數軟體分工作站版和微機版,有的是跨平台的,如AutoCAD,IDEAS,PROE,UG等分別有工作站版和微機版。
二次開發能力與環境
為高質、高效地充分發揮CAD/CAM軟體作用,通常都需要進行二次開發,要了解所選軟體是否具備二次開發的可能性,開放性程度,所提供的二次開發工具,進行二次開發所需要的環境和編程語言。有的支撐軟體提供專用的二次開發語言,有的採用通用的匯編語言進行二次開發,前者的專業性強,學習和培訓量大,但使用中效率較高,而後者則相反。
開放性
所選軟體應與CAD/CAM系統中的設備、其它軟體和通用資料庫具有良好的介面、數據格式轉換和集成能力,具備驅動繪圖機及列印機等設備的介面,具備升級能力,便於系統的應用和擴展。
除此之外,與硬體系統設計一樣,也要考慮供應商的發展變換趨勢、信譽、經營狀況和售後服務能力,是否具有維護服務機構、手段、維護服務響應效率,能否提供有效的技術支持、培訓、故障檢修和技術文檔資料,產品的市場佔有率和已有用戶的反映情況等。
可靠性
所選軟體應在遇到一些極限處理情況和某些誤操作時,能進行相應處理而不產生系統死機和系統崩潰。
三、結束語
以上介紹的種種軟體都是筆者個人認為比較成熟的、比較可靠的軟體,當然由於篇幅限制,很多的軟體不能一一詳細的介紹到,請讀者見諒,而且由於種種原因以上介紹的軟體還有些不盡完備之處,請讀者批評指正。