⑴ 数控如何编程
问题一:数控车床怎么编程? O1程序命名,大写字母O开头
N1;实际操作里面,使用N了表示一段工序哪敏
T0101;选择1号刀具,后面一个01是摩耗仔山
M03 S500;主轴正转,转速为500转
G00 Z1.0;快速靠近工件
X52.;
G71 U1.R0.3;外圆粗加工循环,单边进给量为0.3
G71 P10Q20U0.1W0.05F0.15;定义粗加工的其他参数
N10 G00 X16.;其实程序段N10,注意第一行一定要走X轴!
G01 Z0 F0.05;F为精加工的进给速度,粗加工不受影响。
X20.Z-2.; 20外圆右边倒角
Z-20.;20的外圆面
X30.Z-35.; 圆锥面
X40.;40外圆的右端面
Z-45.;40外圆面
X46.;50外圆右端面
X50.W-2.;50外圆右边倒角
Z-60.;50外圆面
N20 X52.;循环结束段N20
G00 X100.;刀具离开工件
Z100.;
M05;主轴停止,
M00;程序暂停,然后手动测量..
N2精加工程序段
T0202;选择2号刀具
M03 S1000;主轴正传1000
G00 Z1.;刀具快速靠近工件
X52.;
G70 P10 Q20;进行精加工
G00 X100.;刀具离开工件
Z100.;
M05;主轴停止
M30;程序停止 就是这样编程的明白不!
问题二:如何学习数控编程 首先我要强调一下,如果能数控编程各种语言,那么你在社会人才竞争中就非常有优势。
目前在国内制造业对数控加工高速增长的需求形势下,数控编程技术人才出现了严重短缺,数控编程技术已成为就业市场上的需求热点。
一、学好数控编程技术需要具备以下几个基本条件:
(1)具有基本的学习资质,即学员具备一定的学习能力和预备知识。
(2)有条件接受良好的培训,包括选择好的培训机构和培训教材。
(3)在实践中积累经验。
二、学习数控编程技术,要求学员首先掌握一定的预备知识和技能,包括:
(1)基本的几何知识(高中以上即可)和机械制图基础。
(2)基础英语(高中以上即可)。
(3)机械加工常识。
(4)基本的三维造型技能。
三、选择培训教材应考虑的因素包括:
(1)教材的内容应适合于实际编程应用的要求,以目前广泛采用的基于CAD/CAM软件的交互式图形编程技术为主要内容。在讲授软件操作、编程方法等实用技术的同时也应包含一定的基础知识,使读者知其然更知其所以然。
(2)教材的结构。数控编程技术的学习是一个分阶段不断提高的过程,因此教材的内容应按不同的学习阶段进行合理的分配。同时,从应用角度对内容进行系统的归纳和分类,便于读者从整体上理解和记忆。
四、数控编程的学习内容和学习过程基本可以归纳为3个阶段:
第1阶段:基础知识的学习,包括数控加工原理、数控程序、数控加工工艺等方面的基础知识。
第2阶段:数控编程技术的学习李戚枝,在初步了解手工编程的基础上,重点学习基于CAD/CAM软件的交互式图形编程技术。
第3阶段:数控编程与加工练习,包括一定数量的实际产品的数控编程练习和实际加工练习。
五、学习方法与技巧
同其他知识和技能的学习一样,掌握正确的学习方法对提高数控编程技术的学习效率和质量起着十分重要的作用。下面是几点建议:
(1)集中精力打歼灭战,在一个较短的时间内集中完成一个学习目标,并及时加以应用,避免进行马拉松式的学习。
(2)对软件功能进行合理的分类,这样不仅可提高记忆效率,而且有助于从整体上把握软件功能的应用。
(3)从一开始就注重培养规范的操作习惯,培养严谨、细致的工作作风,这一点往往比单纯学习技术更为重要。
(4)将平时所遇到的问题、失误和学习要点记录下来,这种积累的过程就是水平不断提高的过程。
六、如何学习CAM
交互式图形编程技术的学习(也就是我们常说的CAM编程的要点)可分三个方面:
1、是学习CAD/CAM软件应重点把握核心功能的学习,因为CAD/CAM软件的应用也符合所谓的“20/80原则”,即80%的应用仅需要使用其20%的功能。
2、是培养标准化、规范化的工作习惯。对于常用的加工工艺过程应进行标准化的参数设置,并形成标准的参数模板,在各种产品的数控编程中尽可能直接使用这些标准的参数模板,以减少操作复杂度,提高可靠性。
3、是重视加工工艺的经验积累,熟悉所使用的数控机床、刀具、加工材料的特性,以便使工艺参数设置更为合理。
需要特别指出的是,实践经验是数控编程技术的重要组成部分,只能通过实际加工获得,这是任何一本数控加工培训教材都不可能替代的。虽然本书充分强调与实践相结合,但应该说在不同的加工环境下所产生的工艺因素变化是很难用书面形式来表述完整的。
最后,如同学习其他技术一样,要做到“在战略上藐视敌人,在战术上重视敌人”,既要对完成学习目标树立坚定的信心,同时又脚踏实地地对待每一个学习环节。
所以,只要你对数控编程感兴趣,本人严重支持你去学它,前途无量啊。
本文参考地址:
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问题三:数控编程怎样做 20分 教你如何成为数控机床编程高手,建议初学者认真阅读。要想成为一个数控高手(金属切削类),从大学毕业进工厂起,最起码需要6年以上的时间。他既要有工程师的理论水平,又要有高级技师的实际经验及动手能力。第一步:必须是一个优秀的工艺员。数控机床集钻、铣、镗、铰、攻丝等工序于一体。对工艺人员的技术素养要求很高。数控程序是用计算机语言来体现加工工艺的过程。工艺是编程的基础。不懂工艺,绝不能称会编程。其实,当我们选择了机械切削加工这一职业,也就意味着从业早期是艰辛的,枯糙的。大学里学的一点基础知识面对工厂里的需要是少得可怜的。机械加工的工程师,从某种程度上说是经验师。因此,很多时间必须是和工人们在一起,干车床、铣床、磨床,加工中心等;随后在办公室里编工艺、估材耗、算定额。你必须熟悉各类机床的性能、车间师傅们的技能水平。这样经过2-3年的修炼,你基本可成为一个合格的工艺人员。从我个人的经历来看,我建议刚工作的年轻大学生们,一定要虚心向工人师傅们学习,一旦他们能把数十年的经验传授与你,你可少走很多弯路。因为这些经验书本上是学不到的,工艺的选择是综合考虑设备能力和人员技术能力的选择。没有员工的支持和信任,想成为优秀的工艺员是不可能的。通过这么长时间的学习与积累,你应达到下列技术水准和要求:1、 熟悉钻、铣、镗、磨、刨床的结构、工艺特点,2、 熟悉加工材料的性能。3、 扎实的刀具理论基础知识,掌握刀具的常规切削用量等。4、 熟悉本企业的工艺规范、准则及各种工艺加工能达到的一般要求,常规零件的工艺路线。合理的材料消耗及工时定额等。5、 收集一定量的刀具、机床、机械标准的资料。特别要熟悉数控机床用的刀具系统。6、 熟悉冷却液的选用及维护。7、 对相关工种要有常识性的了解。比如:铸造、电加工、热处理等。8、 有较好的夹具基础。9、 了解被加工零件的装配要求、使用要求。10、有较好的测量技术基础。第二步:精通数控编程和计算机软件的应用。这一点,我觉得比较容易,编程指令也就几十个,各种系统大同小异。一般花1-2个月就能非常熟悉。自动编程软件稍复杂些,需学造型。但对于cad基础好的人来说,不是难事。另外,如果是手工编程,解析几何基础也要好!读书人对这些知识的学习是最适应的。在实践中,一个好程序的标准是:1、 易懂,有条理,操作者人人都能看懂。2、 一个程序段中指令越少越好,以简单、实用、可靠为目的。从编程角度对指令的理解,我以为指令也就G00和G01,其他都为辅助指令,是方便编程才设置的。3、 方便调整。零件加工精度需做微调时最好不用改程序。比如,刀具磨损了,要调整,只要改刀具偏置表中的长度、半径即可。4、 方便操作。程序编制要根据机床的操作特点来编,有利于观察、检查、测量、安全等。例如,同一种零件,同样的加工内容,在立式加工中心和卧式加工中心分别加工,程序肯定不一样。在机械加工中,最简单的方法就是最好的方法。只要有实践经验的同行,想必都会同意这句话吧!第三步:能熟练操作数控机床。这需要1-2年的学习,操作是讲究手感的,初学者、特别是大学生们,心里明白要怎么干,可手就是不听使唤。在这过程中要学:系统的操作方式、夹具的安装、零件基准的找正、对刀、设置零点偏置、设置刀具长度补偿、半径补偿,刀具与刀柄的装、卸,刀具的刃磨、零件的测量(能熟练使用游标卡尺、千分卡、百分表、千分表、内径杠杆表)等。最能体现操作水平的是:卧式加工中心和大型龙门(动粱、顶梁)加工中心。操作的练习需要悟性!有时真有一种“悠然心会,妙处难与君说”的意境!在数控车间你就静下心来好好练吧!一般来说,从首件零件的加工到加工......>>
问题四:数控编程的步骤是? 数控机床程序编制的内容主要包括以下步骤:
一.工艺方案分析
?确定加工对象是否适合于数控加工(形状较复杂,精度一致要求高)
?毛坯的选择(对同一批量的毛坯余量和质量应有一定的要求)。
?工序的划分(尽可能采用一次装夹、集中工序的加工方法)。
二.工序详细设计
?工件的定位与夹紧。
?工序划分(先大刀后小刀,先粗后精,先主后次,尽量“少换刀”)。
?刀具选择。
?切削参数。
?工艺文件编制工序卡(即程序单),走刀路线示意图。程序单包括:程序名称,刀具型号,加工部位与尺寸,装夹示意图
三.编写数控加工程序
?用UG设置编出数控机床规定的指令代码(G,S,M)与程序格式。
?后处理程序,填写程序单。
问题五:数控机床怎么编程序 首先,要树立一个观念:想学好数控,必须对数控感兴趣。
其次,再谈如何学数控:
针对性的学习,学哪个系统,就去记哪个系统的G、M代码,这很重要。
记熟了这些代码,并知道什么时候采用什么代码,就可以试着编写些简单的零件程序,增加熟练程度。
方便的东西懂得了多了,可以试着加工一些简单的零件,这样一来,理论实际相结合,很轻松的就学好数控了。
可以参考下面的模式:
G代码 组别 解释 ; G00 01 定位 (快速移动) ; G01 直线切削 ; . G02 顺时针切圆弧 (CW,顺时钟) ; G03 逆时针切圆弧 (CCW,逆时钟) ; G04 00 暂停 (Dwell) ; G09 停于精确的位置 ; G20 06 英制输入 ; G21 公制输入 ; G22 04 内部行程限位 有效 ; G23 内部行程限位 无效 ; G27 00 检查参考点返回 ; G28 参考点返回 ; G29 从参考点返回 ; G30 回到第二参考点 ;G32 01 切螺纹 G40 07 取消刀尖半径偏置 ;G41 刀尖半径偏置 (左侧) ;G42 刀尖半径偏置 (右侧) ;G50 00 修改工件坐标;设置主轴最大的 RPM ;G52 设置局部坐标系 ;G53 选择机床坐标系 ;G70 00 精加工循环 ;G71 内外径粗切循环 ;G72 台阶粗切循环 ;G73 成形重复循环 ;G74 Z 向步进钻削 ;G75 X 向切槽;G76 切螺纹循环 ;G80 10 取消固定循环 ;G83 钻孔循环 ;G84 攻丝循环 ;G85 正面镗孔循环 ;G87 侧面钻孔循环 ;G88 侧面攻丝循环 ;G89 侧面镗孔循环 ;G90 01 (内外直径)切削循环 ;G92 切螺纹循环 ;G94 (台阶) 切削循环 ;G96 12 恒线速度控制 ;G97 恒线速度控制取消 ;G98 05 每分钟进给率;G99 每转进给率 代码解释G00 定位1. 格式 G00 X_ Z_ 这个命令把刀具从当前位置移动到命令指定的位置 (在绝对坐标方式下), 或者移动到某个距离处 (在增量坐标方式下)。 2. 非直线切削形式的定位 我们的定义是:采用独立的快速移动速率来决定每一个轴的位置。刀具路径不是直线,根据到达的顺序,机器轴依次停止在命令指定的位置。 3. 直线定位 刀具路径类似直线切削(G01) 那样,以最短的时间(不超过每一个轴快速移动速率)定位于要求的位置。 4. 举例 N10 G0 X100 Z65G01 直线插补1. 格式 G01 X(U)_ Z(W)_ F_ ;直线插补以直线方式和命令给定的移动速率从当前位置移动到命令位置。X, Z: 要求移动到的位置的绝对坐标值。U,W: 要求移动到的位置的增量坐标值。 2. 举例① 绝对坐标程序 G01 X50. Z75. F0.2 ;X100.; ② 增量坐标程序G01 U0.0 W-75. F0.2 ;U50. 圆弧插补 (G02, G03)1. 格式 G02(G03) X(U)__Z(W)__I__K__F__ ;G02(G03) X(U)__Z(W)__R__F__ ;G02 C 顺时钟 (CW)G03 C 逆时钟 (CCW)X, Z C在坐标系里的终点U, W C 起点与终点之间的距离I, K C 从起点到中心点的矢量 (半径值)R C 圆弧范围 (最大180 度)。2. 举例① 绝对坐标系程序G02 X100. Z90. I50. K0. F0.2或G02 X......>>
问题六:数控机床怎样进行编程序 数控编程方法
数控机床程序编制(又称数控机床编程)是指编程者(程序员或数控机床操作者)根据零件图样和工艺文件的要求,编制出可在数控机床上运行以完成规定加工任务的一系列指令的过程。具体来说,数控机床编程是由分析零件图样和工艺要求开始到程序检验合格为止的全部过程。
数控机床编程步骤
1.分析零件图样和工艺要求
分析零件图样和工艺要求的目的,是为了确定加工方法、制定加工计划,以及确认与生产组织有关的问题,此步骤的内容包括:
确定该零件应安排在哪类或哪台机床上进行加工。 采用何种装夹具或何种装卡位方法。 确定采用何种刀具或采用多少把刀进行加工。 确定加工路线,即选择对刀点、程序起点(又称加工起点,加工起点常与对刀点重合)、走刀路线 、程序终点(程序终点常与程序起点重合)。 确定切削深度和宽度、进给速度、主轴转速等切削参数。 确定加工过程中是否需要提供冷却液、是否需要换刀、何时换刀等。 2.数值计算
根据零件图样几何尺寸,计算零件轮廓数据,或根据零件图样和走刀路线,计算刀具中心(或刀尖)运行轨迹数据。数值计算的最终目的是为了获得数控机床编程所需要的所有相关位置坐标数据。
3.编写加工程序单
常用数控机床编程指令
一组有规定次序的代码符号,可以作为一个信息单元存贮、传递和操作。
坐标字:用来设定机床各坐标的位移量由坐标地址符及数字组成,一般以X、Y、Z、U、V、W等字母开头,后面紧跟“-”或“-”及一串数字。
准备功能字(简称G功能):
指定机床的运动方式,为数控系统的插补运算作准备由准备功能地址符“G”和两位数字所组成,G功能的代号已标准化,见表2-3;一些多功能机床,已有数字大于100的指令,见表2-4。常用G指令:坐标定位与插补;坐标平面选择;固定循环加工;刀具补偿;绝对坐标及增量坐标等。
辅助功能字:用于机床加工操作时的工艺性指令,以地址符M为首,其后跟二位数字,常用M指令:主轴的转向与启停;冷却液的开与停;程序停止等。
进给功能字:指定刀具相对工件的运动速度进给功能字以地址符“F”为首,后跟一串字代码,单位:mm/min(对数控车床还可为mm/r)三位数代码法:F后跟三位数字,第一位为进给速度的整数位数加“3”,后二位是进给速度的前二位有效数字。如1728mm/min指定为F717。二位数代码法:F后跟二位数字,规定了与00~99相对应的速度表,除00与99外,数字代码由01向98递增时,速度按等比关系上升,公比为1.12。一位数代码法:对速度档较少的机床F后跟一位数字,即0 ~9来对应十种预定的速度。直接指定法:在F后按照预定的单位直接写上要求的进给速度。
主轴速度功能字:指定主轴旋转速度以地址符S为首,后跟一串数字。单位:r/min,它与进给功能字的指定方法一样。
刀具功能字:用以选择替换的刀具以地址符T为首,其后一般跟二位数字,该数代表刀具的编号。
模态指令和非模态指令 G指令和M指令均有模态和非模态指令之分模态指令:也称续效指令,一经程序段中指定,便一直有效,直到出现同组另一指令或被其他指令取消时才失效。见表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; 非模态指令:非续效指令,仅在出现的程序段中有效,下一段程序需要时必须重写(如G04)。
在完成上述两个步骤之后,即可根据已确定的加工方案(......>>
问题七:数控编程怎么编整圆 G02\G03 X Y I J
编整圆的时候用I J
问题八:数控车床的编程方法是什么啊??? 手工编程是指从零件图纸分析、工艺处理、数值计算、编写程序单、直到程序校核等各步骤的数控编程工作均由人工完成的全过程。手工编程适合于编写进行点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工程序,以及程序坐标计算较为简单、程序段不多、程序编制易于实现的场合。这种方法比较简单,容易掌握,适应性较强。手工编程方法是编制加工程序的基础,也是机床现场加工调试的主要方法,对机床操作人员来讲是必须掌握的基本功,其重要性是不容忽视的。自动编程是指在计算机及相应的软件系统的支持下,自动生成数控加工程序的过程。它充分发挥了计算机快速运算和存储的功能。其特点是采用简单、习惯的语言对加工对象的几何形状、加工工艺、切削参数及辅助信息等内容按规则进行描述,再由计算机自动地进行数值计算、刀具中心运动轨迹计算、后置处理,产生出零件加工程序单,并且对加工过程进行模拟。对于形状复杂,具有非圆曲线轮廓、三维曲面等零件编写加工程序,采用自动编程方法效率高,可靠性好。在编程过程中,程序编制人可及时检查程序是否正确,需要时可及时修改。由于使用计算机代替编程人员完成了繁琐的数值计算工作,并省去了书写程序单等工作量,因而可提高编程效率几十倍乃至上百倍,解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。
问题九:数控编程的步骤,具体的步骤是怎样的? 1、分析零件图 首先要分析零件的材料、形状、尺寸、精度、批量、毛坯形状和热处理要求等,以便确定该零件是否适合在数控机床上加工,或适合在哪种数控机床上加工,同时要明确浇灌能够的内容和要求。
2、工艺处理 在分析零件图的基础上进行工艺分析,确定零件的加工方法(如采用的工夹具、装夹定位方法等)、加工线路(如对刀点、进给路线)及切削用量(如主轴转速、进给速度和背吃刀量等)等工艺参数。
3、数值计算 耕根据零件图的几何尺寸、确定的工艺路线及设定的坐标系,计算零件粗、精加工运动的轨迹,得到刀珐数据。对于形状比较简单的零件(如由直线和圆弧组成的零件)的轮廓加工,要计算几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值,如果数控装置无刀具补偿功能,还要计算刀具中心的运动轨迹坐标。对于形状比较复杂的零件(如由非圆曲线、曲面组成的零件),需要用直线段或圆弧段逼近,根据加工精度的要求计算出节点坐标值,这种数值计算要用计算机来完成。
4、编写加工程序单 根据加工路线、切削用量、刀具号码、刀具补偿量、机床辅助动作及刀具运动轨迹,按照数控系统使用的指令代码和程序段的格式编写零件加工的程序单,并校核上述两个步骤的内容,纠正其中的错误。
5、制作控制介质 把编制好的程序单上的内容记录在控制介质上,作为数控装置的输入信息。通过程序的手工输入或通信传输送入数控系统。
6、程序校验与首件试切 编写的程序和制备好的控制介质,必须经过校验和试刀才能正式使用。效验的方法是直接将控制介质上的内容输入到数控系统中让机床空转,一检验机床的运动轨迹是否正确。在有CRT图形显示的数控机床上,用模拟刀具与工件切削过程的方法进行检验更为方便,但这些方法只能检验运动是否正确,不能检验被加工零件的加工精度。因此,还需要进行零件的首件试切。当发现有加工误差时,分析误差产生的原因,找出问题所在,加以修正,直至达到零件图纸的要求。
问题十:数控车床怎样编程? 其实不管是什么系统,它们的编程都是差不多的。下面有格式,只要学会他编程就会了。 G代码 组别 解释 ; G00 01 定位 (快速移动) ; G01 直线切削 ; . G02 顺时针切圆弧 (CW,顺时钟) ; G03 逆时针切圆弧 (CCW,逆时钟) ; G04 00 暂停 (Dwell) ; G09 停于精确的位置 ; G20 06 英制输入 ; G21 公制输入 ; G22 04 内部行程限位 有效 ; G23 内部行程限位 无效 ; G27 00 检查参考点返回 ; G28 参考点返回 ; G29 从参考点返回 ; G30 回到第二参考点 ;G32 01 切螺纹 G40 07 取消刀尖半径偏置 ;G41 刀尖半径偏置 (左侧) ;G42 刀尖半径偏置 (右侧) ;G50 00 修改工件坐标;设置主轴最大的 RPM ;G52 设置局部坐标系 ;G53 选择机床坐标系 ;G70 00 精加工循环 ;G71 内外径粗切循环 ;G72 台阶粗切循环 ;G73 成形重复循环 ;G74 Z 向步进钻削 ;G75 X 向切槽;G76 切螺纹循环 ;G80 10 取消固定循环 ;G83 钻孔循环 ;G84 攻丝循环 ;G85 正面镗孔循环 ;G87 侧面钻孔循环 ;G88 侧面攻丝循环 ;G89 侧面镗孔循环 ;G90 01 (内外直径)切削循环 ;G92 切螺纹循环 ;G94 (台阶) 切削循环 ;G96 12 恒线速度控制 ;
G97 恒线速度控制取消 ;G98 05 每分钟进给率;G99 每转进给率
代码解释
G00 定位
1. 格式 G00 X_ Z_ 这个命令把刀具从当前位置移动到命令指定的位置 (在绝对坐标方式下), 或者移动到某个距离处 (在增量坐标方式下)。 2. 非直线切削形式的定位 我们的定义是:采用独立的快速移动速率来决定每一个轴的位置。刀具路径不是直线,根据到达的顺序,机器轴依次停止在命令指定的位置。 3. 直线定位 刀具路径类似直线切削(G01) 那样,以最短的时间(不超过每一个轴快速移动速率)定位于要求的位置。 4. 举例 N10 G0 X100 Z65
G01 直线插补
1. 格式 G01 X(U)_ Z(W)_ F_ ;直线插补以直线方式和命令给定的移动速率从当前位置移动到命令位置。X, Z: 要求移动到的位置的绝对坐标值。U,W: 要求移动到的位置的增量坐标值。
2. 举例① 绝对坐标程序 G01 X50. Z75. F0.2 ;X100.; ② 增量坐标程序G01 U0.0 W-75. F0.2 ;U50.
圆弧插补 (G02, G03)
1. 格式 G02(G03) X(U)__Z(W)__I__K__F__ ;G02(G03) X(U)__Z(W)__R__F__ ;
G02 C 顺时钟 (CW)G03 C 逆时钟 (CCW)X, Z C在坐标系里的终点U, W C 起点与终点之间的距离I, K C 从起点到中心点的矢量 (半径值)R C 圆弧范围 (最大180 度)。2. 举例① 绝对坐标系程序G02 X100. Z90. I50. K0. F0.2或G02 X100. Z90. R50. F02;② 增量坐标系程序G02 U20. W-30. I50. K0. F0.2;或G02 U20. W-30. R50. F0.2;
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⑶ 如何学好数控车床编程
如何学好数控车床编程
引导语:学习数控编程应该掌握的的一些基本知识点和学习方法有哪些?对此我整理出了一些对几种常用数控机床的基本编程要点和技巧,为大家能够学好学精数控编程这门技术应该作何前期准备的一个简单论述。希望能够帮助到大家!
随着我国制造业快速发展,数控机床以具有自动化程度高、生产率高、柔性好、加工精度高、加工质量稳定、易于建立与计算机间的通信联络、容易实现群控和良好的经济效益等优点,迅速的占领制造业的市场。对于机械制造专业的学生来讲,今后毕业将从事的行业很可能是数控加工行业。因此学好数控加工技术对于今后的就业就有着更加重要的意义。笔者在此提出自己在学习和实际操作数控机床时的一些心得体会以供广大初学者参考。
一、数控机床的加工原理
学习数控加工技术首先得弄清数控加工的工作原理。首先将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化,即将刀具与工件的相对运动轨迹、加工过程的切削速度、进给速度、工件和刀具的交换、冷却液的开关等信息都按规定的代码和格式编成加工程序,接着将该程序送到数控系统;数控系统则按照程序的要求,先进行相应的运算、处理,然后发出控制命令是个坐标轴、主轴及辅助动作相互协调,实现刀具与工件间的相对运动实现零件的加工。
二、数控加工中涉及的坐标系
数控机床上各个运动执行部件的动作都是由数控驱动单元(CNC装置)控制的。因此为了建立各个运动部件相对于机床的相对位置的量化关系可借助坐标系来实现。这个坐标系是机床出厂是生产厂家已经确定的称为机床坐标系,建立机床坐标系的原点称之为机床原点或零点。参考点是机床上坐标系中一个固定不变的位置点。通常将参考点与机床坐标系原点设置为同一点,所以有些机床上回参考点操作也叫回零点操作。在数控编程中通常以零件图上某一点来建立坐标系进行编程,这个点称之为工件编程零点,这个坐标系称为工件坐标系。建立工件坐标系的目的在于方便和简化编程。
三、数控编程的方法
数控编程的方法主要有两种:一是手工编程;二是自动编程。两种编程方法各有优缺点和适用于不同的加工范围。手工编写的程序具有程序简单精炼、易于读懂、程序调整容易、适用于编写比较简单的零部件的加工程序,但是手工编程难以实现复杂曲面的加工。而自动编程是指用计算机来编制数控加工程序,自动编程的效率高、正确性好、操作安全可靠、能实现手工编程无法实现的复杂曲面的加工,但自动编程编写的程序比较冗长、不精炼、有些情况下走到轨迹不是很合理比较耗费工时,所以编程人员要根据零件实际情况选择合理对的编程方式。
四、常用机床的编程
(1)数控车床编程。数控车削加工过程中通常会用到车削循环指令,车削循环指令主要有简单车削循环指令和复合循环车削指令,而简单车削循环指令与复合车削循环指令里面又各包含几种不同的车循循环指令。面对不同的车削循环指令究竟该用哪一种合理,依赖于学习者对各种车削循环指令的走刀轨迹及走刀特点有一定的了解才能做出合理的选择。对于车削比较细长的工件而用到尾座和顶尖时,编写加工程序时应谨慎选择退刀和换刀的位置防止刀架与顶尖或是尾座发生碰撞。另外在车削锥面和圆弧时由于刀位点的变动,往往会造成过切或欠切的现象,可借助刀尖半径补偿功能来消除此类加工误差。
(2)数控铣床编程。数控铣主要用于加工平面类、变斜角类、曲面类、箱体类零件。数控铣床在加工过程中实际是控制刀具中心轨迹来实现铣削加工的,因此若不采取措施直接编程加工,所加工的零件在尺寸方面必然达不到图纸的要求。决解这个问题的`方法主要有两种:一是编程时在相应的尺寸上加上或减去一个刀具半径,二是运用刀具半径补偿功能来补偿一个刀具半径。在建立刀补的过程中刀具首先运动到程序中指定的目标位置,然后再根据刀具半径补偿中储存的数据相对与原轨迹偏离一个距离,所以在建立刀具半径补偿时建立刀补的距离必须大于刀具半径。而且建立与取消刀补必须在G01和G00上进行。在有些情况下为了防止在加工零件表面留下进刀痕迹可选择圆弧切入切出的方式进行进刀。另外通过修改刀具半径补中存储的数值还可实现粗精加工。当数控机床用到多把刀进行加工时,在对刀的过程中只有第一把刀的X、Y、Z三个方向都要进行对刀操作其它刀具只需进行Z方向对刀操作即可。
(3)数控加工中心的编程。数控加工中心主要用于加工形状复杂、工序多、精度要求比较高的工件。数控加工中心与数控车数控铣最大区别在于数控加工中心有刀库和自动换刀装置。对于不同规格的加工中心拥有不同数量刀具的刀库,故刀具从刀具库转到换刀位所需要的时间有长有短,因此在编写换刀指令时也比较灵活。例如:当刀具返回到换刀点的时间小于从刀具库选刀的时间,为提高生产效率减少等待换刀的时间可将选刀动作指令编写在换刀指令之前,在铣削的同时进行选刀。另外加工中心通常用长度补偿指令来设置Z向零点。所以在设定工件坐标系时通常仅仅在X、Y两个方向上进行零点偏置,Z向不进行偏置采取直接置零。当机床换上加工刀具后用块规找正Z向,读取块规松紧合适时机床坐标系的Z值减去块规高度后将其输入到刀具长度补偿值中,实现Z向零点的设定。通常情况下在编写加工中心加工程序时应以工序集中原则进行编写。
五、数控仿真的应用
实践是检验真理的唯一标准。掌握了一定的数控编程技术理论基础后,不进行实际操作只在纸上谈兵也是不行的。初学者直接在数控机床上进行操作练习,难免会因不熟练或误操作而导致造成机床设备的损坏。而且对于一个初学者来讲也不可能有较多的实际上机操作练习的机会。数控仿真则提供了一个很好的学习的平台供学习者来进行模拟上机操作。初学者有足够的时间和机会在数控仿真软件进行各种数控机床的操作练习,并且初学者可通过仿真来实际感受加工环境、刀具毛坯的安装、切削加工过程、观察各种指令的走刀轨迹。另外数控仿真同样可对加工程序进行快速精确的校验,以防止加工时出现干涉碰刀现象。在数控仿真上进行模拟操作几乎与实际机床上的操作是一样的,因此它在一定程度上可以达到佷好的操作练习的目的。
六、进一步学习数控的必要准备
前面提到过对于一些比较复杂的曲面单靠人工进行编程往往是比较困难的,运用一些编程软件进行自动编程可很好的解决这一难题。因此要想学好、学精数控编程这一门技术仅仅学习人工编程是远远不够的,还得学习一些自动编程的知识,两者结合在一起用才行。目前我国应用的比较多自动编程软件有:国产的CAXA、美国的Pro/Engineer、UG CAD/CAM系统、Mastercam、以色列的CIMATRON等软件,这些自动编程软件在自动编程过程比较重要的一步是对零件进行几何建模。所以学习者在学好手工编程的基础上还得学习当今一些主流编程的基本建模方法和技巧。虽然当今的数控技术发展的比较完善各种功能的加工指令也比较齐全。但是随着产品的不断更新换代,这些指令可能满足不了某些特殊零件的加工要求。而数控系统为用户提供了宏程序功能,用户可根据自己的加工要求来对数控系统的功能进行拓展。故学习一定的用户宏程序知识对于今后在数控行业的发展还是很有必要的。
一个优秀的数控编程技术人员应不仅满足编写出零件轮廓的加工程序,还应做到所编写的程序加工效率高、工艺性好、工艺参数选用合理、加工出来的零件合格率高、刀具寿命长、加工过程对机床寿命影响小。另外学好数控编程技术并不仅仅在于一朝一夕的努力刻苦学习,必须通过长期坚持不懈的努力钻研和实际操作经验的积累才能培养出优秀的数控技术人才。
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⑸ cnc数控编程的常用方法
1.定义
手工编程是指编程的各个阶段均由人工完成。利用一般的计算工具,通过各种数学方法,人工进行刀具轨迹的运算,并进行指令编制。
这种方式比较简单,很容易掌握,适应性较大。适用于中等复杂程度程序、计算量不大的零件编程,对机床操作人员来讲必须掌握。
2. 编程步骤
人工完成零件加工的数控工艺
分析零件图纸
制定工艺决策
确定加工路线
选择工艺参数
计算刀位轨迹坐标数据
编写数控加工程序单
验证程序
手工编程
3. 优点
主要用于点位加工(如钻、铰孔)或几何形状简单(如平面、方形槽)零件的加工,计算量小,程序段绝段数有限,编程直观易于实现的情况等。
4. 缺点
对于具有空间自由曲面、复杂型腔的零件,刀具轨迹数据计算相当繁琐,工作量大,极易出错,且很难校对,有些甚至根本无法完成。 (图形交互式)
1. 定义
对于几何形状复杂的零件需借助计算机使用规定的数控语言编写零件源程序,经过处理后生成加工程序,称为自动编程。
随着数控技术的发展,先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能,而且为编程提供了扩展数控功能的手段。FANUC6M数控系统的参数编程,应用灵活,形式自由,具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程,使加工程序简练易懂,实现普通编程难以实现的功能。
数控编程同计算机编程一样也有自己的语言,但有一点不同的是,现在电脑发展到了以微软的Windows为绝对优势占领全球市场.数控机床就不同了,它还没发展到那种相互通用的程度,也就是说,它们在硬件上的差距造就了它们的数控系统一时还不能达到相互兼容.所以,当我要对一个毛坯进行加工时,首先要以我们已经拥有的数控机床采用的是什么型号的系统.
2. 常用自动编程软件
(1)UG
Unigraphics 是美国Unigraphics Solution公司开发的一套集CAD、CAM、CAE 功能于一体的三维参数化软件,是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件,用于航空、航天、汽车、轮船、通用机械和电子等工业领域。
UG软件在CAM领域处于领先的地位,产生于美国麦道飞机公司,是飞机零件数控加工首选编程工具。
UG 优点
提供可靠、精确的刀具路径
能直接在曲面及实体上加工
良好的使用者界面,客户也可自行化设计界面
多样的加工方式,便于设计组合高效率的刀具路径
完整的刀具库
加工参数库管理功能
包含二轴到五轴铣削、车床铣削、线切割
大型刀具库管理
实体模拟切削
泛用型后处理器等功能
高速铣功能
CAM客户化模板
(睁宏改2)Catia
Catia是法国达索(Dassault)公司推出的产品,法制幻影系列战斗机、波音737、777的开发设计均采用Catia。
CATIA 据有强大的曲面造型功能,在所有的CAD三维软件位居前列,广泛应用于国内的航空航天企业、研究所,以逐步取代UG成为复杂型面设计的首选。
CATIA具有较强的编程能力,可满足复杂零件的数控加工要求。目前一些领域采取CATIA设计建模,UG编程加工,二者结合,搭配使用。
(3)Pro/E 是
美国PTC (参数技术有限公司)开发的软件,是全世界最普及的三维 CAD/CAM (计算机辅助设计与制造)系统。广泛用于电子、机械、模具、工业设计和玩具等民用行业。具有零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、造型设计等多种功能。
Pro/E在我国南方地区企业中被大量使用,设计建模采用PRO-E ,编程加工采用MASTERCAM 和 CIMATRON 是目悉判前通行的做法。
(4)C(imatronCAD/CAM系统
以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM产品,是较早在微机平台上实现三维CAD/CAM全功能的系统。该系统提供了比较灵活的用户界面,优良的三维造型、工程绘图,全面的数控加工,各种通用、专用数据接口以及集成化的产品数据管理。 CimatronCAD/CAM系统在国际上的模具制造业备受欢迎,国内模局制造行业也在广泛使用。
(5)Mastercam
美国CNC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件,它具有方便直观的几何造型 Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境,其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。 Mastercam具有较强的曲面粗加工及的曲面精加工的功能,曲面精加工有多种选择方式,可以满足复杂零件的曲面加工要求,同时具备多轴加工功能。由于价格低廉,性能优越,成为国内民用行业数控编程软件的首选。
(6)FeatureCAM
美国DELCAM公司开发的基于特征的全功能CAM软件,全新的特征概念,超强的特征识别,基于工艺知识库的材料库,刀具库,图标导航的基于工艺卡片的编程模式。全模块的软件,从2~5轴铣削,到车铣复合加工,从曲面加工到线切割加工,为车间编程提供全面解决方案。 DELCAM软件后编辑功能相对来说是比较好的。
近年来国内一些制造企业正在逐步引进,以满足行业发展的需求,属新兴产品。
(7)CAXA制造工程师
CAXA制造工程师是北京北航海尔软件有限公司推出一款全国产化的CAM产品,为国产CAM软件在国内CAM市场中占据了一席之地。 作为我国制造业信息化领域自主知识产权软件优秀代表和知名品牌,CAXA已经成为我国CAD/CAM/PLM业界的领导者和主要供应商。CAXA制造工程师是一款面向二至五轴数控铣床与加工中心、具有良好工艺性能的铣削/钻削数控加工编程软件。该软件性能优越,价格适中,在国内市场颇受欢迎。
(8)EdgeCAM
英国Pathtrace公司出品的具有智能化的专业数控编程软件,可应用于车、铣、线切割等数控机床的编程。针对当前复杂三维曲面加工特点,EdgeCAM设计出更加便捷可靠的加工方法 ,目前流行于欧美制造业。英国路径公司正在进行中国市场的开发和运作,为国内的制造业的客户提供更多的选择。
(9)VERICUTVERICUT
美国CGTECH公司出品的一种先进的专用数控加工仿真软件。VERICUT 采用了先进的三维显示及虚拟现实技术,对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度。不仅能用彩色的三维图像显示出刀具切削毛坯形成零件的全过程,还能显示出刀柄、夹具,甚至机床的运行过程和虚拟的工厂环境也能被模拟出来,其效果就如同是在屏幕上观看数控机床加工零件时的录像。
编程人员将各种编程软上生成的数控加工程序导入VERICUTVERICUT中,由该软件进行校验,可检测原软件编程中产生的计算错误,降低加工中由于程序错误导致的加工事故率。目前国内许多实力较强的企业,已开始引进该软件来充实现有的数控编程系统,取得了良好的效果。
随着制造业技术的飞速发展,数控编程软件的开发和使用也进入了一个高速发展的新阶段,新产品层出不穷,功能模块越来越细化,工艺人员可是在微机上轻松地设计出科学合理并富有个性化的数控加工工艺,把数控加工编程变得更加容易、便捷。
⑹ 自动数控自动,怎样编程
用CAM软件实现的。现在比较常用的是mastcam,一些常用的CAD软件也附有CAM功能和接口的。比如PRO-E,UG,CATIA,Solidworks等。后面附了介绍。我就不多说了。
CAD/CAM系统自动编程
CAD/CAM系统自动编程原理:利用CAD模块生成的几何图形,采用人机交互的实时对话方式,在计算机屏幕上指定被加工部位,输入相应的加工参数,计算机便可自动进行必要的数学处理并编制出数控加工程序,同时在计算机屏幕上动态地显示出刀具的加工轨迹.
CAD/CAM系统自动编程特点:将零件加工的几何造型、刀位计算、图形显示和后置处理等作业过程式结合在一起,有效地解决了编程的数据来源,图形显示,走刀模拟和交互修改问题,弥补了数控语言编程的不足;编程过程是在计算机上直接面向零件的几何图形交互进行,不需要用户编制零件加工源程序,用户界面友好,使用简便,直观,准确,便于检查;有利于实现 系统的集成,不仅能够实现产品设计(CAD)与数控加工编程(NCP)的集成,还便于与工艺过程设计(CAPP),刀具量具设计等其它生产过程的集成.
CAD/CAM系统自动编程步骤:几何造型,加工工艺分析,刀具轨迹生成,刀位验证及刀具轨迹的编辑,后置处理,数控程序的输出.
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CAM (computer Aided Manufacturing,计算机辅助制造)的核心是计算机数值控制(简称数控),是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。1952年美国麻省理工学院首先研制成数控铣床。数控的特征是由编码在穿孔纸带上的程序指令来控制机床。此后发展了一系列的数控机床,包括称为“加工中心”的多功能机床,能从刀库中自动换刀和自动转换工作位置,能连续完成锐、钻、饺、攻丝等多道工序,这些都是通过程序指令控制运作的,只要改变程序指令就可改变加工过程,数控的这种加工灵活性称之为“柔性”。加工程序的编制不但需要相当多的人工,而且容易出错,最早的CAM便是计算机辅助加工零件编程工作。麻省理工学院于1950年研究开发数控机床的加工零件编程语言APT,它是类似FORTRAN的高级语言。增强了几何定义、刀具运动等语句,应用APT使编写程序变得简单。这种计算机辅助编程是批处理的。
CAM系统一般具有数据转换和过程自动化两方面的功能。CAM所涉及的范围,包括计算机数控,计算机辅助过程设计。
数控除了在机床应用以外,还广泛地用于其它各种设备的控制,如冲压机、火焰或等离子弧切割、激光束加工、自动绘图仪、焊接机、装配机、检查机、自动编织机、电脑绣花和服装裁剪等,成为各个相应行业CAM的基矗
计算机辅助制造系统是通过计算机分级结构控制和管理制造过程的多方面工作,它的目标是开发一个集成的信息网络来监测一个广阔的相互关联的制造作业范围,并根据一个总体的管理策略控制每项作业。
从自动化的角度看,数控机床加工是一个工序自动化的加工过程,加工中心是实现零件部分或全部机械加工过程自动化,计算机直接控制和柔性制造系统是完成一族零件或不同族零件的自动化加工过程,而计算机辅助制造是计算机进入制造过程这样一个总的概念。
一个大规模的计算机辅助制造系统是一个计算机分级结构的网络,它由两级或三级计算机组成,中央计算机控制全局,提供经过处理的信息,主计算机管理某一方面的工作,并对下属的计算机工作站或微型计算机发布指令和进行监控,计算机工作站或微型计算机承担单一的工艺控制过程或管理工作。
计算机辅助制造系统的组成可以分为硬件和软件两方面:硬件方面有数控机床、加工中心、输送装置、装卸装置、存储装置、检测装置、计算机等,软件方面有数据库、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助数控程序编制、计算机辅助工装设计、计算机辅助作业计划编制与调度、计算机辅助质量控制等。
到目前为止,计算机辅助制造(CAM,Computer Aided Manufacturing)有狭义和广义的两个概念。CAM的狭义概念指的是从产品设计到加工制造之间的一切生产准备活动,它包括CAPP、NC编程、工时定额的计算、生产计划的制订、资源需求计划的制订等。这是最初CAM系统的狭义概念。到今天,CAM的狭义概念甚至更进一步缩小为NC编程的同义词。CAPP已被作为一个专门的子系统,而工时定额的计算、生产计划的制订、资源需求计划的制订则划分给MRPⅡ/ERP系统来完成。CAM的广义概念包括的内容则多得多,除了上述CAM狭义定义所包含的所有内容外,它还包括制造活动中与物流有关的所有过程(加工、装配、检验、存贮、输送)的监视、控制和管理。
数控系统
数控系统是机床的控制部分,它根据输入的零件图纸信息、工艺过程和工艺参数,按照人机交互的方式生成数控加工程序,然后通过电脉冲数,再经伺服驱动系统带动机床部件作相应的运动。图3-4-2为数控系统的功能示意图。
传统的数控机床(NC)上,零件的加工信息是存储在数控纸带上的,通过光电阅读机读取数控纸带上的信息,实现机床的加工控制。后来发展到计算机数控(CNC),功能得到很大的提高,可以将一次加工的所有信息一次性读入计算机内存,从而避免了频繁的启动阅读机。更先进的CNC机床甚至可以去掉光电阅读机,直接在计算机上编程,或者直接接收来自CAPP的信息,实现自动编程。后一种CNC机床是计算机集成制造系统的基础设备。现代CNC系统常具有以下功能:
(1) 多坐标轴联动控制; (2) 刀具位置补偿; (3) 系统故障诊断; (4) 在线编程; (5) 加工、编程并行作业; (6) 加工仿真; (7) 刀具管理和监控; (8) 在线检测。
数控编程原理
所谓数控编程是根据来自CAD的零件几何信息和来自CAPP的零件工艺信息自动或在人工干预下生成数控代码的过程。常用的数控代码有ISO(国际标准化组织)和EIA(美国电子工业协会)两种系统。其中ISO代码是七位补偶代码,即第8位为补偶位;而EIA代码是六位补奇码,即第5列为补奇位。补偶和补奇的目的是为了便于检验纸带阅读机的读错信息。一般的数控程序是由程序字组成,而程序字则是由用英文字母代表的地址码和地址码后的数字和符号组成。每个程序都代表着一个特殊功能,如G00表示点位控制,G33表示等螺距螺纹切削,M05表示主轴停转等。一般情况下,一条数控加工指令是若干个程序字组成的,如N012G00G49X070Y055T21中的N012表示第12条指令,G00表示点位控制,G49表示刀补准备功能,X070和Y055表示X和Y的坐标值,T21表示刀具编号指令。整个指令的意义是:快速运动到点(70,55),一号刀取2号拨盘上刀补值。
数控编程的方式一般有四种:
(1) 手工编程; (2) 数控语言编程; (3) CAD/CAM系统编程; (4) 自动编程。
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典型的商品化CAD、CAM软件简介
(CAD/CAM)技术是近年来工程技术领域中发展最迅速、最引人注目的一项高级技术,它已成为工业生产现代化的重要标志。它对加速工程和产品的开发、缩短产品设计制造周期、提高产品质量、降低成本、增强企业市场竞争能力与创新能力发挥着重要作用。它的应用及发展正引起一场产品工程设计与制造深刻的技术革命,并对产品结构、产业结构、企业结构、管理结构、生产方式以及人才知识结构方面带来巨大影响。作为CAD/CAM技术的主要载体,CAD/CAM方面的应用软件就显得越来越重要,面对市场上的各种各样的CAD/CAM软件,很多企业及应用人员经常会感到很困惑,因为每一个人的精力都是有限的,不可能把每一种应用软件都学会、用好,那末如何购买及使用一种或几种应用软件,并且所选用的软件是符合自己需求的,或者说花最少的钱、买到最好的软件、起到最好的利用价值,这就是笔者想在这里探讨的问题。
一.典型商品化软件的简介:
在国内,一提及CAD软件绝大多数的人都会想到AutoCAD,AutoCAD系列软件是Autodesk公司的产品,也是最早进入国内市场的CAD软件之一,从最早的2.0版到以后的R13、R14、2000直到如今的2002版,AutoCAD的产品在国内的市场上走过了十几年的历程了,从最早期的DOS操作命令到现在的Windows窗口式的操作界面,是大家所最熟悉的CAD软件。AutoCAD软件最早是针对二维设计绘图而开发的,随着其产品的日益成熟,在二维绘图领域该软件已经比较的完善,而且随着产品设计的发展需要,越来越多的产品设计已经不在停留在二维的设计领域,正在越来越多的朝着三维的产品设计发展,因此在AutoCADR12,R13的版本中已经加入了三维设计的部分,而且随着版本的不断更新三维设计的部分也在越来越多的发展,由于该软件开发中的自身原因,使的该软件存在一些的不足之处,比如,该软件在二维设计中无法做到参数化的全相关的尺寸处理;三维设计中的-实体造型能力不足。但是由于该软件进入国内市场较早,价格较便宜,对使用的微机要求较低,使用比较简单,因此使用者还是比较多,该软件为中国的CAD软件发展还是起到了一定的贡献。总的来说该软件作为一套二维的绘图软件还是非常好用的。
ParametricTechnologyCrop公司(PTC)的Pro/Engineer以其参数化、基于特征、全相关等概念闻名于CAD界。该软件的应用领域主要是针对产品的三维实体模型建立、三维实体零件的加工、以及设计产品的有限元分析。该公司新推出的Pro/Engineer2000i2是在原Pro/E的产品上新增了柔性工程技术,包括可视化检查(VisualSearch),行为建模技术(BehaviorModeling),形状索引(ShapeIndexing),特征灵活性(FeatureAgility),CDRE渲染(CDRERendering),疲劳预测(FatiguePnediction)。这些针对用户的人性化的设计技术可以使得设计人员把主要的精力集中到优化设计及产品的创新上,从而提高设计效率。该软件的参数化特性造型的功能是它的一个主要功能,它贯穿与整个系统,包括特征、曲面、曲线以及线框模型等。而且系统经过多年的努力,已经把参数化的造型技术应用到工程设计的各个模块,如绘图、工程分析、数控编程、布线设计和概念设计等。但是由于它的系统不是基于Windows操作平台开发的,因此该软件并非窗口式的对话框,这样一来就给学习者带来了一定的麻烦。同时该软件不支持布尔运算以及其它局部造型操作,限制了它的使用。因为该软件的功能十分强大,所以该软件在销售上是先卖给用户基本操作系统,然后用户根据自己的实际需要再去购买该软件的其它功能模块,比如支持数控加工的(CAM)模快,进行工程分析的有限元分析模快,因此该软件的价格相对较高,但由于它的功能很强大,国内的一些大型企业依然是它的主要用户。另外,值得一提的是该软件分为工作站版和微机版,微机版对计算机的性能要求较高,安装的系统必须是Windows2000、WindowsNT、WindowsXP,而且由于它的动态实体造型功能,相对要求的内存及硬盘空间都要较大,比如,内存就要求至少128M。
UnigraphicsSolutions公司的UG本身起源于航空、汽车企业(美国麦道航空公司),它的应用范围基本和Pro/E相似,它以Parasolid几何造型核心为基础,采用基于约束的特征建模技术和传统的几何建模为一体的复合建模技术。在三维实体造型时,由于几何和尺寸约束在造型的过程中被捕捉,生成的几何体总是完全约束的,约束类型是3D的,而且可用于控制参数曲面。在基于约束的造型环境中支持各种传统的造型方法,如布尔运算、扫描、曲面缝合等。该软件的主要缺点是不允许在零件之间定义约束。但UG具有统一的数据库,实现了CAD、CAE、CAM之间无数据交换的自由转换,实现了22.5轴,35轴联动的复杂曲面加工和镗铣加工,该软件的功能也非常的强大,一般认为UG是业界最好、最具有代表性的数控软件,它提供了功能强大的刀具轨迹生成方法。包括车、铣、线切割等完善的加工方法。它的销售也和Pro/E相似,采用分模块销售的办法,目前我国很多的航空企业都在使用这种软件,比如江西洪都航空集团公司,陕西飞机制造公司等。该软件目前的最高版本为UG18。同样UG软件的安装对微机的要求较高:CPU需要奔III566;内存需要256MB;显卡需要16MB显存,具有3D加速功能;鼠标要求三键鼠标。它的安装环境与上文提到的Pro/E的安装环境基本一致,UG使用起来比较复杂,软件相对较难掌握。
由法国DassaultSystems(达索)公司开发,后被美国IBM公司收购的CATIA是一个全面的CAD/CAM/CAE/PDM应用系统,CATIA具有一个独特的装配草图生成工具,支持欠约束的装配草图绘制以及装配图中各零件之间的连接定义,可以进行快速得概念设计。它支持参数化造型和布尔操作等造型手段,支持绘图与数控加工的双向数据关联。CATIA的外形设计和风格设计为零件设计提供了集成工具,而且该软件具有很强的曲面造型功能,集成开发环境也别具一格,同样,CATIA也可进行有限元分析,特别的是,一般的三维造型软件都是在三维空间内观察零件,但是CATIA能够进行四维空间的观察,也就是说该软件能够模拟观察者的视野进入到零件的内部去观察零件,并且它还能够模拟真人进行装配,比如使用者只要输入人的性别、身高等特征,就会出现一个虚拟装配的工人。但遗憾的是这套软件的价格也不便宜,目前笔者见过的最高的工作站版的CATIA应用软件是CATIAV5,该软件的微机版对微机的性能要求不太高,CPU选用P41GHz以上的,内存要求较大,另外还需要一块专业显卡。目前哈尔滨飞机制造公司的飞机、汽车等产品就是应用CATIA软件开发设计的。
SDRC公司的IDeasMasterSeries是高度集成化的CAD/CAE/CAM软件系统。在单一数字模型中完成从产品设计、仿真分析、测量直置数控加工的产品研发全过程,附加的CAM部分IDeasCamand可以方便地仿真刀具及机床的运动,可以从简单的2轴,2.5轴加工到以7轴5联动方式来加工极为复杂的工件,并可以对数控加工过程进行自动控制和优化:采用VGX(VaiationalGeometryExtended,即超变量化几何)技术,VGX技术扩展了变量化产品结构,允许用户对一个完整的三维数字产品从几何造型、设计过程、特征到设计约束,都可以实时直接设计和修改,在全约束和非全约束的情况下均可顺利地完成造型,它把直接几何描述和历史树描述结合起来,从而提供了易学易用的特性。模型修改允许形状几拓扑关系变化,操作简便,并非象参数化技术那样仅仅是尺寸驱动,所有操作均为“拖放”方式,它还支持动态导航、登陆、核对等功能。工程分析是它的特长,并具有多种解算器功能,解算器是IDeas集成软件的一个重要组成部分。IDeasMasterSeries在技术上是先进的,它的出现引起了人们的重视。据笔者了解国外很多大型的制造企业都是使用两种设计软件,一种是IDeasMasterSeries,用它来完成产品的设计,另一种是UG,用它来完成设计产品的制造。
Solidwoks公司的Solidwoks系列软件是一套功能相当强大的三维造型软件,三维造型是该软件的主要优势,该软件从最早的Solidwoks98版开始,就提出了功能强大、易学易用、技术创新这三大特点,就笔者的经验,该软件完全采用Windows的窗口界面,操作非常简单,支持各种运算功能,可以进行实时的全相关性的参数化尺寸驱动,比如,当设计人员修改了任意一个零件尺寸,就会使得装配图、工程图中的尺寸均随之变动。另外该软件的界面友好,使用全中文的窗口式菜单操作,这样一来就给使用者提供了学习便利,该软件的最新版本是新近推出的Solidwoks2001Plus,它秉承了Solidwoks原有特征,如碰撞检查、智能装配等,又新增了如动态运动模拟、直观的干涉检查、照片级的产品处理效果、符合GB的二维图纸等功能,使得该软件的功能日益强大。另外由于很多的使用者不满足与单纯的产品设计而要求CAD与CAM的结合,Solidwoks2001又开发了CAM模块——CAMWORKS,使用该模块能够很快的将设计好的产品转换为能够进行数控加工的G代码、M指令,使得CAD能和CAM有机的结合,该软件的另外一大优势是价格便宜,因此使用的单位及个人较多,比如国内的相当多的中小型企业都在使用Solidwoks软件。总的来说,Solidwoks系列产品作为三维的造型、设计软件还是相当的方便灵活好用的。
Cimatron公司的Cimatron是基于CAD/CAM/PDM的产品,这套软件的针对性较强,被更多的应用到模具开发设计中,该软件能够给应用者提供一套全面的标准模架库,方便于使用者进行模具设计中的分型面、抽芯等工作,而且在操作过程中都能进行动态的检查,可以说该软件在模具设计领域是非常出色的,国内南方的一些模具企业都在使用这套软件,但由于它针对的专业性强,因此Cimatron更多的被应用于模具的生产制造业,而其他行业的使用者较少,另外该软件的价格相对较贵。
以上介绍的主要都是一些进口的、国外的软件,国内的CAD/CAM系统是进几年才起步的,主要依靠于高等院校的开发研制,这一类的软件种类较多,比如具有自主版权的清华大学开发的GHGEMSCAD(高华CAD);具有三维功能并与有限元分析、数控加工集成的浙江大学开发的GS——CAD;具有参数化功能和装配设计功能的华中理工大学开发的开目CAD,该软件也是CAD/CAM/CAPP结合的软件,目前在国内的市场中使用也较多;北航海尔的CAXA系统是基于STEP的CAD/CAM集成制造系统,具有拖放式的实体造型并结合智能捕捉与三维球定位技术,在国内市场中出现较早,其功能也相对比较强大,在国内的应用也较为广泛。以上种种国内的应用软件大都符合中国人的绘图习惯,符合中国的制图、制造标准,而且是全中文的界面,符合中国人的使用习惯,因此进几年国产软件也慢慢的得到了应用者的广泛注意。而且国产软件的价格也是起与洋软件竞争的一个有利武器,国产软件的价格一般都在几千至万元左右,比起国外的动辄几十万,甚至上百万的软件实在是便宜的多。但凭心而论,国外软件的功能与技术仍是国产软件所不能达到的。
二.系统软件的选用原则:
以上简单介绍了种种CAD/CAM软件,但是应该如何选择合适自己的软件呢?根据笔者的经验一般应考虑以下几个因素:
系统功能与能力配置
目前,市场上支持CAD/CAM系统的系统软件和支撑软件很多,且大多采用了模块化结构和即插即用的连接与安装方式。不同的功能通过不同的软件模块实现,通过组装不同模块的软件构成不同规模和功能的系统。因此,要根据系统的功能要求确定系统所需要的软件模块和规模。
软件性能价格比
与硬件系统一样,目前CAD/CAM软件的生产厂家和供货商很多,同样功能的软件,不同厂家生产的在性能价格方面有较大的差异,不同供货渠道,价格上也有一定的差异,因此,选定软件产品时,也要进行系统的调研与比较,选择满足要求、运行稳定可靠、容错性好、人机界面友好、具有良好性能价格比的产品。同时,要注意欲购软件的版本号,该版本推出的日期及与以前一版本比较的功能改进等方面。
与硬件匹配性
不同的软件往往要求不同的硬件环境支持。如果软、硬件都需配置,则要先选软件,再选硬件,软件决定着CAD/CAM系统的功能。如果已有硬件,只配软件,则要考虑硬件能力,配备相应档次的软件。大多数软件分工作站版和微机版,有的是跨平台的,如AutoCAD,IDEAS,PROE,UG等分别有工作站版和微机版。
二次开发能力与环境
为高质、高效地充分发挥CAD/CAM软件作用,通常都需要进行二次开发,要了解所选软件是否具备二次开发的可能性,开放性程度,所提供的二次开发工具,进行二次开发所需要的环境和编程语言。有的支撑软件提供专用的二次开发语言,有的采用通用的汇编语言进行二次开发,前者的专业性强,学习和培训量大,但使用中效率较高,而后者则相反。
开放性
所选软件应与CAD/CAM系统中的设备、其它软件和通用数据库具有良好的接口、数据格式转换和集成能力,具备驱动绘图机及打印机等设备的接口,具备升级能力,便于系统的应用和扩展。
除此之外,与硬件系统设计一样,也要考虑供应商的发展变换趋势、信誉、经营状况和售后服务能力,是否具有维护服务机构、手段、维护服务响应效率,能否提供有效的技术支持、培训、故障检修和技术文档资料,产品的市场占有率和已有用户的反映情况等。
可靠性
所选软件应在遇到一些极限处理情况和某些误操作时,能进行相应处理而不产生系统死机和系统崩溃。
三、结束语
以上介绍的种种软件都是笔者个人认为比较成熟的、比较可靠的软件,当然由于篇幅限制,很多的软件不能一一详细的介绍到,请读者见谅,而且由于种种原因以上介绍的软件还有些不尽完备之处,请读者批评指正。