学习情境七 CAD CAM 07

1、数控系统运行与维修 数控系统运行与维修 自动编程是使用计算机辅助编制数控机床零件加工 程序的过程或方法。 编程人员根据零件设计要求和现有工艺，使用自动 编程软件生成刀位数据文件CLF，再进行后置处理， 生成加工程序，然后通过磁盘、（纸带）或通讯接 口输入数控机床。 CAD/CAM软件应用 数控系统运行与维修 CAD/CAM软件应用 零零 件件 图图 纸纸 数数 控控 语语 言言 零零 件件 源源 程程 序序 输输 入入 编编 译译 数数 学学 处处 理理 后后 置置 处处 理理 显示图形显示图形 打印程序单打印程序单 穿制纸带穿制纸带 计算机通讯计算机通讯 修改修改 计算机自动编程系统计算机自

2、动编程系统 数控系统运行与维修 二、自动编程方式的分类 1. 语言自动编程 APT（Automatically Programmed Tool）语言 是一种对工件、刀具的几何形状及刀具相对于工 件的运动进行定义时所用的一种接近英语的符号 语言。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软件应用 数控系统运行与维修 APT自动编程过程 零 件 图 纸 确定工艺过程 和参数 零 件 源 程 序 数 学 处 理 后 置 处 理 数控 语言 数控

3、程 序系统 显示图形 直接通讯 修改 计算机 输出零件 加工程序 数控机床 数控系统运行与维修 2.图形自动编程 以图形要素为输入方式。从编程数据的来源， 零件及刀具几何形状的输入、显示和修改，刀具 运动的定义，刀具轨迹的生成，加工过程的动态 仿真显示，直至数控加工程序的产生都是在图形 交互方式下得到的。 不需要使用数控语言（APT源程序）；具有 形象、直观、高效等优点 CAD/CAM软件应用 数控系统运行与维修 图形编程方法使用图形编程方法使用CAD/CAMCAD/CAM系统，使用人机交互手段，系统，使用人机交互手段， 通过定义零件毛坯、加工刀具、切削参数、走刀路线、走通过定义零件毛坯、加工

4、刀具、切削参数、走刀路线、走 刀方式、加工误差等内容，由刀方式、加工误差等内容，由CAD/CAMCAD/CAM系统自动加工路径刀系统自动加工路径刀 位，通过后置处理，生成数据机床的加工程序。数控加工位，通过后置处理，生成数据机床的加工程序。数控加工 刀位的计算，是图形自动编程的基础。刀位的计算，是图形自动编程的基础。 具有计算机辅助设计(Computer Aided Design)和计算 机辅助制造(Computer Aided Manufacturing)，功能的 系统简称 CAD/CAM系统，它是指以计算机作为主要技术 手段来生成和运用各种数字信息与图形信息，以进行产 品设计和制造的系统。

5、 数控系统运行与维修 三、CAD/CAM系统的概念 具有计算机辅助设计(Computer Aided Design)和计 算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing)， 功能的系统简称 CAD/CAM系统，它是指以计算机作 为主要技术手段来生成和运用各种数字信息与图形 信息，以进行产品设计和制造的系统。 CAD/CAM软件应用 数控系统运行与维修 图7-1-1 CAD/CAM 工作流程 数控系统运行与维修 CAD/CAMCAD/CAM系统应具备的基本功能系统应具备的基本功能 v交互图形输入和输出功能交互图形输入和输出功能 v几何造型功能（曲线和曲面造型；实体造型；物

6、体几几何造型功能（曲线和曲面造型；实体造型；物体几 何特性计算功能）何特性计算功能） v有限元分析功能有限元分析功能 v优化设计功能优化设计功能 v处理数控加工信息功能处理数控加工信息功能 v统一的数据管理功能统一的数据管理功能 v二维绘图功能二维绘图功能 CAD/CAM软件应用 数控系统运行与维修 CAD/CAM软件系统 vUGII（美国） vPRO/ENGINEERING vIDEAS vCATIA vCIMATRON （英国） vMASTERCAM（美国） vCAXA （中国） CAD/CAM软件应用 数控系统运行与维修 uUnigraphics是美国Unigraphics Soluti

7、on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。 uUG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。 CAD/CAM软件应用 UG 数控系统运行与维修 u优点优点 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

8、后处理器等功能 高速铣功能 CAM客户化模板 数控系统运行与维修 u 应用举例应用举例 建模（零件图纸） 加工程序生成 （工艺、数控系统） 数控系统运行与维修 数控系统运行与维修 数控系统运行与维修 CatiaCatia是法国达索（是法国达索（Dassault DassaultDassault Dassault）公司推出的）公司推出的 产品，法制幻影系列战斗机、波音产品，法制幻影系列战斗机、波音737737、777777的开发设计的开发设计 均采用均采用CatiaCatia。 CATIACATIA据有强大的曲面造型功能，在所有的据有强大的曲面造型功能，在所有的CADCAD三维软三维软 件位居前

9、列，广泛应用于国内的航空航天企业、研究所件位居前列，广泛应用于国内的航空航天企业、研究所 ，以逐步取代，以逐步取代UGUG成为复杂型面设计成为复杂型面设计的成为复杂型面设计成为复杂型面设计的 首选。首选。 CATIACATIA具有较强的编程能力，可满足复杂零件的数控具有较强的编程能力，可满足复杂零件的数控 加工要求。目前一些领域采取加工要求。目前一些领域采取CATIACATIA设计建模，设计建模，UGUG编程编程 加工，二者结合，搭配使用。加工，二者结合，搭配使用。 Catia 数控系统运行与维修 Pro/EPro/E是美国是美国PTCPTC（参数技术有限公司）开发的软件，是（参数技术有限公司

10、）开发的软件，是 全世界最普及的三维软件，全世界最普及的三维软件，CAD/CAM CAD/CAM （计算机辅助设计（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。和玩具等民用行业。 Pro/EPro/E具有零件设计、产品装配、模具开发、数控加工具有零件设计、产品装配、模具开发、数控加工 、造型设计等多种功能。、造型设计等多种功能。 Pro/EPro/E在我国南方地区企业中被大量使用，设计建模采在我国南方地区企业中被大量使用，设计建模采 用用PRO-E PRO-E ，编程加工采用，编程加工采用MASTERCAM

11、 MASTERCAM 和和CIMATRONCIMATRON是目前是目前 通行的做法。通行的做法。 Pro/E 数控系统运行与维修 CimatronCimatron CAD/CAM CAD/CAM系统是以色列系统是以色列Cimatron Cimatron CimatronCimatron公司的公司的CAD/CAM/PDMCAD/CAM/PDM产品，是较早在微机产品，是较早在微机 平台上实现三维平台上实现三维CAD/CAMCAD/CAM全功能的系统。该系统提全功能的系统。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

12、用、专用数据接口绘图，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。以及集成化的产品数据管理。 CimatronCimatron CAD/CAM CAD/CAM系统在国际上的模具制造业备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。受欢迎，国内模局制造行业也在广泛使用。 Cimatron 数控系统运行与维修 Mastercam是美国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

13、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。 Mastercam 数控系统运行与维修 FeatureCAMFeatureCAM是美国是美国DELCAMDELCAM公司开发的基于特征的全功公司开发的基于特征的全功 能能CAMCAM软件，全新的特征概念，超强的特征识别，基于工软件，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。的编程模式。 全模块的软件，从全模块的软件，从2-

14、52-5轴铣削，到车铣复合加工，从曲轴铣削，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。面加工到线切割加工，为车间编程提供全面解决方案。 DELCAMDELCAM软件后编辑功能相对来说是比较好的。近年来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。求，属新兴产品。 DELCAM 数控系统运行与维修 CAXACAXA制造工程师是北京北航海尔软件有限公司推出一制造工程师是北京北航海尔软件有限公司推出一 款全国产化的款全国产化的CAMCAM产品，为国产产品，为国产C

15、AMCAM软件在国内软件在国内CAMCAM市场中市场中 占据了一席之地。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，表和知名品牌，CAXACAXA已经成为我国已经成为我国CAD/CAM/PLMCAD/CAM/PLM业界的领业界的领 导者和主要供应商。导者和主要供应商。 CAXACAXA制造工程师是一款面向二至五轴数控铣床与加工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中心、具有良好工艺性能的铣削/ /钻削数控加工编程软件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

16、受欢迎。该软件性能优越，价格适中，在国内市场颇受欢迎。 CAXA制造工程师制造工程师 数控系统运行与维修 EdgeCAMEdgeCAM是英国是英国PathtracePathtrace公司出品的具有智能化的专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、线切割等数控机业数控编程软件，可应用于车、铣、线切割等数控机 床的编程。床的编程。 针对当前复杂三维曲面加工特点，针对当前复杂三维曲面加工特点，EdgeCAMEdgeCAM设计出更设计出更 加便捷可靠的加工方法，目前流行于欧美制造业。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，为国英国路径公

17、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。内的制造业的客户提供更多的选择。 EdgeCAM 数控系统运行与维修 VERICUTVERICUT是美国是美国CGTECHCGTECH公司出品的一种先进公司出品的一种先进 的专用数控加工仿真软件。的专用数控加工仿真软件。VERICUTVERICUT采用了采用了 先进的三维显示及虚拟现实技术，对数控加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

18、具成零件的全过程，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。数控机床加工零件时的录像。 数控加工仿真软件数控加工仿真软件 数控系统运行与维修 v编程人员将各种编程软上生成的数控加工编程人员将各种编程软上生成的数控加工 程序导入程序导入VERICUTVERICUT中，由该软件进行校验，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。低加工中由于程序错误导致的加工事故率。 v目前国内许多实力较强的企业，已开始引目前国内许多实力