数控系统运行和维修

1、数控系统运行和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软件应用一、自动编程流程CAD/CAM软件应用零件图纸数控语言零件源程序输入编译数学处理后置处理 显示图形打印程序单穿制纸带计算机通讯修改计算机自动编程系统二、自动编程方式的分类 语言自动编程 APTAutomatically 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：

2、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

3、CAD/CAM软件应用图形编程方法使用CAD/CAM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、走刀方式、加工误差等内容，由CAD/CAM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。数控加工刀位的计算，是图形自动编程的根底。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。三、CAD/CAM系统的概念具有计算机辅助设计(Comput

4、er 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软件应用图7-1-1 CAD/CAM 工作流程 CAD/CAM系统应具备的根本功能交互图形输入和输出功能几何造型功能曲线和曲面造型；实体造型；物体几 何特性计算功能有限元分析功能优化设计功能处理数控加工信息功能统一的数据管理功能二维绘图功能CAD/CAM软件应用CAD/CAM软件系统UGII美国PRO/ENGINEERINGIDEASCATIA

5、CIMATRON 英国MASTERCAM美国CAXA 中国CAD/CAM软件应用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。CAD/CAM软件应用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

6、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 应用举例建模零件图纸加工程序生成 工艺、数控系统Catia是法国达索Dassault 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。

7、CatiaPro/E是美国PTC参数技术开发的软件，是全世界最普及的三维软件，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。Pro/E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是目前通行的做法。Pro/ECimatron CAD/CAM系统是以色列Cimatron 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

8、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。Cimatron CAD/CAM系统在国际上的模具制造业备受欢送，国内模局制造行业也在广泛使用。CimatronMastercam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。Ma

9、stercamFeatureCAM是美国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，以满足行业开展的需求，属新兴产品。DELCAMCAXA制造工程师是北京北航海尔软件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

10、经成为我国CAD/CAM/PLM业界的领导者和主要供给商。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，在国内市场颇受欢送。CAXA制造工程师EdgeCAM是英国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。EdgeCAMVERICUT是美国CGTECH公司出品的一种先进的专用数控加工仿真软

11、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到达了极其逼真的程度。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。数控加工仿真软件编程人员将各种编程软上生成的数控加工程序导入VERICUT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。数控加工仿真软件工程二 MasterCAM及其CAD功能第一节

12、MasterCAM软件系统概述Mster CAM是美国CNC Software Inc.公司所研制的集CAD/CAM于一体的一个大型应用软件系统。用户可利用其绘图设计功能绘制出待加工零件的图样，然后直接在其上进行加工路线的描述定义，那么该软件即可自动计算处理并生成用于控制机床的数控加工程序。 CAD/CAM自动编程过程零件几何造型工艺规划刀具定义加工工艺参数定义刀具路径文件NC加工程序程序校验、动态仿真后置处理Mill模块结构框架分析查询修整图形变换删除视屏显示设定图层颜色管理文件管理基本作图图形绘制加工刀具路径定义刀具路径后置处理NC程序文件其它数据文件线架构建曲面构建实体构建轮廓铣削数据查

13、询加工模拟编辑修改刀库设定工件设定曲面粗铣曲面精修实体加工钻孔挖槽刻字系统操作界面常用操作说明1、 系统绝大局部功能实施都需要通过对主功能菜单的逐层调用来进行。2、逐层回退及直接返回根菜单。Esc 键也可回退3、图标菜单区只能逐页下翻或回退。4、能实现层别及各种线型的设置。5、绘图前必须先设置绘图原点、构图面和工作深度。 6、F9显示和关闭绘图原点。Alt+U 撤消一步MasterCAM自动编程演示 1、2D图形构建2、刀路定义3、加工仿真 4、NC程序的生成 第二节 零件根本几何图形的绘制一、MasterCAM构图的根本知识 1、选择点的方法 在需要给点时出现 可直接给定用逗号分隔开的X、Y

14、、Z坐标点值原点 绘图坐标系的原点圆心点 圆或圆弧的圆心点端点 某图素的端点，整圆的端点在0交点 两图素的交点，需定义两图素 中点 某图素的中点点 用画点命令画出来的实际点 四分圆点 圆或圆弧的四象限点任意点 用鼠标随意拾取的点 2、选择集 需选择图素时出现取消选择串连 串连一些首尾相接的图素窗选 开窗选，有窗内、窗外和窗交等方式单一 单一的某类图素所有的 所有的某类图素组群 进行过组群定义的一组图素结果 经图形变换操作而产生出的系列图素3、串连设定串连操作用于连接一些首尾相接的图素。连接时应注意串连方向歧点：即图形分叉点。两根线相交但交点并非线段端点时那么不会成为歧点。假设串接时碰到歧点，那

15、么系统将会询问下一步串接的路线方向。局部串连方式：可有选择地串连一封闭轮廓中的局部轮廓线。二、2D根本构图方法 1、直线的绘制步骤：绘图L直线绘线模式常用：水平线垂直线任意线连续线极坐标线切线法线平行线零件根本几何图形的绘制2、圆弧的绘制步骤：绘图A圆弧绘圆弧的模式常用：1、绘整圆点半径圆、点直径圆点为圆心两点画圆、三点画圆2、绘圆弧极坐标 逆时针两点画弧三点画弧切弧圆弧的绘制零件根本几何图形的绘制3、矩形的绘制步骤：绘图R矩形绘圆矩形的形式常用：一点：通过矩形的宽度、高度及定位点位置来确定矩形。二点：通过两个对角点的位置来确定矩形。选项：设置矩形的选项。第三节 2D图形的编辑修改 第四节 2

16、D绘图举例-1 先设线形为中心线，再画水平线，坐标为0，画垂直线，坐标为0。 线形设为实线。画水平线3根，坐标分别为10，-10，-20。 画3个整圆，半径为5，圆心分别为20，15，20，-15，-20，-20。 极坐标画线，点-43，18，角度-60，线长50。画切线圆外点方式，选择被切圆弧，给点-43，18，线长默认。 修剪：三个图素方式，修剪三圆弧及连接线边界。 单个图素方式，修剪两水平平行线到中心线处 画任意线段，捕捉水平线1的端点，再捕捉水平线2的中点。 修剪：两个图素，拾取水平线2和刚画出的斜线。 2D绘图举例-2绘图过程绘图过程工程三 MasterCAM的2D刀路定义第一节 CAM根底一、刀具平面和构图平面设定关系刀具：俯视 刀具：俯视 刀具：俯视 刀具：主视构图：俯视 构图：主视 构图：侧视 构图：主视二、刀具原点、机械原点和备刀点1、刀具原点： 机床系统的加工原点。通常和绘图原点要一致。2、机械原点： 用来作为G92格式输出时其后所跟的起刀点坐标值。对NC程序的生成没有影响。3、备刀点： 刀具的进刀点和退刀点。三、共同的刀具参数