2017年5月23日

數控加工中CAD/CAM 軟件的應用

我們以海天精工機床來作為操作平臺對于機電產品來說, 其設計、制造水平、產品的質量、成本及生產周期是息息相關的。隨著現代科學技術的發展, 特別是計算機技術的突飛猛進, 人工設計、單件生產這些傳統的設計與制造方式已無法適應現代工業發展的要求, 采用計算機輔助設計及制造( Computer Aided Design and Computer AidedManufacturing,簡稱 CAD/CAM)技術已成為整個制造行業當前和將來技術發展的重點和趨勢。精工技術是制造業實現自動化、柔性化、集成化生產的基礎, 是提高產品質量、勞動生產率必不可少的手段。在精工加工過程中, 加工程序的編制是基礎性工作, 因此 CAD/CAM技術對精工加工領域來說就顯得很重要。CAD/CAM軟件系統是由多個功能模塊組成的, 如三維繪圖、圖形編輯、曲面、精工加工、仿真模擬、動態顯示等。這些模塊以工程數據庫為基礎, 進行統一管理, 既保持了底層數據的完整性和一致性, 實現了數據共享, 又節約了系統資源和運行時間。一、 CAD/CAM在精工加工中的基本功用。CAD能設計制作既滿足設計使用要求又適合 CAM加工的零件模型。優秀的 CAD系統是一個高效的設計工具, 具有參數化設計功能, 三維實體模型與二維工程圖形能相互轉化和關聯。一個好的 CAD/CAM軟件與其他 CAD/CAM軟件的兼容性是非常重要的, 軟件所帶的圖形文件接口, 要能支持多種圖形文件轉換, 能從其他系統讀取圖形文件, 或將本系統的圖形文件傳送到其他系統。CAM與 CAD密不可分, CAM甚至比 CAD應用得更為廣泛。它能提供一種交互式編程并產生加工軌跡的方法, 它包括加工規劃、刀具設定、工藝參數設置等內容。隨著對產品形狀、質量要求的不斷提高, 要求工人高效地制造出高質量以及復雜的產品, CAM技術不可缺少。在實際應用中, 二者自然緊密結合, 形成 CAD/CAM系統。此系統大大縮短了產品的制造周期, 顯著提高了產品質量, 帶來了巨大的經濟效益。高檔先進的 CAD/CAM系統提供了一定的 NC仿真功能,用于檢查刀具切削過程的正確性、檢查過切和干涉現象等, 但直接通過 NC代碼來驅動仿真加工過程的方法和軟件還很少。而在大量使用半手工精工編程的我國制造業, 采用 NC代碼驅動仿真加工過程以檢驗 NC代碼的正確性是迫切的。特別是如果能將仿真軟件直接嵌入到實際的加工系統中使其成為實際加工的支撐環境, 將具有更為深遠的意義。精工加工過程仿真, 保證了精工編程的質量, 減少了試切的工作量和勞動強度, 提高了編程的一次成功率, 縮短了產品設計和加工周期,大大提高生產效率, 產生巨大的經濟和社會效益。一般的 CAD/CAM系統使用后處理程序提供用戶化的精工碼輸出, 使用戶能夠靈活地使用不同的精工裝置。提供后處理和程序, 一般包括車床、線切割、電火花機床或三維五軸精工編程的后處理程序。后處理程序能細調, 以使精工輸出符合用戶的要求; 能將 NC程序反向處理, 顯示刀具路徑。加工中心請選擇海天精工二、精工加工中國內常用的 CAD/CAM軟件。(一)UGⅡ(UNIGRAPHICSⅡ)。UGⅡ(UNIGRAPHICSⅡ)美國 UGS公司的主導產品, 是全球應用最普遍的計算機輔助設計、輔助工程、輔助制造( CAD/CAE /CAM)一體化軟件系統之一。廣泛應用于航空、航天、汽車、通用機械及模具等領域。國內外已有許多科研院所和企業選擇了 UGⅡ作為企業的 CAD/CAM系統。UGII 可以運行于 WindowsNT平臺, 無論裝配圖還是零件圖設計, 都是從三維實體造型開始, 可視化程度很高。三維實體生成后, 可自動生成二維視圖, 如三視圖、軸側圖、剖視圖等。其三維 CAD是參數化的, 一個零件尺寸的修改, 可致使相關零件的變化。該軟件還具有人機交互方式下的有限元求解程序, 可以進行應力、應變及位移分析。UGⅡ的 CAM模塊功能非常強大, 它提供了一種產生精確刀具路徑的方法, 該模塊允許用戶通過觀察刀具運動來圖形化地編輯刀具軌跡,如延伸、修剪等, 它所帶的后置處理模塊支持多種精工系統。UGⅡ具有多種圖形文件接口, 可用于復雜形體的造型設計, 適合于大型企業和研究所使用。最新版本為 UG NX 3。鉆攻中心請選擇海天精工(二) Pro/ENGINEER。Pro/ENGINEER 是美國參數技術公司(PTC)推出的新一代 CAD/CAE /CAM軟件, 它具有基于特征、全相關、單一數據庫和全參數化造型技術, 為三維實體造型提供了一個優良的平臺。該軟件 1993 年正式進入中國, 被廣泛應用到機械、電子、汽車、航空航天等各個領域。其工業設計方案可以直接讀取內部的零件和裝配文件, 當原始造型被修改后, 具有自動更新的功能。新近發布的 20.0 版本, 提供******加工路徑控制和智能化加工路徑創建, 允許 NC編程人員控制整體的加工路徑直到最細節的部分。該軟件還支持高速加工和多軸加工, 帶有多種圖形文件接口。(三) Cimatron。Cimatron 由以色列 Cimatron 公司 1982 年開發。該軟件具有功能齊全、操作簡便、學習簡單、經濟實用的特點, 受到小型加工企業特別是模具企業的歡迎, 在我國也有著廣泛的的應用。(四)MasterCAM。MasterCAM是一種應用廣泛的中低檔CAD/CAM軟件, 由美國 CNC Software 公司開發, V5.0 以上運行于 Windows 或 Windows NT。該軟件三維造型功能稍差, 但操作簡便實用, 容易學習。新的加工任選項使用戶具有更大的靈活性, 如多曲面徑向切削和將刀具軌跡投影到數量不限的曲面上等功能。這個軟件還包括新的 C 軸編程功能, 可順利將銑削和車削結合。其他功能, 如直徑和端面切削、自動 C軸橫向鉆孔、自動切削與刀具平面設定等, 有助于高效的零件生產。其后處理程序支持銑削、車削、線切割、激光加工以及多軸加工。另外, MasterCAM提供多種圖形文件接口, 如 SAT、IGES、 VDA、 DXF、 CADL以及 STL等。由于該軟件的價格便宜,應用廣泛, 其 CAM功能也很強。高速加工中心請選擇海天精工(五) CAXA。CAXA是英文 Computer Aided X Alliance— Always a step Ahead 的縮寫, 其涵義是“ 領先一步的計算機輔助技術和服務” 。CAXA系列軟件是北京海爾軟件公司依托大學的科研力量, 融入國外公司的最新成果, 將先進的技術和產品同中國制造業的具體需要相結合, 開發的擁有自己的核心技術, 具有自主知識產權的系列軟件產品, 包括 CAD/CAM/CAPP /BOM等設計制造軟件和 PLM/PDM/MES 等管理軟件。CAXA 實體設計提供了豐富的數據接口, 可與所有流行的CAD/CAM 軟件交換數據(IGES, PRO/E, CATIA, SAT, STEP,STL, VRML, Parasolidx_t, 3DS, DXF, DWG, AVI, BMP, VMF等)。不但可以讀入其他三維軟件的造型結果加以修改, 并可調入不同軟件設計的零件造型生成數據裝配。對讀入的特征造型可自動識別并重新生成, 并可直接讀入和處理多面體的格式或將其轉為實體格式進行編輯。作為國產軟件的代表, 它充分考慮中國特色, 符合國內工程師的操作習慣。為沒有英文基礎的人學習 CAD提供了方便,比較起來,CAXA軟件更易懂,易被接受。為精工加工行業提供了從造型、設計到加工代碼生成、加工仿真、代碼校驗等一體化的解決方案。CNC加工中心請選擇海天精工三、 CAD/CAM軟件的優缺點。國內外大量的經驗表明, CAD 系統的效益往往不是從其本身而是通過 CAM和 PPC(生產計劃與控制)系統體現出來,反過來, CAM系統如果沒有 AD系統的支持, 花巨資引進的設備往往很難得到有效的利用。PPC 系統如果沒有 CAD 和CAM的支持, 既得不到完整、及時和準確的數據作為計劃的依據, 訂出的計劃也較難貫徹執行, 所謂的生產計劃和控制將得不到實際效益。因此, 人們著手將 CAD、 CAE、 CAPP、 CAM和PPC 等系統有機地、統一地集成在一起, 從而消除了“ 自動化孤島” , 取得了******的效益。采用 CAD/CAM技術一是減少加工前的準備工作, 可以減少夾具的設計與制造、工件的定位與裝夾時間; 二是減少加工誤差, 可以在制造加工前進行加工路徑模擬仿真, 可以減少加工過程中的誤差和干涉檢查, 進而節約制造成本; 三是提高加工的靈活性, 配合各種多軸加工機床, 可以在同一機床上對復雜的零件按照各種不同的程序進行加工; 四是生產時間容易控制, 精工加工機床按照所設計的程序進行加工, 可準確地預估加工所需的時間, 以控制零件的制造加工時間; 五是加工重復性好, 設計程序數據可以重復利用。CAD/CAM任務的實現過程十分復雜, 很難確定地描述其發生的先后順序, 有時是并行甚至逆向的, 這樣必須有人的參與才能給予實現。實踐中工人根據圖紙要求適當修改生成的代碼。CAD/CAM軟件自動編程中, 大多數加工方式默認只能采用直接垂直向下進刀方式, 如“ 外形銑削” 、 “ 平面銑削” 、 “ 曲面精加工” 等。立銑刀的端部中心部分沒有切削刃, 垂直進刀的切削能力很小, 而鍵槽銑刀是兩刃刀具, 其端部刀刃通過銑刀中心, 有垂直吃刀的能力, 但由于鍵槽銑刀只有兩條切削刃, 加工時不平穩, 在大面積切削中的加工效率較低, 加工零件的表面粗糙度也不太理想。在加工工藝孔時, 該工藝孔的深度控制要準確。深度太淺, 在直接垂直進刀過程中很有可能使立銑刀損壞; 深度太深, 超出了工件要求加工的位置, 會導致工件過切而報廢。CAD/CAM軟件將微機與 CNC 機床組成面向車間的系統, 將大大提高設計效率和設計質量, 充分發揮精工機床的優越性, 提高整體生產水平, 實現系統集成和設計制造一體化。現在, CAD/CAM技術在我國經濟發展較為活躍的大中城市應用日益廣泛。本文由海天精工整理發表，文章來自網絡僅參考學習，本站不承擔任何法律責任。http://www.hblengqueta.cn/加工中心高速加工中心鉆攻中心 CNC加工中心請選擇海天精工

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