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摘要:结合工程训练教学特点,介绍了CAD/CAM软件在现代加工技术实践教学中的综合应用。CAD/CAM软件对建立系统、全面的数控技术知识体系,提高学生复杂建模及编程水平、培养学生的工程实践能力有重要的作用。
关键词:工程训练;CAD/CAM;数控仿真;数控加工
CAD/CAM软件一般流程
CAD/CAM(计算机辅助设计及制造技术)借助计算机高速而精确的运算功能,大容量存储和处理数据的功能,丰富而灵活的图形、文字处理功能,将设计者的创造性思维能力、综合分析及逻辑判断能力结合起来,从而大大加快产品设计、开发进程。
CAD/CAM与数控机床加工相结合,是现代数控加工技术的主流。利用CAD/CAM软件可以解决复杂编程问题,实现自动编程,特别是对复杂曲线、曲面和实体的编程,可以提高编程效率及数控机床的利用率。此外,在企业中,借助计算机辅助设计与辅助制造功能,可以大大缩短产品的生产周期和降低生产成本。其一般工作流程如图1所示。
(二)生成刀路轨迹
首先,应定义毛坯。点击主菜单下的“加工”→“定义毛坯”,或直接点击特征栏加工管理下的毛坯项,设定毛坯大小为200×150×10,基准点为(-50,-25,0)。选择直径为10的端铣刀为加工刀具。
其次,采用区域式加工进行粗加工。第一步,设定关键参数。关键参数为“加工边界”中的“Z设定”和“相对于边界的刀具位置”。在“Z设定”可以设定有效的Z轴加工范围,即设置加工的岛屿深度;“相对于边界的刀具位置”设为边界内侧。第二步,选择毛坯轮廓和岛屿。加工轮廓为毛坯轮廓线,链搜索方向为顺时针,然后按右键结束轮廓选取。选择弯头轮廓定义为岛屿,链搜索方向同样为顺时针,右键结束岛屿选取,系统将自动生成平面区域的加工轨迹。
最后,采用轮廓线加工进行精加工。注意设置“加工参数”中的“偏移类型”和“偏移方向”。“加工边界”中的“Z设定”参数与粗加工相同。
(三)轨迹仿真
选中所生成的区域式粗加工和轮廓线精加工轨迹,用轨迹仿真模块对所生成的刀位轨迹进行仿真,检查加工方法、相应参数、刀具以及加工过程中是否发生过切和干涉等。若仿真结果比较理想,则可直接进行后置处理,自动生成代码。否则需要修改相应参数,或以轨迹进行编辑,以满足最终结果。轨迹仿真如图3所示。
(四)后置处理
所谓后置处理,即将CAD/CAM软件所生成的刀位文件转换成相应数控系统所要求的指令代码格式和程序格式,尽量满足实际机床的要求,减少不必要的修改,提高编程效率。
文中数控铣床采用的是Fanuc系统,应根据Fanuc系统编程指令设置各代码,并设程序起始和结束符为%,其中,“说明”“程序头”“换刀”和“程序尾”部分,可参照相应的后置配置宏程序说明进行调整。
选择“加工”→“后置处理”→“生成G代码”,选取要生成的刀路轨迹,生成加工代码,并将生成的程序通过CAXA网络传输将该代码传输至数控机床进行加工。
参考文献:
[1]刘颖.CAXA制造工程师在数控加工制造中的应用[J].CAD/CAM与制造业信息化,2005,(5).
[2]郭满荣.CAXA制造工程师进行平面轮廓加工的技巧[J].机械工人:冷加工,2003,(2).
作者简介:
赵亚楠(1979—),女,满族,黑龙江双城人,哈尔滨工程大学工程训练中心助教,研究方向为数控技术及CAD/CAM、机电一体化。(本栏责任编辑:周秀峰)
关键词:工程训练;CAD/CAM;数控仿真;数控加工
CAD/CAM软件一般流程
CAD/CAM(计算机辅助设计及制造技术)借助计算机高速而精确的运算功能,大容量存储和处理数据的功能,丰富而灵活的图形、文字处理功能,将设计者的创造性思维能力、综合分析及逻辑判断能力结合起来,从而大大加快产品设计、开发进程。
CAD/CAM与数控机床加工相结合,是现代数控加工技术的主流。利用CAD/CAM软件可以解决复杂编程问题,实现自动编程,特别是对复杂曲线、曲面和实体的编程,可以提高编程效率及数控机床的利用率。此外,在企业中,借助计算机辅助设计与辅助制造功能,可以大大缩短产品的生产周期和降低生产成本。其一般工作流程如图1所示。
(二)生成刀路轨迹
首先,应定义毛坯。点击主菜单下的“加工”→“定义毛坯”,或直接点击特征栏加工管理下的毛坯项,设定毛坯大小为200×150×10,基准点为(-50,-25,0)。选择直径为10的端铣刀为加工刀具。
其次,采用区域式加工进行粗加工。第一步,设定关键参数。关键参数为“加工边界”中的“Z设定”和“相对于边界的刀具位置”。在“Z设定”可以设定有效的Z轴加工范围,即设置加工的岛屿深度;“相对于边界的刀具位置”设为边界内侧。第二步,选择毛坯轮廓和岛屿。加工轮廓为毛坯轮廓线,链搜索方向为顺时针,然后按右键结束轮廓选取。选择弯头轮廓定义为岛屿,链搜索方向同样为顺时针,右键结束岛屿选取,系统将自动生成平面区域的加工轨迹。
最后,采用轮廓线加工进行精加工。注意设置“加工参数”中的“偏移类型”和“偏移方向”。“加工边界”中的“Z设定”参数与粗加工相同。
(三)轨迹仿真
选中所生成的区域式粗加工和轮廓线精加工轨迹,用轨迹仿真模块对所生成的刀位轨迹进行仿真,检查加工方法、相应参数、刀具以及加工过程中是否发生过切和干涉等。若仿真结果比较理想,则可直接进行后置处理,自动生成代码。否则需要修改相应参数,或以轨迹进行编辑,以满足最终结果。轨迹仿真如图3所示。
(四)后置处理
所谓后置处理,即将CAD/CAM软件所生成的刀位文件转换成相应数控系统所要求的指令代码格式和程序格式,尽量满足实际机床的要求,减少不必要的修改,提高编程效率。
文中数控铣床采用的是Fanuc系统,应根据Fanuc系统编程指令设置各代码,并设程序起始和结束符为%,其中,“说明”“程序头”“换刀”和“程序尾”部分,可参照相应的后置配置宏程序说明进行调整。
选择“加工”→“后置处理”→“生成G代码”,选取要生成的刀路轨迹,生成加工代码,并将生成的程序通过CAXA网络传输将该代码传输至数控机床进行加工。
参考文献:
[1]刘颖.CAXA制造工程师在数控加工制造中的应用[J].CAD/CAM与制造业信息化,2005,(5).
[2]郭满荣.CAXA制造工程师进行平面轮廓加工的技巧[J].机械工人:冷加工,2003,(2).
作者简介:
赵亚楠(1979—),女,满族,黑龙江双城人,哈尔滨工程大学工程训练中心助教,研究方向为数控技术及CAD/CAM、机电一体化。(本栏责任编辑:周秀峰)