數(shù)控加工中CAD/CAM 軟件的應(yīng)用
我們以海天精工機床來作為操作平臺對于機電產(chǎn)品來說, 其設(shè)計、 制造水平、 產(chǎn)品的質(zhì)量、 成本及生產(chǎn)周期是息息相關(guān)的。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展, 特別是計算機技術(shù)的突飛猛進, 人工設(shè)計、 單件生產(chǎn)這些傳統(tǒng)的設(shè)計與制造方式已無法適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求, 采用計算機輔助設(shè)計及制造( Computer Aided Design and Computer AidedManufacturing,簡稱 CAD/CAM)技術(shù)已成為整個制造行業(yè)當前和將來技術(shù)發(fā)展的重點和趨勢。精工技術(shù)是制造業(yè)實現(xiàn)自動化、 柔性化、 集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ), 是提高產(chǎn)品質(zhì)量、 勞動生產(chǎn)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(chǔ)性工作, 因此 CAD/CAM技術(shù)對精工加工領(lǐng)域來說就顯得很重要。CAD/CAM軟件系統(tǒng)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(tài)顯示等。這些模塊以工程數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ), 進行統(tǒng)一管理, 既保持了底層數(shù)據(jù)的完整性和一致性, 實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享, 又節(jié)約了系統(tǒng)資源和運行時間。一、 CAD/CAM在精工加工中的基本功用。CAD能設(shè)計制作既滿足設(shè)計使用要求又適合 CAM加工的零件模型。優(yōu)秀的 CAD系統(tǒng)是一個高效的設(shè)計工具, 具有參數(shù)化設(shè)計功能, 三維實體模型與二維工程圖形能相互轉(zhuǎn)化和關(guān)聯(lián)。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(zhuǎn)換, 能從其他系統(tǒng)讀取圖形文件, 或?qū)⒈鞠到y(tǒng)的圖形文件傳送到其他系統(tǒng)。CAM與 CAD密不可分, CAM甚至比 CAD應(yīng)用得更為廣泛。它能提供一種交互式編程并產(chǎn)生加工軌跡的方法, 它包括加工規(guī)劃、 刀具設(shè)定、 工藝參數(shù)設(shè)置等內(nèi)容。隨著對產(chǎn)品形狀、 質(zhì)量要求的不斷提高, 要求工人高效地制造出高質(zhì)量以及復(fù)雜的產(chǎn)品, CAM技術(shù)不可缺少。 在實際應(yīng)用中, 二者自然緊密結(jié)合, 形成 CAD/CAM系統(tǒng)。此系統(tǒng)大大縮短了產(chǎn)品的制造周期, 顯著提高了產(chǎn)品質(zhì)量, 帶來了巨大的經(jīng)濟效益。高檔先進的 CAD/CAM系統(tǒng)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(xiàn)象等, 但直接通過 NC代碼來驅(qū)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(yè), 采用 NC代碼驅(qū)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(tǒng)中使其成為實際加工的支撐環(huán)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(zhì)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(chǎn)品設(shè)計和加工周期,大大提高生產(chǎn)效率, 產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟和社會效益。一般的 CAD/CAM系統(tǒng)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(diào), 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(nèi)常用的 CAD/CAM軟件。(一)UGⅡ(UNIGRAPHICSⅡ)。UGⅡ(UNIGRAPHICSⅡ)美國 UGS公司的主導產(chǎn)品, 是全球應(yīng)用最普遍的計算機輔助設(shè)計、 輔助工程、 輔助制造( CAD/CAE /CAM)一體化軟件系統(tǒng)之一。廣泛應(yīng)用于航空、 航天、 汽車、 通用機械及模具等領(lǐng)域。國內(nèi)外已有許多科研院所和企業(yè)選擇了 UGⅡ作為企業(yè)的 CAD/CAM系統(tǒng)。UGII 可以運行于 WindowsNT平臺, 無論裝配圖還是零件圖設(shè)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(cè)圖、 剖視圖等。其三維 CAD是參數(shù)化的, 一個零件尺寸的修改, 可致使相關(guān)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(yīng)力、 應(yīng)變及位移分析。UGⅡ的 CAM模塊功能非常強大, 它提供了一種產(chǎn)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(tǒng)。UGⅡ具有多種圖形文件接口, 可用于復(fù)雜形體的造型設(shè)計, 適合于大型企業(yè)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(shù)技術(shù)公司(PTC)推出的新一代 CAD/CAE /CAM軟件, 它具有基于特征、全相關(guān)、 單一數(shù)據(jù)庫和全參數(shù)化造型技術(shù), 為三維實體造型提供了一個優(yōu)良的平臺。該軟件 1993 年正式進入中國, 被廣泛應(yīng)用到機械、 電子、 汽車、 航空航天等各個領(lǐng)域。其工業(yè)設(shè)計方案可以直接讀取內(nèi)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(fā)布的 20.0 版本, 提供******加工路徑控制和智能化加工路徑創(chuàng)建, 允許 NC編程人員控制整體的加工路徑直到最細節(jié)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(fā)。該軟件具有功能齊全、 操作簡便、 學習簡單、 經(jīng)濟實用的特點, 受到小型加工企業(yè)特別是模具企業(yè)的歡迎, 在我國也有著廣泛的的應(yīng)用。(四)MasterCAM。MasterCAM是一種應(yīng)用廣泛的中低檔CAD/CAM軟件, 由美國 CNC Software 公司開發(fā), 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(shù)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(jié)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(shè)定等, 有助于高效的零件生產(chǎn)。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(yīng)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(lǐng)先一步的計算機輔助技術(shù)和服務(wù)” 。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(shù)和產(chǎn)品同中國制造業(yè)的具體需要相結(jié)合, 開發(fā)的擁有自己的核心技術(shù), 具有自主知識產(chǎn)權(quán)的系列軟件產(chǎn)品, 包括 CAD/CAM/CAPP /BOM等設(shè)計制造軟件和 PLM/PDM/MES 等管理軟件。CAXA 實體設(shè)計提供了豐富的數(shù)據(jù)接口, 可與所有流行的CAD/CAM 軟 件交換數(shù)據(jù)(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(jié)果加以修改, 并可調(diào)入不同軟件設(shè)計的零件造型生成數(shù)據(jù)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?qū)⑵滢D(zhuǎn)為實體格式進行編輯。作為國產(chǎn)軟件的代表, 它充分考慮中國特色, 符合國內(nèi)工程師的操作習慣。為沒有英文基礎(chǔ)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(yè)提供了從造型、設(shè)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(yōu)缺點。國內(nèi)外大量的經(jīng)驗表明, CAD 系統(tǒng)的效益往往不是從其本身而是通過 CAM和 PPC(生產(chǎn)計劃與控制)系統(tǒng)體現(xiàn)出來,反過來, CAM系統(tǒng)如果沒有 AD系統(tǒng)的支持, 花巨資引進的設(shè)備往往很難得到有效的利用。PPC 系統(tǒng)如果沒有 CAD 和CAM的支持, 既得不到完整、 及時和準確的數(shù)據(jù)作為計劃的依據(jù), 訂出的計劃也較難貫徹執(zhí)行, 所謂的生產(chǎn)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(tǒng)有機地、 統(tǒng)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(shù)一是減少加工前的準備工作, 可以減少夾具的設(shè)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(jié)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(fù)雜的零件按照各種不同的程序進行加工; 四是生產(chǎn)時間容易控制, 精工加工機床按照所設(shè)計的程序進行加工, 可準確地預(yù)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(fù)性好, 設(shè)計程序數(shù)據(jù)可以重復(fù)利用。CAD/CAM任務(wù)的實現(xiàn)過程十分復(fù)雜, 很難確定地描述其發(fā)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(xiàn)。實踐中工人根據(jù)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(shù)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(wěn), 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(tǒng), 將大大提高設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量, 充分發(fā)揮精工機床的優(yōu)越性, 提高整體生產(chǎn)水平, 實現(xiàn)系統(tǒng)集成和設(shè)計制造一體化?，F(xiàn)在, CAD/CAM技術(shù)在我國經(jīng)濟發(fā)展較為活躍的大中城市應(yīng)用日益廣泛。本文由海天精工整理發(fā)表，文章來自網(wǎng)絡(luò)僅參考學習，本站不承擔任何法律責任。http://m.himslangfull.com/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