《CATIA教程》PPT課件
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1、CATIA教程 數(shù)控加工 CATIA培訓(xùn) 目錄 第一節(jié) 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 第二節(jié) CATIA數(shù)控加工基本操作 第三節(jié) 2.5軸銑削加工 第四節(jié) 曲面加工 第一節(jié) 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 數(shù)控( Numerical control, NC):用數(shù)字化信號對機(jī)床運(yùn)動及其加工過程進(jìn) 行控制的一種方法。 數(shù)控加工是 CAD與 CAM中最能明顯發(fā)揮效益的生產(chǎn)環(huán)節(jié)之一。它不僅大大 提高了具有復(fù)雜型面的產(chǎn)品的制造能力與制造效率,而且能夠保證產(chǎn)品達(dá)到很高 的加工精度與加工質(zhì)量。 數(shù)控加工技術(shù)集傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測 技術(shù)、信息處理技術(shù)、光機(jī)電技術(shù)與一體,是現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的
2、基礎(chǔ)。 一、數(shù)控編程的基本過程 數(shù)控編程的主要任務(wù)是計算加工走刀中的刀位點(diǎn)( Cutter Location, CL 點(diǎn))。 CATIA提供了多種加工類型用于各種復(fù)雜零件的粗精加工,用戶可根據(jù)零件 結(jié)構(gòu)、加工表面形狀和加工精度要求選擇合適的加工類型。 對于不同的加工類型, CATIA的數(shù)控編程過程都需要經(jīng)過 獲取零件模型、加 工工藝分析及規(guī)劃、完善零件模型、設(shè)置加工參數(shù)、生成數(shù)控加工刀路、檢驗數(shù) 控刀路和生成數(shù)控加工程序 七個步驟。其流程如下圖所示。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 加工工藝分析及規(guī)劃 完善零件模型 設(shè)置加工參數(shù) 生成數(shù)控刀路 檢驗數(shù)控刀路 生成數(shù)控加工程序 加
3、工對象 切削方式 刀具參數(shù) 加工程序參數(shù) CAM系統(tǒng) CAD系統(tǒng) 建立零件 模型 數(shù)控 加工 CATIA數(shù)控編程基本過程 建立或獲取零件模型 用戶可使用 CATIA建立零件模型,或通過公 共數(shù)據(jù)交換格式,如 IGES、 STEP等,將其它 CAD系統(tǒng)的模型導(dǎo)入 CATIA。 加工工藝分析及規(guī)劃 加工工藝分析及規(guī)劃在很大程度上決定了數(shù) 控程序的質(zhì)量,主要包括以下內(nèi)容: 加工對象的確定 通過對模型的分析,確定工件上哪些部位需要在 數(shù)控銑床上或加工中心上加工。 加工區(qū)域規(guī)劃 即按照形狀特征、功能特征及精度、粗糙度等要求, 將加工對象劃分為若干個加工區(qū)域,以此來提高加工效益與質(zhì)量。 加工工藝路線規(guī)劃
4、即從粗加工到精加工,再到清根加工的加工流 程規(guī)劃,以及加工余量的分配。 加工工藝和加工方式確定 如刀具選擇、加工工藝參數(shù)和切削方式 的選擇等。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 完善零件模型 由于設(shè)計人員更多地考慮零件設(shè)計的方便性和完 整,較少顧及零件模型對加工的影響,所以需要根據(jù)加工對象對模型做 進(jìn)一步的完善,主要內(nèi)容包括: 確定坐標(biāo)系 將坐標(biāo)系確定在適合加工人員定位(對刀)的位置。 清理隱藏對加工不產(chǎn)生影響的元素 修補(bǔ)部分曲面 如由于模型轉(zhuǎn)換引起的裂隙、不加工部位造成的曲 面空缺部位、不便于加工的窄槽等。 增加安全曲面 對輪廓曲線進(jìn)行修整 在數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的模型中,尤其重要。 構(gòu)建刀路限制邊界 需要使
5、用邊界來限制加工范圍的加工區(qū)域, 要先構(gòu)建出邊界曲線。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 設(shè)置加工參數(shù) 參數(shù)設(shè)置可視為對工藝分析的規(guī)劃的具體實施, 其主要內(nèi)容包括: 設(shè)置加工對象 用戶通過交互方式選擇被加工的區(qū)域、毛坯和避讓 區(qū)域等。 設(shè)置切削方式 指定刀路的類型及相關(guān)參數(shù)。 設(shè)置或創(chuàng)建刀具 選擇適合的刀具,如果刀庫中沒有合適的刀具, 需要創(chuàng)建刀具。 設(shè)置加工程序參數(shù) 包括進(jìn)退刀位置及方式、切削用量、行間距、 加工余量、安全高度等參數(shù)設(shè)置。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 生成數(shù)控刀路 在完成參數(shù)設(shè)置后, CAM軟件可自動進(jìn)行刀路的 計算。 檢驗數(shù)控刀路 為保證加工質(zhì)量及安全性,必須對刀
6、路進(jìn)行檢驗, 主要檢驗是否存在過切、加工不到位或刀路與夾具的干涉等。 生成數(shù)控程序 為在完成上述工作后,需進(jìn)行后處理,然后可生 成數(shù)控加工程序。對程序進(jìn)行必要的檢查后,可通過傳輸軟件將其傳輸 到數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工。 二、數(shù)控加工 1. CAM系統(tǒng)簡述 一個典型的 CAM系統(tǒng)由兩個部分組成:一是計算機(jī)輔助編程系統(tǒng)( CAM), 二是數(shù)控加工設(shè)備。 計算機(jī)輔助編程系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)零件的幾何信息計算出數(shù)控加工軌跡,并 編制出數(shù)控加工程序。它的主要功能包括: 數(shù)據(jù)的輸入輸出。 加工軌跡的計算與編輯。 工藝參數(shù)設(shè)置。 加工仿真。 數(shù)控程序后處理、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 2. 加工
7、原理 機(jī)床上的刀具和工件間的相對運(yùn)動,稱為表面成形運(yùn)動。數(shù)控加工是指數(shù) 控機(jī)床按照數(shù)控程序所確定的軌跡(刀軌或刀路)進(jìn)行表面成形運(yùn)動,從而加工 出產(chǎn)品的表面形狀。 平面輪廓加工 曲面加工 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 數(shù)控刀軌、刀位點(diǎn) 數(shù)控刀軌是由一系列簡單的線段連接而成的 折線,折線上的節(jié)點(diǎn)稱為刀位點(diǎn)。刀具的中心點(diǎn)沿著刀軌依次經(jīng)過每一 個刀位點(diǎn),從而切削出工件的形狀。 插補(bǔ)運(yùn)動 刀具從一個刀位點(diǎn)移動到下一個刀位點(diǎn)的運(yùn)動稱為插 補(bǔ)運(yùn)動。一般數(shù)控機(jī)床只能以直線或圓弧這兩種簡單運(yùn)動形式完成插補(bǔ) 運(yùn)動。 數(shù)控編程的核心任務(wù) 計算出數(shù)控刀軌,并以數(shù)控程序的形式輸 出到數(shù)控機(jī)床,其核心內(nèi)容就是計算出數(shù)控刀軌上
8、的刀位點(diǎn)。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 由于數(shù)控機(jī)床的插補(bǔ)運(yùn)動只有直線和圓弧兩種形式,只能近似地按擬合理 想加工軌跡,而且在某些加工中,相鄰刀軌之間會留下末切削區(qū)域,所以數(shù)控加 工誤差中,與編程有關(guān)的誤差主要有兩個方面:刀軌的插補(bǔ)誤差和殘余高度,如 下圖所示。 刀具 理想刀軌 實際刀軌 殘余高度 插補(bǔ)誤差 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 3. 刀位計算 數(shù)控加工刀位點(diǎn)的計算過程可分為 3個階段: 表面偏置 加工表面偏置 刀位點(diǎn)計算的前提是根據(jù)刀具的類型和尺寸計算 出加工表面的偏置面。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 行切刀軌 刀軌形式的確定 刀軌形式就是刀位點(diǎn)在偏置面上的分布形式。 最常見的刀軌形式一是行切刀軌,
9、即所有刀位點(diǎn)都分布在一組與刀軸 ( Z軸)平行的平面內(nèi);二是等高線刀軌(環(huán)切刀軌),即所有刀位點(diǎn) 都分布在一組與 Z軸垂直的平面內(nèi)。 顯然,偏置面與上述平面的前交線為理想刀軌,平面間距稱為行距。 環(huán)切刀軌 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 刀位點(diǎn)計算 以一定的步長(刀位點(diǎn)之間的距離)和行距在理想 刀軌上計算出刀位點(diǎn),刀位點(diǎn)間做直線或圓弧插補(bǔ)。步長和行距是數(shù)控 編程精度的主要影響因素。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 三、數(shù)控機(jī)床 1. 特點(diǎn) 高柔性 即靈活、通用,可以適應(yīng)不同形狀工件的加工。 高精度 目前數(shù)控裝置的脈沖當(dāng)量為 0.001mm,高精度數(shù)控裝置脈 沖當(dāng)量可達(dá) 0.0001mm。因此可保證較高的加工精
10、度和精度穩(wěn)定性。 高效率 采用數(shù)控機(jī)床加工,可減少專用夾具的使用,使生產(chǎn)準(zhǔn) 備周期大大降低;由于其主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度都是無級可調(diào)的,有利用 采用最合適的切削用量,在保證加工質(zhì)量的前提下,提高了生產(chǎn)效率。 優(yōu)化作業(yè)條件 數(shù)控機(jī)床的大部分加工都是自動完成的,大大降 低了工人的勞動強(qiáng)度。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 2. 分類 點(diǎn)位控制機(jī)床 只控制刀具與工件的相對位置,不控制其運(yùn)動軌 跡,如數(shù)控鉆床。 直線控制機(jī)床 在點(diǎn)位控制的基礎(chǔ)上,還要保證運(yùn)動一條直線, 且刀具在運(yùn)動過程中要進(jìn)行切削加工。機(jī)床可以有兩到三個坐標(biāo)軸,但 同時控制的軸只有一個。 輪廓控制機(jī)床 能對兩個或更多坐標(biāo)運(yùn)動進(jìn)行控制(多軸聯(lián)動),
11、 其運(yùn)動軌跡可以是空間曲線。如三坐標(biāo)以上的數(shù)控銑及加工中心。 按機(jī)床運(yùn)動軌跡分: 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 開環(huán)控制機(jī)床 沒有位置檢測反饋裝置。這類機(jī)床價格低、精度 差,目前應(yīng)用較少。 半閉環(huán)控制機(jī)床 它的位置檢測裝置一般位于電機(jī)軸或絲杠端部。 目前應(yīng)用十分廣泛。 按伺服系統(tǒng)控制方式分: 閉環(huán)控制機(jī)床 它的位置檢測裝置一般位于運(yùn)動鏈未端,其反饋 包含了整個運(yùn)動系統(tǒng)的誤差,所以也稱全閉環(huán)控制。精度高、成本較高, 廣泛應(yīng)用于高精度數(shù)控機(jī)床。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 兩軸聯(lián)動機(jī)床 可兩軸作插補(bǔ)聯(lián)動,或 X、 Y、 Z任意兩軸聯(lián)動, 第三軸作單獨(dú)的周期進(jìn)刀,后者刀稱為 2.5軸聯(lián)動。 三軸聯(lián)動機(jī)床 X、
12、 Y、 Z三軸可同時作插補(bǔ)聯(lián)動,三軸聯(lián)動機(jī)床 常用于加工一些帶有復(fù)雜曲面的工件。 按聯(lián)動坐標(biāo)軸數(shù)分: 多軸聯(lián)動機(jī)床 包括四軸聯(lián)動和五軸聯(lián)動,除了有 X、 Y、 Z三個 直線移動坐標(biāo)軸外,還有一到兩個回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸,如數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺,或 主軸回轉(zhuǎn)。 加工中心 在數(shù)控銑的基礎(chǔ)上增加刀庫,其中存放有不同的刀具 或檢具,可以加工中自動換刀。裝夾一次可完成多個表面的加工,是一 個高效率的數(shù)控加工機(jī)床。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 四、數(shù)控程序 1. 數(shù)控程序結(jié)構(gòu) 數(shù)控程序是由為使機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)而給與數(shù)控裝置的一系列指令的有序集合所構(gòu)成。 依靠這些指令控制各坐標(biāo)軸的運(yùn)動、主軸的回轉(zhuǎn)與停止、切削液的開關(guān)、自動換 刀等。
13、數(shù)控程序由起始符、結(jié)束符和程序體構(gòu)成。程序體由程序段( Block)組成, 每個程序段是由字( Word)和段結(jié)束符“;”組成。字是由地址符、符號和數(shù) 字符構(gòu)成。一個典型的數(shù)控加工程序結(jié)構(gòu)如下圖所示。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 起始符 % 程序號 O0600; 程序主體 N1 G92 X0 Y0 Z1; 坐標(biāo)系設(shè)定 N2 S300 M03; 主軸轉(zhuǎn)速,正轉(zhuǎn) N3 G90 G00 X-5.5 Y-6.0; 絕對坐標(biāo),快速定位 N4 G01 Z-1.2 F60 M08; 直線插補(bǔ),進(jìn)給速度,冷卻液開 N170 M30; 程序結(jié)束 結(jié)束符 % 數(shù)控程序結(jié)構(gòu) 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 五、數(shù)控工藝流程 1
14、. 數(shù)控加工工藝設(shè)計內(nèi)容 數(shù)控加工工藝設(shè)計主要包括下列內(nèi)容: 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 選擇并確定零件的數(shù)控加工內(nèi)容。 零件圖的數(shù)控加工分析。 數(shù)控加工工藝路線設(shè)計。 數(shù)控加工工序設(shè)計。 數(shù)控加工專用技術(shù)文件的編制。 不同數(shù)控機(jī)床,需要編制的工藝文件不盡相同。一般來說,數(shù)控銑床的工藝 文件就包括: 編程任務(wù)書 。 數(shù)控加工工序卡片。 數(shù)控機(jī)床調(diào)整單。 數(shù)控加工刀具卡片。 數(shù)控加工進(jìn)給路線圖。 數(shù)控加工程序清單。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 2. 數(shù)控加工工序劃分 數(shù)控加工工序劃分一般可按下列方法進(jìn)行: 以同一把刀具加工內(nèi)容劃分工序 。 以加工部分劃分工序,如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。 以粗、精加工劃
15、分工序。 注意: 一道工序的加工內(nèi)容不能太多,否則會導(dǎo)致程序太長,可能 超出機(jī)床內(nèi)存容量,或查錯與檢索困難,或者不能在一個班次內(nèi)完成。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 3. 數(shù)控加工工藝過程 工序順序的按排一般應(yīng)按下列原則進(jìn)行: 上道工序的加工不能影響下道工序的定位和夾緊 。 在同一次安裝中應(yīng)先安排對工件剛度破壞小的工序。 以相同方式定位、夾緊或以同一把刀具進(jìn)行加工的工序,最好連接 進(jìn)行,以減少重復(fù)定位、換刀與挪動壓板的次數(shù)。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 4. 走刀路線的選擇 走刀路線是刀具在整個加工工序中相對于工件的運(yùn)動軌跡,它不但包括了工 序內(nèi)容,而且也反映出工序的順序,是編制程序的依據(jù)之一。在確定走
16、刀路線時, 一般應(yīng)遵循下列原則: 1. 應(yīng)能保證零件的加工精度與表面粗糙度要求 。 盡量避免在工作輪廓的法向切入和切出。 沿切線方向切入、切出 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 輪廓加工完之后,應(yīng)讓刀具多走一段距離,以避免取消刀補(bǔ)時,刀 具與工件發(fā)生碰撞,造成工件報廢。 切出時走出一個安全距離 切入 取消刀補(bǔ)點(diǎn) 切入 取消刀補(bǔ)點(diǎn) 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 不同走刀的對比 對孔位置精度要求高的零件,精加工時要采用單向趨近定位點(diǎn)的方 式加工,以避免反向間隙對定位精度的影響。 要考慮零件的具體結(jié)構(gòu)。例如: 程序少,加 工過程符合直紋 面形成特點(diǎn),可 保證葉片母線的 直線度。 程序較多,加 工后的葉片,葉 形準(zhǔn)確
17、度高,使 用性能較好。 輪廓加工中要避免進(jìn)給停頓,否則刀具會在停頓處的零件輪廓上留 下明顯的刀痕。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 不同走刀的對比 程序少,加工質(zhì)量差,側(cè)壁有殘余。 程序較多,加工質(zhì)量高。 程序較少,加工質(zhì)量高。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 2. 應(yīng)使走刀路線最短,以減少刀具空行程,提高加工效率 。 加工孔的走刀路線對比 走刀路線較長 走刀路線較短 選擇對刀點(diǎn)時要考慮到找正容易,編程方便,對刀誤差小,加工時 檢查方便、可靠。 6. 對刀點(diǎn)的選擇 對刀點(diǎn)是工件在機(jī)床上定位安裝后,設(shè)置在工件坐標(biāo)系中,用于確定工件坐 標(biāo)系與機(jī)械坐標(biāo)系空間位置關(guān)系的參考點(diǎn)。 對刀點(diǎn)可以設(shè)置
18、在工件上,也可以設(shè)置在夾具上,但它在工件坐標(biāo) 系中必須有確定的位置。 對刀點(diǎn)要盡可能選擇在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上,以便于保證 加工精度要求。對刀點(diǎn)一般多設(shè)在工件兩垂直輪廓邊的交點(diǎn)上,或孔的 中心點(diǎn),如果工件上沒有合適的對刀點(diǎn),需加工出工藝孔來對刀。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 7. 安全高度與其它高度 安全高度 也稱為提刀高度,是為了避免刀具碰撞工件而設(shè)定的 高度( Z值)。在銑削過程中,刀具需要轉(zhuǎn)移位置時,要先將刀具退到 這一高度,再進(jìn)行 G00快速定位,到達(dá)下一個進(jìn)刀位置,安全高度一般 應(yīng)大于工件最大高度。 慢速下刀相對高度 刀具以 G00快速定位到此高度,然后以接近速 度到加工位置,否則
19、將以 G00的速度到加工位置,而發(fā)生碰撞。 加工過程中的提刀高度 加工過程中,當(dāng)?shù)毒咝枰D(zhuǎn)換位置時,可 以提升到安全高度,再移動刀具。也可以提升一個高度,再行移動,提 升的高度必須大于移動的路徑上凸起的高度。一般提升到安全高度,便 于清屑、暫停檢查刀位。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 8. 輪廓控制 在數(shù)控加工中,常常需要通過輪廓來限定加工范圍。輪廓線需要設(shè)定其偏置 補(bǔ)償方向,對于封閉輪廓有 3種方式: 刀具在輪廓上( On) 刀具中心線與輪廓線重合,即不考慮補(bǔ)償。 刀具在輪廓內(nèi)( Inside) 刀具的側(cè)邊在輪廓線上,刀具中心與輪廓 線相差一個刀具半徑。 刀具在輪廓外( Outside) 刀具的側(cè)
20、邊在輪廓線上,刀具中心超過 輪廓線一個刀具半徑。 需要注意的是內(nèi)輪廓的情況正好相反。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 對于開放輪廓也有 3種補(bǔ)償方式: 刀具在輪廓上( On) 刀具中心線與輪廓線重合,即不考慮補(bǔ)償。 刀具在輪廓左( Left) 刀具的側(cè)邊在輪廓線上,刀具中心偏向輪 廓線左邊。 刀具在輪廓右( Right) 刀具的側(cè)邊在輪廓線上,刀具中心偏向輪 廓線右邊。 輪廓左邊或右邊是相對于刀具前進(jìn)方向而言的。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 層優(yōu)先 刀軌是將同一高度內(nèi)所有內(nèi)容加工完之后,再加工下一 層。 區(qū)域優(yōu)先 在加工不連續(xù)凸臺或凹槽時,先加工完一個連續(xù)區(qū)域 后,再跳到另一個區(qū)域
21、加工。 粗加工時,一般采用區(qū)域優(yōu)先;精加工時多采用層優(yōu)先,各部分尺 寸一致性較好。 8. 區(qū)域加工順序 對于有多個凸臺或凹槽的零件,做等高線切削時,形成不連續(xù)的加工區(qū)域, 其加工順序有兩種選擇: 第二節(jié) CATIA數(shù)控加工基本操作 CATIA提供了比較完善的數(shù)控加工功能,包括 2.5軸銑削加工、車削加工、曲 面加工、多軸高級加工、加工檢查和 STL快速成型等子模塊。 本章節(jié)主要介紹數(shù)控加工的基本操作方法,包括加工要素設(shè)置、刀具軌跡設(shè) 置、刀具參數(shù)設(shè)置、進(jìn) /退刀設(shè)置、切削仿真、生成數(shù)控加工程序等。 數(shù)控加工子模塊 數(shù)控仿真子模塊 一、進(jìn)入數(shù)控加工模塊 CATIA V5有 3種方式進(jìn)入加工工作臺
22、: 1. 從 【 開始 】 菜單中啟動 選擇菜單 【 開始 】 | 【 加工 】 | 【 Prismatic Machining】 ,該模塊是 2.5軸數(shù)控 加工模塊,包括了平面銑削、型腔銑削、輪廓銑削和點(diǎn)位加工等功能。 2. 從當(dāng)前模塊進(jìn)入加工工作臺 在當(dāng)前模塊界面中,單擊工作臺圖標(biāo),在彈出的 【 歡迎使用 CATIA V5】 對 話框(如下圖所示)中單擊 【 Prismatic Machining 】 圖標(biāo),即可進(jìn)入 【 Prismatic Machining 】 工作臺 。 3. 從 【 文件 】 菜單新建一個加工文檔 選擇菜單 【 文件 】 | 【 新建 】 ,在彈出的對話框(如下圖所
23、示)中選擇 【 Process】 ,單擊 【 確定 】 即可進(jìn)入加工工作臺。 【 Prismatic Machining 】 工作臺界面如下圖所示 。 CATIA數(shù)控加工基本操作 歡迎對話框 新建對話框 CATIA數(shù)控加工基本操作 CATIA數(shù)控加工基本操作 二、加工流程實例 打開一個零部件設(shè)計文檔或產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計文檔,本實例為一個產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文檔, 產(chǎn)品中有兩個零件, 加工零件節(jié)點(diǎn) 下是要加工的零件, 毛坯節(jié)點(diǎn) 下的零件是要加 工零件的毛坯,如圖所示。 要加工的零件及其毛坯 CATIA數(shù)控加工基本操作 切換到 【 Prismatic Machining】 工作臺后,特征樹如圖所示。在 【 P.P.
24、R. 】 下有三個二級節(jié)點(diǎn) 【 ProcessList 】 、 【 ProductList 】 和 【 ResourcesList 】 。 加工工作臺特征樹 CATIA數(shù)控加工基本操作 1. 零件操作定義 零件操作定義主要包括:設(shè)置數(shù)控加工機(jī)床、加工坐標(biāo)系設(shè)置、加工零件及 毛坯選擇、安全平面設(shè)置等。 ( 1)打開零件操作設(shè)置 對話框 在 【 P.P.R. 】 特征樹中, 雙擊 【 ProcessList 】 節(jié)點(diǎn)中 的 【 Part Operation.1】 結(jié)點(diǎn), 彈出 【 Part Operation】 對話 框,如圖所示。 CATIA數(shù)控加工基本操作 ( 2)機(jī)床設(shè)置 在 【 Part
25、Operation】 對話框中單擊 機(jī)床設(shè)置工具按鈕 , 彈出 【 Machine Editor】 對話框,如圖所示。其中有三軸機(jī)床、四軸機(jī)床、五 軸機(jī)床、臥式車床、立式車床、多軸車床等。本例選擇三軸機(jī)床。 在 【 ResourcesList 】 節(jié)點(diǎn)下出現(xiàn)機(jī)床名稱,如圖所示。 特征樹中出現(xiàn)所選擇的機(jī)床 【 Machine Editor】 對話框 CATIA數(shù)控加工基本操作 坐標(biāo)系設(shè)置對話框 ( 3)坐標(biāo)系設(shè)置 在 【 Part Operation】 對話框中單擊 坐標(biāo)系設(shè)置工具按鈕,彈出 坐標(biāo)系設(shè)置對話框,如圖所示。該坐標(biāo)系為工件坐標(biāo)系,默認(rèn)將零件建 模時的坐標(biāo)系作為工件坐標(biāo)系。單擊 X、
26、Z軸或原點(diǎn),分別選擇相應(yīng)的元 素,可對坐標(biāo)系進(jìn)行定義。也可以對坐標(biāo)重命名。 CATIA數(shù)控加工基本操作 選擇加工零件 ( 4)選擇加工目標(biāo)零件 在 【 Part Operation】 對話框中,選擇 【 Geometry】 選項卡,單擊 選擇加工零件工具按鈕,在視圖上或特征樹中選擇要加工的零件幾何體, 雙擊即可返回對話框。 CATIA數(shù)控加工基本操作 選擇毛坯 ( 5)選擇毛坯 在 【 Part Operation】 對話框中,選擇 【 Geometry】 選項卡,單擊 選擇加工零件工具按鈕,可選擇毛坯,選擇方法與加工零件的選擇相同。 CATIA數(shù)控加工基本操作 安全平面設(shè)置 ( 6)選擇安全
27、平面 在 【 Part Operation】 對話框中,選擇 【 Geometry】 選項卡,單擊 安全平面設(shè)置工具按鈕,選擇毛坯上表面后,返回 【 Part Operation】 對 話框,在視圖中 【 Safety Plane】 上右鍵單擊,在彈出的菜單中選擇 【 Offset】 ,在對話框中設(shè)置安全高度為 50mm。 CATIA數(shù)控加工基本操作 CATIA數(shù)控加工基本操作 零件操作設(shè)置完成 ( 7)完成零件操作設(shè)置 單擊 【 Part Operation】 對話框中的 【 確定 】 按鈕,即可完成零件操 作的參數(shù)設(shè)置。 2. 上平面銑削 平面銑削按如下步驟進(jìn)行: ( 1)打開 【 平面銑
28、削 Facing】 對話框 單擊工具欄上 【 平面銑削 】 工具按鈕 ,然后選擇特征 樹中 【 Part Operation.1】 結(jié)點(diǎn) 下的 【 Manufcaturing Program.1】 ,彈出 【 Facing.1】 對話框,如圖所示。 【 平面銑削 】 對話框 CATIA數(shù)控加工基本操作 零件感應(yīng)區(qū)的不同狀態(tài) ( 2)確定加工表面 選擇 【 Facing.1】 對話框中的 【 幾何參數(shù) 】 標(biāo)簽 ,將鼠標(biāo)移動 到感應(yīng)區(qū)中零件的上表面,該表面以橙色高亮顯示,單擊鼠標(biāo),然后在視 圖中零件上表面上單擊,返回對話框,相應(yīng)區(qū)域變?yōu)樯罹G色, 【 幾何參數(shù) 】 標(biāo)簽也變?yōu)?。 CATIA數(shù)控加
29、工基本操作 設(shè)置偏置 ( 3)設(shè)置偏置 雙擊圖示的 【 Offset on Contour】 字樣,在彈出的對話框中設(shè)置偏置為 -5mm,即刀軌在零件輪廓上向外偏置 5mm。如果有必要,也可設(shè)置其它 方向的偏置,設(shè)置方法相同。 CATIA數(shù)控加工基本操作 刀具參數(shù)設(shè)置 ( 4)設(shè)置刀具參數(shù) 選擇 【 Facing.1】 對話框中的 【 刀具參數(shù) 】 標(biāo)簽 ,選擇面銑刀, 刀具參數(shù)如圖所示。如果要修改刀具參數(shù),可以刀具相應(yīng)的參數(shù)上雙擊, 即可進(jìn)行修改,或者點(diǎn)擊對話框中的 【 More】 按鈕,展開更多的刀具參數(shù), 從參數(shù)表中修改 。確定刀具參數(shù)后, 【 刀具參數(shù) 】 標(biāo)簽變?yōu)?。 CATIA數(shù)控
30、加工基本操作 行切刀軌 ( 5)設(shè)置刀具路徑 選擇 【 Facing.1】 對話框中的 【 刀具路徑 】 標(biāo)簽 。在 【 刀具路 徑形式 Tool path style】 下拉列表中,根據(jù)需要選擇 【 往復(fù)切削 Back and forth】 或其它刀軌。 環(huán)切刀軌 CATIA數(shù)控加工基本操作 進(jìn) /退刀設(shè)置 建立進(jìn) /退刀路徑 ( 6)設(shè)置進(jìn)刀 /退刀 選擇 【 Facing.1】 對話框中的 【 進(jìn) /退刀 】 標(biāo)簽 。在對話框的 【 宏程序管理 Macro Management】 列表中選擇進(jìn) /退刀方式。在 【 模式 】 下拉列表中可選擇建立進(jìn) /退刀路徑的模式,如果選擇 【 由用戶建
31、立 Build by user】 ,則可用下面的工具建立的編輯進(jìn) /退刀刀軌。 CATIA數(shù)控加工基本操作 刀路仿真 3. 刀路仿真 在完成刀路參數(shù)設(shè)置后,可以進(jìn)行刀路仿真。 【 Facing.1】 對話框中單擊 【 刀路仿真 】 按鈕 ,系統(tǒng)對刀路進(jìn)行計算,計算完成后,彈出如圖所示對 話框,在視圖區(qū)顯示了刀具、工件和刀路的情況,可進(jìn)行多種形式的刀路仿真。 CATIA數(shù)控加工基本操作 加工狀態(tài)仿真 CATIA數(shù)控加工基本操作 4. 型腔銑削粗加工 在完成平面銑削后,接著進(jìn)行型腔銑削加工。 【 型腔銑削 】 對話框 ( 1)打開 【 型腔銑削 Pocketing】 對話框 在特征樹中選擇 【 F
32、acing.1 ( computed) 】 結(jié) 點(diǎn),接著在工具欄中單擊 【 型 腔銑削 】 工具按鈕 ,插入 一個型腔銑加工步驟,系統(tǒng)彈 出 【 Pocketing.1】 對話框,如 圖所示。單擊對話框中的 【 Open Pocketing】 或 【 Closed Pocketing】 可切換開放型腔或 封閉型腔這兩種模式。 CATIA數(shù)控加工基本操作 確定型腔加工表面 ( 2)確定加工表面 與前述方法相同,利用零件感應(yīng)區(qū)來確定加工表面。 ( 3)確定型腔上表面并設(shè)置偏置 單擊零件感應(yīng)區(qū)零件上表面,在視圖中選擇一個表面作為型腔加工的 上表面。同上方法設(shè)置偏置,本例輪廓偏置設(shè)為 0,底面偏置設(shè)為
33、 0.3mm, 即底面留有 0.3mm的加工余量。 確定型腔上表面 CATIA數(shù)控加工基本操作 設(shè)置刀具參數(shù) ( 4)設(shè)置刀具參數(shù) 與前述方法相同,本例選擇立銑刀,直徑 10mm,刀尖圓弧 2mm。 ( 5)設(shè)置刀軌參數(shù) 本例選擇 【 徑向參數(shù) Radial】 標(biāo)簽,在模式中選擇 【 重疊比率 Stepover Ratio】 ,設(shè)為 30%,其它參數(shù)不變 。 設(shè)置刀軌參數(shù) CATIA數(shù)控加工基本操作 螺旋進(jìn)刀方式 ( 6)設(shè)置進(jìn) /退刀參數(shù) 與前述方法相同,本例設(shè)為螺旋進(jìn)刀, Z軸退刀。 ( 7)刀路仿真 參數(shù)設(shè)置完成,可進(jìn)行刀路仿真。 刀路仿真 CATIA數(shù)控加工基本操作 5. 型腔銑削精加
34、工 完成上述加工后,底面留有 0.3mm的加工余量,需對底面進(jìn)行精銑,其方法、 步驟與粗加工相同,只是需要將底面偏置設(shè)為 0,增加一把直徑 10mm,刀尖圓弧 為 0的立銑刀即可。設(shè)置完成后可進(jìn)行刀路仿真,而且單擊仿真對話框 【 分析 】 按鈕,可對加工結(jié)果進(jìn)行分析。 加工結(jié)果分析 未加工表面 未加工表面 未加工表面 CATIA數(shù)控加工基本操作 6. 輪廓銑削 完成上述加工后,需對輪廓進(jìn)行銑削。 【 輪廓銑削 】 對話框 ( 1)打開 【 輪廓銑削 Profile Contouring.1】 對話框 在特征樹中選擇上一步驟 寫成的 【 Pocketing.2 ( computed) 】 結(jié)點(diǎn),
35、接著在 工具欄中單擊 【 輪廓銑削 】 工 具按鈕 ,插入一個輪廓 銑削加工步驟,系統(tǒng)彈出 【 Profile Contouring 】 對話框, 如圖所示。單擊對話框中的 【 Hard】 或 【 Soft】 可切換有 底邊輪廓或無底邊輪廓這兩種 輪廓形式。 CATIA數(shù)控加工基本操作 確定輪廓底面及相關(guān)偏置 ( 2)確定輪廓底面并設(shè)置偏置 單擊零件感應(yīng)區(qū)如圖所示平面,在視圖中選擇底面。同上方法設(shè)置偏 置,本例輪廓偏置設(shè)為 -1mm,底面偏置設(shè)為 -2mm,即刀具超出底面 2mm。 設(shè)置輪廓底面 設(shè)置偏置 CATIA數(shù)控加工基本操作 輪廓銑削刀路仿真 ( 3)設(shè)置進(jìn)退刀參數(shù) 同上方法設(shè)置進(jìn)退刀
36、參數(shù),進(jìn)退刀刀路如下圖所示。 ( 4)刀路仿真 本例中仍采用上一步驟中所使用的刀具,其它參數(shù)均使用默認(rèn)參數(shù), 完成上述設(shè)置后,可進(jìn)行刀路仿真。 CATIA數(shù)控加工基本操作 7. 鉆孔加工 至此零件上只剩下兩個孔的加工。 【 鉆孔加工 】 對話框 ( 1)打開 【 鉆孔加工 Drilling.1】 對話框 在特征樹中選擇上一步驟 寫成的 【 Profile Contouring.1 ( computed) 】 結(jié)點(diǎn),接著在 工具欄中單擊 【 鉆孔加工 】 工 具按鈕 ,插入一個鉆孔 加工步驟,系統(tǒng)彈出 【 Drilling.1】 對話框,如圖 所示。 CATIA數(shù)控加工基本操作 鉆孔幾何參數(shù)設(shè)置
37、 ( 2)確定加工表面并設(shè)置跳轉(zhuǎn)安全高度 單擊零件感應(yīng)區(qū)孔的側(cè)壁,在視圖中選擇需要加工的孔。完成選擇后 雙擊返回對話框。 雙擊對話框中的 【 Jump distance】 ,在彈出的對話框中 設(shè)置該值為 5mm,即刀具加工完一個孔跳轉(zhuǎn)到另一孔的安全高度為 5mm。 設(shè)置跳轉(zhuǎn)安全高度 設(shè)置加工表面 CATIA數(shù)控加工基本操作 鉆孔刀具參數(shù)設(shè)置 ( 3)設(shè)置刀具參數(shù) 與前述方法相同,本例選擇麻花鉆,采用默認(rèn)參數(shù)。 ( 4)設(shè)置刀路參數(shù) 與前述方法相同,本例中需將 【 進(jìn)刀安全面 Approach clearance】 中 的數(shù)值改為 10mm如圖所示。 鉆孔刀路參數(shù)設(shè)置 CATIA數(shù)控加工基本操作
38、 鉆孔刀路仿真 ( 5)刀路仿真 完成上述設(shè)置后,可進(jìn)行刀路仿真。 CATIA數(shù)控加工基本操作 8. 后處理及程序輸出 完成上述加工的相關(guān)設(shè)置后,需要進(jìn)行后處理,即根據(jù)機(jī)床的型號和要求生 成數(shù)控程序( NC Program)。 與加工相關(guān)的設(shè)置 ( 1)檢查與加工相關(guān)的 設(shè)置 選擇菜單 【 文件 】 | 【 設(shè)置 】 命令,彈出 【 設(shè)置 】 對話框,如圖所示。在結(jié)構(gòu) 樹中選擇 【 加工 】 ;選擇對 話框中的 【 Output】 標(biāo)簽, 在 【 Post Processor】 選項區(qū) 中選中 【 IMS】 單選項。 CATIA數(shù)控加工基本操作 數(shù)控程序輸出相關(guān)的設(shè)置 ( 2)進(jìn)行數(shù)控程序的相
39、 關(guān)設(shè)置 單擊工具欄中的 【 生成 數(shù)控程序 Generate NC code interactively】 ,彈出如圖 所示對話框。在 【 NC data type 】 下拉列表中選擇 【 NC Code】 表示輸出數(shù)控程序。 CATIA數(shù)控加工基本操作 選擇數(shù)控系統(tǒng)類型 ( 3)設(shè)置機(jī)床所用的數(shù)控系統(tǒng) 選擇 【 NC Code】 標(biāo)簽,在 【 IMS Post-processor file】 下拉列表中 選擇你所用的數(shù)控系統(tǒng)。本例選擇 【 fanuc0】 。 CATIA數(shù)控加工基本操作 CATIA數(shù)控加工基本操作 選擇數(shù)控系統(tǒng)類型 ( 4)設(shè)置程序號 單擊對話框中的 【 Execute】
40、標(biāo)簽,在 彈出的對話框中設(shè)置程序號。 本例設(shè)置為“ 0001”,即數(shù)控程序程序號為“ O0001”。設(shè)置完成單擊 【 Continue】 按鈕,系統(tǒng)提示“成功輸出程序”??捎梦谋揪庉嬈鞔?開和查看程序文件。 三、加工要素設(shè)置 前面介紹了數(shù)控加工的基礎(chǔ)操作,本章節(jié)主要介紹加工編程中需要共同設(shè)置 的加工要素,包括機(jī)床設(shè)置、參考坐標(biāo)系設(shè)置、加工區(qū)域設(shè)置、邊界設(shè)置和加工 程序組設(shè)置等內(nèi)容。 1. 特征樹 在數(shù)控加工工作臺,特征樹含有三部分內(nèi)容(如下圖所示): 加工過程( ProcessList) 包含所有用于加工的操作、刀具和輔助 操作,這些內(nèi)容可以使零件從毛坯加工形成目標(biāo)零件。 加工部件( Prod
41、uctList) 列出了用于加工的 CAD模型,包括目標(biāo) 零件模型和毛坯模型、夾具模型、機(jī)床模型和機(jī)床工作臺模型等。 加工資源( ResourcesList) 包括所有加工過程所需的刀具與機(jī)床。 CATIA數(shù)控加工基本操作 數(shù)控加工工作臺特征樹 CATIA數(shù)控加工基本操作 2. 數(shù)控機(jī)床 雙擊特征樹中 【 Part Operation.1】 結(jié)點(diǎn),在彈出的對話框中單擊 【 機(jī)床設(shè) 置 】 按鈕 ,彈出 【 機(jī)床設(shè)置 】 對話框,其中列出有三軸機(jī)床、四軸機(jī)床、五軸 機(jī)床、臥式車床、立式車床、多軸車床和自定義機(jī)床等。選擇一種機(jī)床后可對機(jī) 床參數(shù)進(jìn)行編輯。 用戶也可單擊 【 打開 】 按鈕 ,在彈出
42、的 【 文件選擇 】 對話框中,選擇 一種所需的數(shù)控機(jī)床,例如選擇 X:$Dassault Systemes B17 intel_a startup ManufacturingSamplesNCMachineToollibDEVICES目錄下的 XYZCA機(jī)床,如 圖所示。 用戶還可以單擊 【 打開 】 按鈕 ,在特征樹中選擇用戶自己建模的數(shù)控 機(jī)床。 CATIA數(shù)控加工基本操作 用戶加載的數(shù)控機(jī)床 CATIA數(shù)控加工基本操作 3. 加工坐標(biāo)系 加工坐標(biāo)系是加工刀路各坐標(biāo)點(diǎn)的基準(zhǔn),如果移動加工坐標(biāo)系,則刀路的輸 出坐標(biāo)點(diǎn)也隨之改變。 在 【 Part Operation】 對話框中單擊坐標(biāo)系設(shè)
43、置工具按鈕 ,彈出坐標(biāo)系 設(shè)置對話框,其中 X、 Z軸和原點(diǎn)為感應(yīng)區(qū),單擊感應(yīng)元素,再在視圖區(qū)選擇相應(yīng) 元素,可定義坐標(biāo)系。原點(diǎn)可選擇幾何點(diǎn)或者圓弧的圓心。 例如,將上例的坐標(biāo)系重命名為“ My Axia.1”,坐標(biāo)系原點(diǎn)移動到一個孔的 中心點(diǎn),如圖所示。 定義加工坐標(biāo)系 CATIA數(shù)控加工基本操作 定義 X或 Z軸的方法有三種: 通過單位矢量定義坐標(biāo)軸( Manual) 在感應(yīng)區(qū)選擇一個坐標(biāo)軸 ( X軸或 Z軸),彈出坐標(biāo)定義對話框。在對話框中選擇 【 Manual 】 方式 并定義坐標(biāo)軸單位矢量,即坐標(biāo)軸單位矢量在原坐標(biāo)系中各坐標(biāo)軸的分量。 通過幾何元素定義坐標(biāo)軸( Selection)
44、在對話框中選擇 【 selection】 方式,然后在視圖區(qū)選擇一個直線或平面來定義坐標(biāo)軸,如 果選擇的是平面,則為平面的法向。 通過視圖區(qū)的兩個點(diǎn)定義坐標(biāo)軸( Points in the view) 在對話框中 選擇 【 Points in the view】 方式,在視圖區(qū)選擇兩個點(diǎn)來定義坐標(biāo)軸。 CATIA數(shù)控加工基本操作 在對話框感應(yīng)區(qū)中選擇一個三角平面,則可以通過選擇視圖區(qū)中一個已有的 坐標(biāo)系作為當(dāng)前的加工坐標(biāo)系。 對于不同的加工程序組可設(shè)置不同的加工坐標(biāo)系。單擊 【 輔助操作工具欄 Auxiliary Operations】 中的 【 坐標(biāo)系改變 Machining Axis Ch
45、ange】 工具按 鈕,或者從菜單 【 插入 】 | 【 Auxiliary Operations 】 | 【 Machining Axis Change】 啟動該命令,彈出如圖所示對話框,坐標(biāo)系設(shè)置方法同前。 坐標(biāo)系改變對話框 CATIA數(shù)控加工基本操作 4. 幾何參數(shù)設(shè)置 對于從零件或產(chǎn)品工作臺切換到加工工作臺,系統(tǒng)自動將當(dāng)前零件關(guān)聯(lián)為加 工模型。如果是直接新建的加工過程文檔,需要在 【 Part Operation】 對話框中 單擊 【 零件關(guān)聯(lián) 】 按鈕 ,然后選擇一個零件或產(chǎn)品文檔。 零件關(guān)聯(lián)前的特征樹 零件關(guān)聯(lián)后的特征樹及零件 CATIA數(shù)控加工基本操作 幾何參數(shù)設(shè)置的內(nèi)容包括:
46、選擇加工目標(biāo)零件 由于關(guān)聯(lián)進(jìn)來的零件或產(chǎn)品,系統(tǒng)還無法識別 用戶所需加工的目標(biāo)零件模型,需要指定目標(biāo)零件模型,方法如前所述。 選擇毛坯 在 2.5軸數(shù)控加工中,系統(tǒng)自動用一個六面體將目標(biāo)加 工零件圍起來作為毛坯。但用戶可以指定自己建立的模型作為毛坯。 選擇加工安全平面 安全平面是數(shù)控加工刀具返回的安全高度平面, 選擇方法如前所述。 選擇加工用的夾具 夾具也是用戶建立的零件模型,在幾何參數(shù)設(shè)置 時將其指定為夾具,編程時刀路就會避開夾具。在 【 Part Operation】 對 話框中,單擊 【 夾具 】 按鈕 ,在特征樹中選擇作為夾具的模型,雙擊 后返回對話框,如下圖所示。要想使刀路避開夾具,
47、需分別選擇感應(yīng)區(qū)中 的夾具表面和視圖中的夾具表面。 CATIA數(shù)控加工基本操作 確定夾具表面 刀路通過夾具 刀路避開夾具 CATIA數(shù)控加工基本操作 5. 加工程序組 加工程序組中包含了零件加工的若干個加工步驟。在一個零件加工操作中, 可以含有多個加工程序組。 其它相關(guān)操作 在特征樹 【 加工程序 Manufacturing Program】 節(jié) 點(diǎn)上單擊右鍵,在彈出的快捷菜單的 【 加工程序 .對象 】 子菜單中包含了 絕大多數(shù)與加工程序相關(guān)的操作命令,如拷貝加工過程、刀路仿真、刀路 計算、生成 NC程序等,如圖所示。 插入一個新的程序組 單擊 【 加工 Manufacturing 】 工具
48、欄中 【 加 工程序 Manufacturing Program】 按鈕 ,選擇特征樹中 【 Part Operation】 節(jié)點(diǎn)或其下的節(jié)點(diǎn),可在該節(jié)點(diǎn)下創(chuàng)建一個新的程序組節(jié)點(diǎn)。 CATIA數(shù)控加工基本操作 加工程序右鍵菜單 插入新的程序組 CATIA數(shù)控加工基本操作 四、刀具管理 刀具的選用是數(shù)控加工中相當(dāng)重要的內(nèi)容。對于每一個加工操作都需要指定 一把加工刀具。 1. 創(chuàng)建刀具 創(chuàng)建刀具可按下列步驟進(jìn)行: 創(chuàng)建刀具 創(chuàng)建一個加工過程后,在相應(yīng)的加工參數(shù)設(shè)置對話框中 選擇 【 刀具 】 選項卡,選擇其中一種刀具即可。也可以直接在 【 輔助操作 】 工具欄下的 【 換刀 Tools Chang
49、e】 子工具欄中,選擇一種需要的刀具,接 著再插入所需位置之前的結(jié)點(diǎn)。 【 換刀 Tools Change】 工具欄 CATIA數(shù)控加工基本操作 刀具命名 在對話框的 【 Name】 文本框中輸入刀具名稱。該名稱 最好能體現(xiàn)刀具的典型特征。例如,刀具在刀庫中的編號為 1,直徑 10mm, 下半徑 2mm,刀具類型為立銑刀,可命名為“ T1 End Mill D10R2” 。在 【 Comment】 文本框中可輸入該刀具相關(guān)的說明。在 【 Tool Number】 文本 框中可以設(shè)定刀具的編號。 【 換刀 Tools Change】 對話框 CATIA數(shù)控加工基本操作 刀具參數(shù)設(shè)置 刀具參數(shù)包括
50、幾何參數(shù)、技術(shù)參數(shù)、進(jìn)給參數(shù)等。 幾何參數(shù)設(shè)置 在對話框中的刀具視圖上雙擊相應(yīng)的刀具參數(shù),在 彈出的對話框中可進(jìn)行參數(shù)編輯。也可以單擊對話框中的 【 More】 按鈕, 在展開的對話框中選擇 【 Geometry】 標(biāo)簽進(jìn)行參數(shù)編輯。如果要使用球頭 刀,需選中對話框中的 【 Ball-End Tool】 復(fù)選框。 技術(shù)參數(shù)設(shè)置 在展開的對話框中選擇 【 Technology】 標(biāo)簽進(jìn)行參 數(shù)編輯。可設(shè)置刀具刃數(shù)、刀具旋轉(zhuǎn)方向、刀具拔模角、刀具材料等參數(shù)。 進(jìn)給參數(shù)設(shè)置 在展開的對話框中選擇 【 Feed & Speeds】 標(biāo)簽進(jìn)行 參數(shù)編輯??稍O(shè)置進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、每齒進(jìn)給量等參數(shù),需根據(jù)
51、加工 情況進(jìn)行設(shè)置。 CATIA數(shù)控加工基本操作 2. 刀具管理 創(chuàng)建刀具都保存在 【 ResourcesList】 結(jié)點(diǎn)下。在刀具結(jié)點(diǎn)上單擊鼠標(biāo)右鍵, 彈出的菜單中包含了刀具相關(guān)的各種操作。 對刀具編輯修改 選擇右鍵菜單 【 NC Resources】 | 【 Edit NC Resources】 命令,將彈出 【 刀具定義 】 對話框,可對刀具所有參數(shù)進(jìn)行編 輯、修改。 刪除無用刀具 選擇右鍵菜單 【 NC Resources】 | 【 Delete Unused Resources 】 命令,將刪除沒有用到的刀具,否則無法刪除。 刪除無用刀具 選擇右鍵菜單 【 NC Resources】
52、 | 【 Delete Unused Resources 】 命令,將刪除沒有用到的刀具,否則無法刪除。 CATIA數(shù)控加工基本操作 將刀具保存到刀庫 選擇右鍵菜單 【 NC Resources】 | 【 Send to Catalog】 命令,可以將選定的刀具保存在用戶指定的目錄下(刀庫),以 便再次調(diào)用。 單擊該按鈕,選擇保存路徑 保存刀具對話框 CATIA數(shù)控加工基本操作 3. 刀具調(diào)用 創(chuàng)建庫后,可以進(jìn)行調(diào)用,方法是在相應(yīng)的加工對話框的刀具標(biāo)簽下,或者 在 【 換刀 】 對話框中,單擊 【 查詢選擇刀具 Select a tool with query】 按鈕,在 彈出的對話框中選擇刀
53、庫和需要刀具。 查詢選擇刀具 查詢選擇刀具按鈕 CATIA數(shù)控加工基本操作 五、進(jìn)退刀方式 在每一個加工操作中,都可以定義該加工的進(jìn)退刀方式。在特征樹中雙擊相 應(yīng)的加工結(jié)點(diǎn),彈出加工參數(shù)設(shè)置對話框,在對話框中選擇 【 進(jìn)刀 /退刀 】 標(biāo)簽, 可進(jìn)行進(jìn)退刀方式的設(shè)置。 在 【 Macro Management】 選項區(qū)中列出了不同情況下的進(jìn)退刀方式。 Approach 起點(diǎn)進(jìn)刀,加工開始刀具進(jìn)入切削起點(diǎn)的方式。 Retract 終點(diǎn)退刀,該加工結(jié)束時的退刀方式。 Clearance 退回安全平面,在安全平面上移動到下一個刀點(diǎn),再 進(jìn)刀的方式。常用于避讓不切削部位(如夾具)。 CATIA數(shù)控加工
54、基本操作 Linking Approach /Retract 連接進(jìn)刀 /退刀,用于連接不連續(xù)刀路。 Return a Level Approach /Retract 同層間的進(jìn)刀 /退刀,同于連接同層 間的不連續(xù)刀路。 Return Finish Pass Approach /Retract 完成粗加工后的精加工進(jìn)刀 /退 刀方式。 Return Between Levels Approach /Retract 用于不同切削層之間刀路 的連接。 CATIA數(shù)控加工基本操作 上述不同進(jìn)退刀方式的設(shè)置方法相同。下面以起點(diǎn)進(jìn)刀和以終點(diǎn)退刀方式為 例,說明進(jìn)刀和退刀方式的建立。 在 【 Macro
55、Management】 選項區(qū)中選擇需要的項目,右鍵單擊,在彈出的 菜單中選擇 【 激活 Activate】 (指示燈:紅色為非激活,黃色為激活,綠色為已 設(shè)置) 。拉下來用戶就可以利用對話框中提供的各種工具來建立進(jìn)刀和退刀路徑。 進(jìn) /退刀方式設(shè)置 CATIA數(shù)控加工基本操作 相切運(yùn)動 創(chuàng)建一個與加工表面相切的進(jìn)刀路徑。雙擊視圖中 的數(shù)值可編輯相切運(yùn)動長度,或者路徑,在彈出的對話框中編輯長度、與 垂直方向的夾角、與水平方向的夾角,單擊“?”號可出現(xiàn)預(yù)覽視圖,如 圖所示。 設(shè)置相切進(jìn)刀方式設(shè)置 CATIA數(shù)控加工基本操作 添加一段垂直進(jìn)刀路徑 垂直運(yùn)動 添加一個與前面刀路相垂直的進(jìn) /退刀路徑
56、。設(shè)置 方法與前述方法相似,如圖所示。 CATIA數(shù)控加工基本操作 添加一段軸向進(jìn)刀路徑 軸向運(yùn)動 創(chuàng)建或添加一段與刀軸平等的進(jìn) /退刀路徑。設(shè)置 方法與前述方法相似,如圖所示。要注意軸線運(yùn)動之前不能插入其它運(yùn)動。 CATIA數(shù)控加工基本操作 指定用于設(shè)置進(jìn)刀路徑的參考平面 設(shè)定進(jìn)刀路徑的方向 垂直與指定平面的運(yùn)動 創(chuàng)建或添加一段與指定平面垂直的進(jìn) /退刀路徑。平面的創(chuàng)建方法與安全平面的創(chuàng)建相似。 指定方向的運(yùn)動 創(chuàng)建或添加一段指定方向的直線進(jìn) /退刀路 徑。在感應(yīng)區(qū)中的直線上單擊,然后可以通過選擇視圖中零件幾何要素或 通過設(shè)定方向單位矢量的方式指定。 CATIA數(shù)控加工基本操作 圓弧進(jìn)刀路徑
57、 斜線運(yùn)動 創(chuàng)建或添加一段螺旋進(jìn) /退刀路徑??稍O(shè)置每一刀 層在水平面及垂直面的距離、傾斜角等,如圖所示。 螺旋進(jìn)刀路徑 圓弧運(yùn)動 創(chuàng)建或添加一段圓弧進(jìn) /退刀路徑。設(shè)置方法與前 述方法相似,如圖所示。 CATIA數(shù)控加工基本操作 感應(yīng)區(qū)中的點(diǎn)標(biāo)志 到指定點(diǎn)的進(jìn)刀路徑 到指定平面開始的運(yùn)動 創(chuàng)建或添加一段到指定平面的軸線運(yùn) 動進(jìn) /退刀路徑。方法與設(shè)置前述垂直與指定平面運(yùn)動相似。 刀具軸線運(yùn)動 可以選擇一個幾何元素或設(shè)定一個方向矢量, 來指定刀具的軸線方向,這里確定的僅僅是刀軸的方向,還需要添加其它 的進(jìn) /退刀路徑。 到指定點(diǎn)運(yùn)動 可以創(chuàng)建或添加一個到指定點(diǎn)開始的進(jìn) /退刀 路徑。在感應(yīng)區(qū)中
58、單擊點(diǎn)標(biāo)志,再在視圖中選擇一個點(diǎn)作為指定點(diǎn)即可。 CATIA數(shù)控加工基本操作 六、設(shè)置切削用量 在設(shè)置了刀具參數(shù)及刀路之后,可以設(shè)置切削速度、進(jìn)刀速度、退刀速度等 切削用量參數(shù)。在特征樹中雙擊相應(yīng)的加工結(jié)點(diǎn),彈出加工參數(shù)設(shè)置對話框,在 對話框中選擇 【 切削用量 】 標(biāo)簽,可進(jìn)行切削用量參數(shù)的設(shè)置。 在 【 進(jìn)給速率 Feedrate】 選項區(qū)主要包含: 【 進(jìn)刀速率 Approach】 、 【 退刀速率 Retract】 、 【 進(jìn)給速率 Machining】 、 【 精加工進(jìn)給速率 Finishing】 、 【 主軸轉(zhuǎn)速 Machining】 等,可根據(jù)加工需要進(jìn)行設(shè)置 。 進(jìn)給參數(shù)設(shè)置
59、CATIA數(shù)控加工基本操作 完整進(jìn)退刀路線建立實例 在 【 Part Operation.1】 對話框中定義機(jī)床、加工零件模型、夾具模型 等加工要素。 在 【 Manufacturing Program.1】 結(jié)點(diǎn)下添加一個輪廓銑削加工過程。 由于所加工的輪廓不是完整輪廓,所以在定義輪廓時,可選擇一個邊界線 段,確定拾取方向,再定義一個邊界,可定義要加工的部分輪廓,如圖所 示。 CATIA數(shù)控加工基本操作 輪廓拾取方向 需反轉(zhuǎn)一下 刀具半徑補(bǔ)償 方向 設(shè)置此處為 拾取邊界 定義加工輪廓 CATIA數(shù)控加工基本操作 完整進(jìn)退刀路線建立實例 在 【 進(jìn)退刀 】 標(biāo)簽中,激活 【 進(jìn)刀 】 和 【
60、退刀 】 ,選擇 【 Circular horizontal axial】 模式,并將參數(shù)改為如圖所示。刀軌中綠色表示切削路徑, 黃色表示進(jìn)刀,藍(lán)色表示退刀,紅色表示快速定位。 進(jìn)退刀設(shè)置 刀軌仿真結(jié)果 CATIA數(shù)控加工基本操作 完整進(jìn)退刀路線建立實例 由于在快速定位刀軌中,采用了圓弧過渡(可在操作選項中取消圓弧 過渡),可能切削到夾具。為了安全,可將 【 連接進(jìn)刀 】 和 【 連接退刀 】 項激活,將其刀軌設(shè)置為軸運(yùn)動,將值改為 30mm。 添加連接進(jìn) /退刀的軸運(yùn)動 刀軌仿真結(jié)果 CATIA數(shù)控加工基本操作 CATIA數(shù)控加工基本操作 完整進(jìn)退刀路線建立實例 由于在添加的接連進(jìn)刀中采用的
61、是快進(jìn),切削檢驗時檢驗到碰撞。所 以需要將接連進(jìn)刀模式改為 【 由用戶建立 】 ,添加一個切削進(jìn)給的軸運(yùn)動。 在感應(yīng)區(qū)刀軌上右鍵單擊可設(shè)置不同的進(jìn)給速度( PARPID是快速進(jìn)給、 Local可自定義進(jìn)給速率)。 通過右鍵菜單設(shè)置進(jìn)給參數(shù) 最終刀軌仿真結(jié)果 七、刀路仿真及切削檢驗 已經(jīng)建立的加工操作可以將其刀具路徑顯示出來,并且模擬數(shù)控加工的走刀 過程??梢阅M數(shù)控加工的切削過程,觀察刀具切削的過程及剩余材料。 1. 刀路仿真 刀路仿真可以讓用戶直觀地觀察刀具的運(yùn)動軌跡,以檢驗各種參數(shù)定義的合 理性。 在特征樹中雙擊某個加工操作結(jié)點(diǎn),即可彈出加工操作設(shè)置對話框,在對話 框中單擊 【 刀路仿真
62、】 按鈕 ,或者右鍵單擊某個加工操作結(jié)點(diǎn),在右鍵菜 單中選擇 【 刀路仿真 】 ,將彈出如圖所示的刀路仿真對話框。 CATIA數(shù)控加工基本操作 刀路仿真對話框中與刀路仿真相關(guān)部分包括刀具運(yùn)動仿真、當(dāng)前刀路信息和 刀路顯示選項。 刀具運(yùn)動仿真部分提供了 5個動畫控制選項: 或 F7 向前播放。 或 F6 向后播放。 或 F4 暫停播放。 或 F5 返回到當(dāng)前操作刀路起點(diǎn)。 或 F8 到當(dāng)前操作刀路終點(diǎn)或到下一步操作起點(diǎn)。 CATIA數(shù)控加工基本操作 刀路仿真對話框中所提供的刀路信息包括: Feedrate 當(dāng)前進(jìn)給速率。 X、 Y、 Z 當(dāng)前刀尖點(diǎn)的坐標(biāo)。 I、 J、 K 當(dāng)前刀軸的單位方向矢量
63、。 Machining time 切削時間。 Total time 總的走刀時間(包括切削時間及非切削時間)。 CATIA數(shù)控加工基本操作 刀路仿真中的刀路顯示選項包括以下類型: 刀路播放模式有以下幾種: 按進(jìn)給速率播放,即對于不同進(jìn)給速率的刀路分別播放。 按刀位點(diǎn)播放。 連續(xù)播放模式。 按平面播放,即對于分層的刀路逐層播放。 CATIA數(shù)控加工基本操作 在刀具運(yùn)動過程中,刀具的顯示模式有三種: 只在當(dāng)前點(diǎn)顯示刀具,如下圖 a所示。 在每個刀位點(diǎn)顯示刀具軸線,如下圖 b所示。 在每個刀位點(diǎn)顯示刀具,如下圖 c所示。 圖( a) 圖( b) 圖( c) CATIA數(shù)控加工基本操作 刀路的顏色顯示
64、模式有兩種: 圖( a) 圖( b) 相同顏色模式,即刀路都以相同的顏色顯示,如下圖 a所示。 彩色模式,即不同類型刀路以不同顏色顯示,如下圖 b所示。 不同類型刀路的顯示顏色可在 【 操作 】 對話框中設(shè)置。 CATIA數(shù)控加工基本操作 2. 加工結(jié)果拍照 在刀路仿真對話框中,單擊 【 加工結(jié)果 】 按鈕 ,切換到拍照窗口,如 圖所示。視圖區(qū)中出現(xiàn)了當(dāng)前已經(jīng)完成設(shè)置的加工操作加工后零件的狀況。 加工結(jié)果拍照窗口 CATIA數(shù)控加工基本操作 在加工結(jié)果拍照窗口,可用下列兩種方式查看加工表面信息: 查看某一點(diǎn)的加工信息 在加工表面的某一點(diǎn)單擊鼠標(biāo),彈出對話框,顯示了對該點(diǎn)進(jìn)行 加工的操作名稱、加
65、工余量、該點(diǎn)的坐標(biāo)和刀具名稱等信息。 將視圖放大,在加工表面的某一點(diǎn)單擊右鍵,在彈出菜單中選擇 【 Closeup】 ,將會顯示該點(diǎn)鄰近區(qū)域的局部放大視圖。如果要回復(fù)到 全景狀態(tài),可以在零件任意部位單擊右鍵,選擇 【 Stock】 菜單項。 查看加工表面狀況 CATIA數(shù)控加工基本操作 加工結(jié)果分析對話框 3. 加工分析 在刀路仿真對話框中,單擊 【 分析 Analyze】 按鈕 ,彈出分析對話框, 如圖所示??梢詫⒓庸そY(jié)果與設(shè)計目標(biāo)進(jìn)行比較。分析只在拍照模式和切削仿真 模式下可用。 CATIA數(shù)控加工基本操作 切削結(jié)果分析有 3種類型: 剩余材料分析結(jié)果 Remaining Material
66、 剩余材料分析。在對話框中選中 【 Remaining Material】 復(fù)選框,可以設(shè)置不同厚度剩余材料的顯示顏色。點(diǎn)擊對話 框下方的 【 應(yīng)用 】 按鈕即可對當(dāng)前加工后的剩余材料狀況進(jìn)行分析。 CATIA數(shù)控加工基本操作 過切分析結(jié)果 Gouge 過切分析。在對話框中選中 【 Gouge】 復(fù)選框,可以設(shè)置 不同厚度過切的顯示顏色。點(diǎn)擊對話框下方的 【 應(yīng)用 】 按鈕即可對當(dāng) 前加工后的過切狀況進(jìn)行分析,如圖所示。 Tool Clash 刀具碰撞分析。在對話框中選中 【 Tool Clash】 復(fù)選 框,可以設(shè)置刀具碰撞的顯示顏色。點(diǎn)擊對話框下方的 【 應(yīng)用 】 按鈕 即可對當(dāng)前加工過程中是否有刀具碰撞進(jìn)行分析。 CATIA數(shù)控加工基本操作 測量工具欄及對話框 4. 測量 在刀路仿真對話框中,單擊 【 測量 Measure】 按鈕 ,切換到測量窗口, 單擊某個測量工具,彈出測量對話框,如圖所示??梢詫庸ず蟮恼w優(yōu)勢進(jìn)行 測量。測量只在拍照模式和切削仿真模式下可用。測量工具的使用與其它模塊中 完全相同不再贅述。 CATIA數(shù)控加工基本操作 切削仿真 5. 切削過程仿真 切削過程仿
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