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　　CAM程式設(shè)計(jì)操作方式程式設(shè)計(jì)方法

　　2016/12/5 14:58:58

數(shù)控程式設(shè)計(jì)經(jīng)歷了手工程式設(shè)計(jì)、APT語(yǔ)言程式設(shè)計(jì)和互動(dòng)式繪圖程式設(shè)計(jì)三個(gè)階段?；?dòng)式繪圖程式設(shè)計(jì)就是一般來(lái)說(shuō)所說(shuō)的CAM軟件程式設(shè)計(jì)。雖然CAM軟件手動(dòng)程式設(shè)計(jì)具有速度快、精度高、簡(jiǎn)單性好、采用簡(jiǎn)便、便于檢查和修改等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前國(guó)內(nèi)外數(shù)控加工普遍采用的數(shù)控程式設(shè)計(jì)方法。因而，在無(wú)特別說(shuō)明的情況下，數(shù)控程式設(shè)計(jì)一般是指互動(dòng)式繪圖程式設(shè)計(jì)。互動(dòng)式繪圖程式設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)是以CAD技術(shù)為大前提的。數(shù)控程式設(shè)計(jì)的核心是刀殘基排序，對(duì)繁雜的產(chǎn)品，其數(shù)控加工刀殘基的人工排序十分困難，而CAD技術(shù)的發(fā)展為解決這一問(wèn)題提供了有力的工具。利用CAD技術(shù)生成的產(chǎn)品三維造型包含了數(shù)控程式設(shè)計(jì)所需要的完備的產(chǎn)品表面歐幾里得信息，而排序機(jī)軟件可針對(duì)這些歐幾里得信息展開(kāi)數(shù)控加工刀位的手動(dòng)排序。因而，絕大多數(shù)的數(shù)控程式設(shè)計(jì)軟件與此同時(shí)具有CAD的機(jī)能，因而稱(chēng)為CAD/CAM一體化軟件。

　　雖然現(xiàn)有的CAD/CAM軟件機(jī)能已相當(dāng)成熟，因而使得數(shù)控程式設(shè)計(jì)的工作大大簡(jiǎn)化，對(duì)程式設(shè)計(jì)相關(guān)人員的技術(shù)背景、創(chuàng)造力的要求也大大降低，為該項(xiàng)技術(shù)的普及創(chuàng)造了有利的條件。事實(shí)上，在許多企業(yè)從事數(shù)控程式設(shè)計(jì)的工程師往往僅有中專(zhuān)甚至高中的學(xué)歷。

　　目前市場(chǎng)上流行的CAD/CAM軟件均具有了良好的互動(dòng)式繪圖程式設(shè)計(jì)機(jī)能，其操作方式過(guò)程大同小異，程式設(shè)計(jì)能力差別不大。

　　1贏得CAD模型

CAD模型是NC程式設(shè)計(jì)的大前提和基礎(chǔ)，任何CAM的程序編制必須有CAD模型為加工第一類(lèi)展開(kāi)程式設(shè)計(jì)。贏得CAD模型的方法一般來(lái)說(shuō)有以下3種：

　　（1）關(guān)上CAD文檔。如果某一文檔是已經(jīng)采用NX展開(kāi)造型完畢的，或是已經(jīng)做過(guò)程式設(shè)計(jì)的文檔，那么重新關(guān)上該文檔，即可贏得所需的CAD模型。

　?。?）直接造型。CAD/CAM軟件，具有很強(qiáng)的造型機(jī)能，能展開(kāi)球面和實(shí)體的造型。對(duì)許多不是很繁雜的鉆孔，能在程式設(shè)計(jì)前直接造型。

　　（3）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)切換。當(dāng)模型文檔是采用其他的CAD軟件展開(kāi)造型時(shí)，首先要將其切換成當(dāng)前軟件采用的文檔格式。透過(guò)CAD/CAM軟件的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)切換機(jī)能，能讀取其他CAD軟件所做的造型文檔，或是透過(guò)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)展開(kāi)交換。

　　2加工工藝分析和總體規(guī)劃

　　加工工藝分析和總體規(guī)劃的主要內(nèi)容包括：

（1）加工第一類(lèi)的確認(rèn)：透過(guò)對(duì)模型的分析，確認(rèn)這一鉆孔的哪些足部需要在數(shù)控銑床或是數(shù)控加工中心上加工。數(shù)控銑的工藝適應(yīng)性也是有一定限制的，對(duì)雙角、細(xì)小的筋條等足部是不適宜加工的，應(yīng)采用如石或是電加工來(lái)加工；而另外許多加工內(nèi)容，可能采用普通機(jī)床有更好的經(jīng)濟(jì)性，如孔的加工、回轉(zhuǎn)體加工等，能采用杜博韋或車(chē)床展開(kāi)加工。

　?。?）加工地區(qū)總體規(guī)劃。即對(duì)加工第一類(lèi)展開(kāi)分析，按其形狀特點(diǎn)、機(jī)能特點(diǎn)及精度、溫度梯度要求將加工第一類(lèi)分成數(shù)個(gè)加工地區(qū)。對(duì)加工地區(qū)展開(kāi)合理總體規(guī)劃能達(dá)到提高加工效率和加工產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

　　技巧：在展開(kāi)加工第一類(lèi)確認(rèn)和加工地區(qū)總體規(guī)劃或重新分配時(shí)，透過(guò)參考實(shí)物能更簡(jiǎn)單地展開(kāi)分析和總體規(guī)劃。

（3）加工工藝路線(xiàn)總體規(guī)劃。即從粗加工到精加工再到清根加工的流程及加工穩(wěn)定度重新分配。

　?。?）加工工藝和加工方式確認(rèn)：如優(yōu)先選擇、加工工藝參數(shù)和研磨方式（刀軌形式）優(yōu)先選擇等。在順利完成工藝分析后，應(yīng)填寫(xiě)一張CAM數(shù)控加工工序表，表中的項(xiàng)目應(yīng)包括加工地區(qū)、加工物理性質(zhì)、走刀方式、采用、主軸轉(zhuǎn)速、研磨切削等選項(xiàng)。順利完成了工藝分析及總體規(guī)劃能說(shuō)是順利完成了CAM程式設(shè)計(jì)80%的工作量。與此同時(shí)，工藝分析的水平原則上決定了NC程序的產(chǎn)品質(zhì)量。

　　3CAD模型健全

　　對(duì)CAD模型作適宜于CAM程序編制的處理。雖然CAD造型相關(guān)人員更多考慮零件設(shè)計(jì)的便利性和完備性，并不顧及對(duì)CAM加工的影響，所以要根據(jù)加工第一類(lèi)的確認(rèn)及加工地區(qū)總體規(guī)劃來(lái)對(duì)模型作許多健全。一般來(lái)說(shuō)有附注：

（1）極坐標(biāo)的確認(rèn)。極坐標(biāo)是加工的基準(zhǔn)，將極坐標(biāo)定位于適宜機(jī)床操作方式相關(guān)人員確認(rèn)的位置，與此同時(shí)保持極坐標(biāo)的統(tǒng)一。

　?。?）隱藏部分對(duì)加工不產(chǎn)生影響的球面，按球面的物理性質(zhì)展開(kāi)A640或分層。這樣一方面看上去更為簡(jiǎn)單清楚；另一方面在優(yōu)先選擇加工第一類(lèi)時(shí)，能透過(guò)過(guò)濾方式快速地優(yōu)先選擇所需第一類(lèi)。

　?。?）修補(bǔ)部分球面。對(duì)有不加工足部存有造成的球面空缺足部，應(yīng)該補(bǔ)足完備。如對(duì)有鉆孔的球面，存有狹小溝槽的球面等，應(yīng)該將這些球面補(bǔ)足完備，這樣贏得的路徑規(guī)范而且安全可靠。

　　（4）增加安全可靠球面，如對(duì)邊緣球面展開(kāi)適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)。

（5）對(duì)輪廓拋物線(xiàn)展開(kāi)修補(bǔ)。對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)切換獲取的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)模型，可能存有貌似光滑的拋物線(xiàn)其實(shí)存有著PT5716SB0，貌似一體的球面在連接處不能相交等問(wèn)題，可透過(guò)修補(bǔ)或是創(chuàng)建輪廓構(gòu)造出最佳的加工邊界拋物線(xiàn)。

　　（6）構(gòu)建路徑限制邊界。對(duì)總體規(guī)劃的加工地區(qū)，需要采用邊界來(lái)限制加工范圍的，可先構(gòu)建出邊界拋物線(xiàn)。

　　4加工參數(shù)設(shè)置

　　參數(shù)設(shè)置可視為對(duì)工藝分析和總體規(guī)劃的具體實(shí)施，它構(gòu)成了利用CAD/CAM軟件展開(kāi)NC程式設(shè)計(jì)的主要操作方式內(nèi)容，直接影響NC程序的生成產(chǎn)品質(zhì)量。參數(shù)設(shè)置的內(nèi)容較多，下面列舉其中主要幾個(gè)：

　?。?）研磨方式設(shè)置：用于指定刀軌的類(lèi)型及相關(guān)參數(shù)。

　?。?）加工第一類(lèi)設(shè)置：是指用戶(hù)透過(guò)交互手段優(yōu)先選擇被加工的歐幾里得體或其中的加工分區(qū)、毛坯、避讓地區(qū)等。

　?。?）及機(jī)械參數(shù)設(shè)置：是針對(duì)每一個(gè)加工工序優(yōu)先選擇適宜的加工，并在CAD/CAM軟件中設(shè)置相應(yīng)的機(jī)械參數(shù)，包括主軸轉(zhuǎn)速、研磨切削、研磨液控制等。

（4）加工程序參數(shù)設(shè)置：包括進(jìn)/退刀位置及方式、研磨用量、行間距、加工穩(wěn)定度、安全可靠高度等參數(shù)。

　　這是CAM軟件參數(shù)設(shè)置中最主要的一部分內(nèi)容。

　　5生成路徑

　　在順利完成參數(shù)設(shè)置后，即可將設(shè)置結(jié)果提交CAD/CAM系統(tǒng)展開(kāi)刀軌的排序。這一過(guò)程是由CAD/CAM軟件手動(dòng)順利完成的。

　　6路徑檢驗(yàn)

　　為確保程序的安全可靠性，必須對(duì)生成的刀軌展開(kāi)檢查校驗(yàn)，檢查有無(wú)過(guò)切或是加工不到位，與此同時(shí)檢查是否會(huì)發(fā)生與鉆孔及夾具的干涉。校驗(yàn)的方式有：

　?。?）直接查看。透過(guò)對(duì)視角的切換、旋轉(zhuǎn)、放大、平移直接查看生成的路徑，適于觀察其研磨范圍有無(wú)越界，及有無(wú)明顯異常的軌跡。

　?。?）手工檢查。對(duì)軌跡展開(kāi)逐步觀察。

（3）實(shí)體模擬研磨，展開(kāi)仿真加工。直接在排序機(jī)屏幕上觀察加工效果，這個(gè)加工過(guò)程與實(shí)際機(jī)床加工過(guò)程十分類(lèi)似。對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的程序，應(yīng)調(diào)整參數(shù)設(shè)置，重新展開(kāi)排序后再作檢驗(yàn)。

　　7后處理

　　后處理實(shí)際上是一個(gè)文本處理過(guò)程，其作用是將排序出的刀軌（刀位運(yùn)動(dòng)軌跡）以規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)格式轉(zhuǎn)化為NC代碼并輸出保存。

　　在后處理生成數(shù)控程序之后，還需要檢查這個(gè)程序文檔，特別對(duì)程序頭及程序尾部分的語(yǔ)句展開(kāi)檢查，如有必要能修改。這個(gè)文檔能透過(guò)傳輸軟件傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床的控制器上，由控制器按程序語(yǔ)句驅(qū)動(dòng)機(jī)床加工。

　　在上述過(guò)程中，程式設(shè)計(jì)相關(guān)人員的工作主要集中在加工工藝分析和總體規(guī)劃、參數(shù)設(shè)置這兩個(gè)階段，其中工藝分析和總體規(guī)劃決定了刀軌的產(chǎn)品質(zhì)量，參數(shù)設(shè)置則構(gòu)成了軟件操作方式的主體。

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