【正文】 地設(shè)置刀號。第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 共同的刀具參數(shù)設(shè)置 當(dāng)進(jìn)行刀路定義時(shí)，無論采用何種加工方式，在選擇需要加工的對象圖素后，即自動(dòng)彈出刀具參數(shù)設(shè)置對話框。第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 2．機(jī)械原點(diǎn) 若給定了一個(gè)機(jī)械原點(diǎn) (50， 80， 100)，則當(dāng)系統(tǒng)雜項(xiàng)變數(shù)的首項(xiàng)設(shè)為 0～ 1時(shí) (即允許用 G92來定義工件坐標(biāo)系，并以此來生成 NC程序 )，該數(shù)據(jù)將自動(dòng)加在 G92代碼后面，為 / G92 X50 Y80 Z100。對這些定義出的刀具平面，如果以后還需要用到，可賦名存儲。要想得到和實(shí)際圖形相符的軌跡刀路，就應(yīng)該按 3D方式銑削。 Master CAM將對所定義的零件圖形的加工軌跡根據(jù)此參數(shù)來進(jìn)行計(jì)算求解，獲得刀具中心軌跡的詳細(xì)數(shù)據(jù)，并寫入到給定的 NCI文件中，供后置處理程序調(diào)用，以得到數(shù)控加工程序或用于模擬切削。 各曲面類型的應(yīng)用特征見表 61。點(diǎn)選 “繪制 ”“曲面 ”—“ 掃描曲面 ”，當(dāng)提示指定橫斷面方向外形數(shù)目時(shí)，輸入值 1；然后選 “單段 ”，點(diǎn)取 P1處以定義橫斷面外形；再選 “鏈接 ”，點(diǎn)取 P2處后以定義主切削方向上的外形 1；點(diǎn)選 “封閉 ”“返回 ”，選 “單段 ”，點(diǎn)取 P3處以定義主切削方向上的外形 2；點(diǎn)擊 “確定 ”結(jié)束定義；設(shè)置旋轉(zhuǎn)方式，點(diǎn)擊 “執(zhí)行”即可。用于兩主切削方向上的輪廓相差較大，而橫斷面形狀按比例變化的曲面。掃描曲面可有三種選擇構(gòu)建方式。最后，點(diǎn)擊 “執(zhí)行 (Do it)”即可建立曲面模型。行 (列 )綴面數(shù) =列 (行 )邊界外形數(shù) ?1 封閉式。 如圖 612所示線架結(jié)構(gòu)，構(gòu)建昆式曲面。終止角度為360176。曲面構(gòu)建時(shí)，先要選定輪廓線，再選定旋轉(zhuǎn)軸；然后，還需指定旋轉(zhuǎn)曲面形成的起始角度和終止角度。第一段應(yīng)用 “鏈接 ”方式，其他用 “單段 ”方式，并且應(yīng)注意拾取點(diǎn)的位置，防止因拾取點(diǎn)位置不當(dāng)，使得線走向相反而出現(xiàn)曲面較嚴(yán)重的扭曲現(xiàn)象。第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 1．舉升曲面 (Lofted)和直紋曲面 (Ruled) 這兩種曲面構(gòu)建功能都是由截?cái)嗝嫱庑蔚捻樈觼懋a(chǎn)生一個(gè)曲面 (Surface)。第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 3D線架結(jié)構(gòu)和曲面模型 3D線架結(jié)構(gòu)相當(dāng)于空間立體圖形的骨骼， Master CAM在繪制空間立體圖形時(shí)，可以首先繪出其線架結(jié)構(gòu)；然后，再對其進(jìn)行面域定義，從而形成三維實(shí)體。但當(dāng)觀察面與構(gòu)圖面設(shè)得互相垂直時(shí)是無法繪圖的。而工作深度是指構(gòu)圖平面所在的深度，即當(dāng)前工作坐標(biāo)系中的 Z高度 (并非原始坐標(biāo)系中的 Z)；在什么深度上繪出的圖素就產(chǎn)生在其對應(yīng)的高度面上，只有在 3D構(gòu)圖設(shè)置時(shí)才可以跨越這個(gè)限制。但隨著設(shè)定構(gòu)圖平面而形成的當(dāng)前工作坐標(biāo)系，其各坐標(biāo)軸方向并不一定和原始基本坐標(biāo)系一致。 ● 刪變換結(jié)果 (Result)：用于刪除徑圖形變換操作而新生成的多個(gè)實(shí)體，即某些特殊顏色顯示的線，或經(jīng)過多變換操作，則系統(tǒng)記憶最后一次變換而生成的結(jié)果。選中此項(xiàng)后即轉(zhuǎn)入公共的單一實(shí)體項(xiàng)菜單。 ● 刪重疊線：用于刪除一些重復(fù)繪制的實(shí)體。 ● 極坐標(biāo) (Polar)：輸入平移距離、平移角度，由此算出 X、 Y矢量。 XYZ縮放 (Scalexyz)。 若為移動(dòng) (Move)，則原始實(shí)體不復(fù)存在。轉(zhuǎn)換后的結(jié)果可作為一個(gè)整體在進(jìn)行其他處理時(shí)被選擇。若僅想對剛進(jìn)行過拖曳操作后的實(shí)體繼續(xù)進(jìn)行另外的拖曳操作。 操作：先從選擇實(shí)體菜單中確定一種選擇方式，選好實(shí)體并確認(rèn)后即出現(xiàn)移動(dòng) (平移或旋轉(zhuǎn) )或復(fù)制 (平移或旋轉(zhuǎn) )操作方式選擇菜單。若是直線，則其斜率應(yīng)相同。 ) 從靠近拾取點(diǎn)的那個(gè)端點(diǎn)起到指定長度處將某實(shí)體斷開成兩個(gè)實(shí)體。 ② 打成多段 (Many pieces)：將指定實(shí)體按指定段長或指定段數(shù)打成多段： 若指定段長，則段數(shù)自動(dòng)計(jì)算生成 (按均分計(jì)算 )； 若指定段數(shù)，則段長自動(dòng)計(jì)算生成。 ⑥ 閉合弧 (Close arc)：將弧修剪成整圓。第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 ⑤ 修多個(gè)實(shí)體 (Many)：將被選擇的多個(gè)實(shí)體，在指定的一方分別修剪或延伸至與指定修剪邊界線相交處。也就是說，第一、二兩個(gè)實(shí)體只修剪掉一端，而第三個(gè)實(shí)體則兩端都將被修剪掉。 第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 ② 修兩個(gè)實(shí)體 (2 entities)：基本操作同上，只是最后同時(shí)對兩個(gè)實(shí)體都進(jìn)行修剪，拾取處所在的那部分保留，另一部分則自動(dòng)舍棄。但只對兩相交線圓中的第一段的延伸部分進(jìn)行修剪，修剪邊界由交點(diǎn)分隔，剪取部分則根據(jù)拾取實(shí)體時(shí)點(diǎn)取的位置確定，拾取點(diǎn)所在的部分為保留部分。)。第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 圖形修整與變換 1．圖形修整 (Modify) 1) 倒圓 (Fillet) 倒圓用指定半徑大小的圓弧來光滑連接兩線圓。 對兩角點(diǎn)方式則是要求先后指定第一、第二角點(diǎn)位置。 (5) 圓上一點(diǎn) (pt edG cir)：由圓心點(diǎn)和圓上一點(diǎn)來作圓。 (3) 圓心半徑 (pt Rad cir)：由圓心點(diǎn)和指定的半徑大小來作圓。第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 (1) 兩點(diǎn)定圓 (2 pt cir)：由處在直徑上的兩端點(diǎn)來作圓。 操作：分別按提示拾取三個(gè)被切實(shí)體。同樣可用公共取點(diǎn)菜單提供的取點(diǎn)方法。兩點(diǎn)間距 直徑，則有四段圓弧供選擇。 ● 終徑角：先指定圓弧終點(diǎn)再輸入半徑值，最后定起始角和終止角 (鼠標(biāo)拾取視為回車 )。鼠標(biāo)拾取則視為回車認(rèn)可。 (默認(rèn)長度為指定點(diǎn)到被垂直實(shí)體的垂足點(diǎn)間的計(jì)算長度。最后，則要求指定該切線從切點(diǎn)處開始計(jì)量的長度 (默認(rèn)長度為指定點(diǎn)到切點(diǎn)的計(jì)算長度 )。如下規(guī)定僅供參考： 上 — 上：上外公切線 下 — 下：下外公切線 上 下：內(nèi)公切線 下 — 上：內(nèi)公切線 當(dāng)對兩相交圓弧拾取時(shí)，若由于拾取點(diǎn)的位置導(dǎo)致計(jì)算在內(nèi)公切線方式上時(shí)，系統(tǒng)會產(chǎn)生錯(cuò)誤提示。則左右區(qū)分切點(diǎn) )，然后在屏幕上顯示出由切點(diǎn)向兩邊切向畫出的兩段切線，并提示要求在欲保留的那段切線上拾取一下，則另一段切線將自動(dòng)被舍棄。 ① 切角切線 (Angle)：與某圓弧相切并和 X正軸夾于某角度值。 操作：先指定一點(diǎn)作為線段的起點(diǎn)，然后要求輸入極角和極半徑值。 操作：先后要求指定兩點(diǎn)，點(diǎn)值可根據(jù)公共給點(diǎn)菜單的選項(xiàng)采用鍵盤輸入或捕捉得到。然后，屏幕顯示第一點(diǎn)的 Y坐標(biāo)值，并允許輸入修改為其他值，修改或認(rèn)可回車后，即可得到由第一、二兩點(diǎn)的 X值確定左右邊界，由指定的 Y值確定上下位置的一條水平線。第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 零件基本幾何圖形的繪制 基本線圓定義 1．繪制直線 (Line)(如圖 65所示 )圖65 直線繪制方法第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 1) 水平線 (Horizontal) 畫一條水平方向的線段。 ● 構(gòu)圖面 (CPlane)：用于設(shè)定當(dāng)前所繪圖形的空間方位。 Master CAM系統(tǒng)也同樣引入圖層的概念，用于存放一些具有相同屬性的圖表，以便于進(jìn)行管理。第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 2) 次功能菜單 ● 作圖面高度 Z：用于設(shè)定當(dāng)前作圖面的高度。用于為數(shù)控加工的自動(dòng)編程提供數(shù)據(jù)。 ● 圖形變換 (Xform)：對已經(jīng)繪制的實(shí)體進(jìn)行對稱、旋轉(zhuǎn)、比例縮放、平移和偏移等多種方式的變換，從而生成新的幾何實(shí)體。主要用于數(shù)據(jù)查詢。常用熱鍵及對應(yīng)功能見圖 64所示。 (3) 提供逐層回退及直接返回根菜單功能。用鼠標(biāo)點(diǎn)選這些菜單項(xiàng)時(shí)，有關(guān)圖層與顏色的設(shè)置是通過彈出對話框的形式進(jìn)一步操作的；而有關(guān)構(gòu)圖面等的設(shè)置，則是直接調(diào)用主菜單區(qū)來進(jìn)行的。 圖 63 菜單層次結(jié)構(gòu)第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 菜單內(nèi)容的顯示始終在同一區(qū)域內(nèi)，當(dāng)要執(zhí)行某一項(xiàng)功能時(shí)，只能一層層地切換菜單項(xiàng)，操作起來很繁瑣。第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 ● 系統(tǒng)回應(yīng)區(qū)是人機(jī)對話的場所，包括從系統(tǒng)中反饋的信息顯示、各種狀態(tài)顯示、錯(cuò)誤提示以和必需的鍵盤響應(yīng)，進(jìn)行中需要鍵入的數(shù)據(jù)等。啟動(dòng) Master CAM Mill后的操作界面如圖 62所示。該軟件采用的是圖形化自動(dòng)編程的方式，具有繪圖設(shè)計(jì)、尺寸標(biāo)注、輪廓銑削、鉆削、車削和線切割等處理技術(shù)。圖形化自動(dòng)編程系統(tǒng)有 EZCAM、 Master CAM、 UGII、 PRO/E和 CAXA制造工程師等。雖然后來增加了一些圖形校驗(yàn)功能，但還是要反復(fù)地在源程序方式和圖形校驗(yàn)方式之間來回切換，并且還需要掌握數(shù)控語言，初學(xué)者用起來總覺得不太方便。 APT語言最早于 1955年由美國研制成功，經(jīng)多次修改完善，于 20世紀(jì) 70年代發(fā)展成 APT–Ⅳ ，一直沿用至今。第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 自動(dòng)編程概述 零件基本幾何圖形的繪制 空間立體圖形的繪制 CAM基礎(chǔ) 2D刀路定義 3D曲面加工刀路 后置處理 車削自動(dòng)編程系統(tǒng)簡介 線切割自動(dòng)編程系統(tǒng)簡介 思考與練習(xí)題 第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 自動(dòng)編程概述 自動(dòng)編程原理及類型 1．?dāng)?shù)控語言型批處理式自動(dòng)編程 早期的自動(dòng)編程都是編程人員根據(jù)零件圖形及加工工藝要求，采用數(shù)控語言，先編寫成源程序單，再輸入計(jì)算機(jī)，由專門的編譯程序，進(jìn)行譯碼、計(jì)算和后置處理后，自動(dòng)生成數(shù)控機(jī)床所需的加工程序清單，然后通過制成紙帶或直接用通訊接口，將加工程序送入到機(jī)床 CNC裝置中的。這種自動(dòng)編程系統(tǒng)的典型就是 APT語言。這種方式的自動(dòng)編程系統(tǒng)，由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)的圖形處理能力較差，所以一般都無圖形顯示，不直觀，易出錯(cuò)。這種自動(dòng)編程具有圖形顯示的直觀性和及時(shí)性，能較方便地進(jìn)行對話修改，易學(xué)且不易出錯(cuò)。因它對機(jī)器配置要求較低而得到了廣泛的應(yīng)用。第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 圖 61 Mill模塊結(jié)構(gòu)框架第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 1．系統(tǒng)界面特點(diǎn) 當(dāng)前流行的 Master CAM是基于 Windows平臺上運(yùn)行的一套軟件系統(tǒng)?？赏ㄟ^功能設(shè)定將其劃分為多個(gè)視區(qū)，以達(dá)到從不同的角度觀察的效果。例如，如圖 63所示為進(jìn)行 “連續(xù)畫線 ”功能操作所需要逐層調(diào)用的菜單層次結(jié)構(gòu)。主要是為對圖層操作、顏色和構(gòu)圖面等的設(shè)定方便而提供的一種快捷操作菜單項(xiàng)。用鼠標(biāo)點(diǎn)選某一圖標(biāo)，則相當(dāng)于打開多層菜單，直接調(diào)用底層具體執(zhí)行的功能菜單。系統(tǒng)對一些常用的功能提供即時(shí)熱鍵快速調(diào)用。第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 圖 64 常用功能鍵第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 2．系統(tǒng)的主要菜單功能 1) 主功能菜單 主功能菜單各項(xiàng)功能分別為： ● 分析 (Analyze)：將所選實(shí)體的坐標(biāo)數(shù)據(jù)信息等顯示在屏幕上，如點(diǎn)、線、弧、曲線、曲面或標(biāo)注的尺寸、文字等的數(shù)據(jù)狀態(tài)信息。第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 ● 修整 (Modify)：用倒圓、修剪、延伸、斷開和連接等方式修整已經(jīng)繪制的幾何實(shí)體。第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 ● 刀具路徑 (Toolpaths)：為零件幾何圖形的輪廓銑削、鉆孔、銑槽形、字型銑削和曲面銑削等的加工定義刀具路線，產(chǎn)生NC刀具路徑。 注： Master CAM系統(tǒng)的整個(gè)菜單內(nèi)容見書后附錄 E。 ● 作圖層 (Level)：用于設(shè)定當(dāng)前作圖的圖層。對三維立體形狀工件而言，只有設(shè)置合理的刀具方位才能保證合理加工程序的產(chǎn)生。如在進(jìn)行模擬加工時(shí)將觀察面設(shè)定為 “軸測面”可得到較形象的觀察效果。 給定第一點(diǎn)后，屏幕即提示輸入第二點(diǎn)的坐標(biāo)，方法同上。 3) 兩點(diǎn)連線 (Endpoints) 由指定的兩點(diǎn)畫一條線段。第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用 5) 極坐標(biāo)畫線 (Polar) 畫一指定角度且定長的線段。 本畫線方式菜單還有下級菜單，即將其細(xì)分成：切角切線、公切線和點(diǎn)切線。若夾角為 90176。 操作：要求先后選擇并拾取兩圓弧，并根據(jù)拾取點(diǎn)的位置確定幾條可能公切線中的一條。 操作：輸入時(shí)先提示拾取相切圓弧；然后，再提示指定該切線經(jīng)過的某點(diǎn)。 操作：先拾取相垂直的原始實(shí)體，然后提示指定一點(diǎn)，最后還要求指定垂線的長度。 ● 圓心點(diǎn)：先指定圓心點(diǎn)，再輸入半徑，指定起始角和終止角 (初始默認(rèn)值為：半徑為 25 mm，起始角和終止角均為 0176。第 6章 微機(jī)自動(dòng)編程與應(yīng)用