【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的。參數(shù)化管理零件之間的相關(guān)性，相關(guān)零件的更改，可以影響船體的外型。船體設(shè)計(jì)解決方案與其他CATIA 產(chǎn)品是完全集成的。 　　中國廣州的文沖船廠也對(duì)CATIA 進(jìn)行了成功地應(yīng)用。使用CATIA 進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，取代了傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)。 4) 廠房設(shè)計(jì)： 　　在豐富經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，IBM 和Dassault Systems 為造船業(yè)、發(fā)電廠、加工廠和工程建筑公司開發(fā)了新一代的解決方案。包括管道、裝備、結(jié)構(gòu)和自動(dòng)化文檔。CCPlant 是這些行業(yè)中的第一個(gè)面向?qū)ο蟮闹R(shí)工程技術(shù)的系統(tǒng)。 　　CCPlant 已被成功應(yīng)用于Chrysler 及其擴(kuò)展企業(yè)。使用CCPlant 和Deneb 仿真對(duì)正在建設(shè)中的Toledo 吉普工廠設(shè)計(jì)進(jìn)行了修改。費(fèi)用的節(jié)省已經(jīng)很明顯地體現(xiàn)出來。并且對(duì)將來企業(yè)的運(yùn)作有著深遠(yuǎn)的影響。 5) 加工和裝配： 　　一個(gè)產(chǎn)品僅有設(shè)計(jì)是不夠的，還必須制造出來。CATIA 擅長為棱柱和工具零件作2D/3D關(guān)聯(lián)，分析和NC ；CATIA 規(guī)程驅(qū)動(dòng)的混合建模方案保證高速生產(chǎn)和組裝精密產(chǎn)品，如機(jī)床，醫(yī)療器械、膠印機(jī)鐘表及工廠設(shè)備等均能作到一次成功。 6) 消費(fèi)品： 　　全球有各種規(guī)模的消費(fèi)品公司信賴CATIA，其中部分原因是CATIA設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的風(fēng)格新穎，而且具有建模工具和高質(zhì)量的渲染工具。CATIA已用于設(shè)計(jì)和制造如下多種產(chǎn)品：餐具、計(jì)算機(jī)、廚房設(shè)備、電視和收音機(jī)以及庭院設(shè)備。 　　另外，為了驗(yàn)證一種新的概念在美觀和風(fēng)格選擇上達(dá)到一致，CATIA 可以從數(shù)字化定義的產(chǎn)品，生成具有真實(shí)效果的渲染照片。在真實(shí)產(chǎn)品生成之前，即可促進(jìn)產(chǎn)品的銷售。 VERICUT軟件簡(jiǎn)介VERICUT軟件是美國CGTECH公司開發(fā)的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，由NC程序驗(yàn)證模塊、機(jī)床運(yùn)動(dòng)仿真模塊、優(yōu)化路徑模塊、多軸模塊、高級(jí)機(jī)床特征模塊、實(shí)體比較模塊和CAD/CAM接口等模塊組成，可仿真數(shù)控車床、銑床、加工中心、線切割機(jī)床和多軸機(jī)床等多種加工設(shè)備的數(shù)控加工過程，也能進(jìn)行NC程序優(yōu)化，縮短加工時(shí)間、延長刀具壽命、改進(jìn)表面質(zhì)量，檢查過切、欠切，防止機(jī)床碰撞、超行程等錯(cuò)誤。具有真實(shí)的三維實(shí)體顯示效果，可以對(duì)切削模型進(jìn)行尺寸測(cè)量，并能保存切削模型供檢驗(yàn)、后續(xù)工序切削加工。具有CAD/CAM接口，能實(shí)現(xiàn)與UG. CATIA及MasterCAM等軟件的嵌套運(yùn)行。VERICUT軟件目前已廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、模具制造等行業(yè)，其最大特點(diǎn)是可仿真各種CNC系統(tǒng)，既能仿真刀位文件，又能仿真CAD/CAM后置處理的NC程序，其整個(gè)仿真過程包含程序驗(yàn)證、分析、機(jī)床仿真、優(yōu)化和模型輸出等世界最強(qiáng)的數(shù)控模擬仿真，VERICUT是全世界NC驗(yàn)證軟體的領(lǐng)導(dǎo)者；CGTech Vericut ，瀏覽、配置多個(gè)機(jī)床設(shè)置，每個(gè)機(jī)床設(shè)置有自己?jiǎn)为?dú)的機(jī)床結(jié)構(gòu)、夾具、刀具、控制系統(tǒng)和仿真設(shè)定。切削毛坯可以從一個(gè)機(jī)床任務(wù)移到另一個(gè)機(jī)床任務(wù)，同時(shí)能夠自動(dòng)定位。一旦用戶選定了機(jī)床配置，毛坯、夾具和設(shè)計(jì)模型，這些資訊就和機(jī)床捆綁在一起了，接下來就可以類比整個(gè)加工過程。第3章 數(shù)控加工關(guān)鍵技術(shù)的研究 基本概念數(shù)控編程：在數(shù)控機(jī)床上加工零件，首先要進(jìn)行程序編制，將零件的加工順序、工件與刀具相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度、切削深度等）以及輔助操作等加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號(hào)組成的代碼，按一定的格式編寫成加工程序單，并將程序單的信息通過控制介質(zhì)輸入到數(shù)控裝置，由數(shù)控裝置控制機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)加工。脈沖當(dāng)量：?jiǎn)挝幻}沖作用下進(jìn)給軸移動(dòng)的距離。決定數(shù)控系統(tǒng)的精度，可由運(yùn)動(dòng)控制指令（自動(dòng)）、按鍵觸發(fā)或手搖脈沖發(fā)生器（手動(dòng)操作）。主軸轉(zhuǎn)速：切削是主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。進(jìn)給速度：正常切削時(shí)刀具行進(jìn)的線速度。接近速度：從安全高度切入工件前的刀具行進(jìn)的線速度，又稱進(jìn)刀速度。退刀速度：刀具離開工件回到安全高度時(shí)刀具行進(jìn)的線速度，在安全高度以上刀具行進(jìn)的線速度為機(jī)床的G00。安全高度：保證在此高度上可以快速走刀不發(fā)生干涉的高度，應(yīng)高于零件的最大高度。起止高度：刀具退刀時(shí)刀具的初始高度，其大于安全高度。 數(shù)控編程的方法數(shù)控編程分為手工編程和自動(dòng)編程。手工編程就是整個(gè)程序的編制過程由人工完成。手工編程通常用于簡(jiǎn)單零件，但對(duì)于一些復(fù)雜的零件，編程工作量十分巨大，計(jì)算繁瑣，花費(fèi)時(shí)間長，而且非常容易出錯(cuò)。自動(dòng)編程是指編程人員只需根據(jù)零件圖樣的要求，按照某個(gè)自動(dòng)編程系統(tǒng)的規(guī)定，編寫一個(gè)零件源程序，輸入編程計(jì)算機(jī)，再由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行程序編制，并打印程序清單和制備控制介質(zhì)。自動(dòng)編程既可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短編程時(shí)間，又可減少差錯(cuò)，使編程工作簡(jiǎn)便。綜上所述，對(duì)于幾何形狀不太復(fù)雜的零件和點(diǎn)位加工，所需的加工程序不多，計(jì)算也較簡(jiǎn)單，出錯(cuò)的機(jī)會(huì)較少，這時(shí)用手工編程還是經(jīng)濟(jì)省時(shí)的，因此，至今仍廣泛地應(yīng)用手工編程方法來編制這類零件的加工程序。但是對(duì)于復(fù)雜曲面零件；幾何元素并不復(fù)雜，但程序量很大的零件（如一個(gè)零件上有數(shù)千個(gè)孔）；以及銑削輪廓時(shí)．?dāng)?shù)控裝置不具備刀具半徑自動(dòng)偏移功能，而只能按刀具中心軌跡進(jìn)行編程等情況。由于計(jì)算相當(dāng)繁瑣及程聲量大，手工編程就很難勝任，即使能夠編出來，也耗時(shí)長，效率低，易出錯(cuò)。據(jù)國外統(tǒng)計(jì)，用手工編程時(shí)，一個(gè)零件的編程時(shí)間與在機(jī)床上實(shí)際加工時(shí)間之比，平均約為30：1。數(shù)控機(jī)床不能開動(dòng)的原因中有20～30％是由于加工程序不能及時(shí)編制出來而造成的，因此，必須要求編程自動(dòng)化。數(shù)控車床由五部分組成：主機(jī)、數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、輔助裝置、機(jī)外編程器等。車床主機(jī)是指其機(jī)械部件，主要包括床身、主軸箱、刀架、尾座、進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控車床的控制核心。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控車床的動(dòng)力部分，主要實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。在數(shù)控車床中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)稱為伺服系統(tǒng)，由伺服驅(qū)動(dòng)電路和驅(qū)動(dòng)裝置兩大部分組成。伺服驅(qū)動(dòng)電路接收指令，經(jīng)過數(shù)控系統(tǒng)處理，推動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)裝置主要由主軸電機(jī)、進(jìn)給系統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)或交直流伺服電機(jī)等組成。規(guī)定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向，是為了準(zhǔn)確地描述機(jī)床運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)化程序的編制，并使所編程序具有互換性。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織目前已經(jīng)統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系，我國也頒布了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)（JB305182），對(duì)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向作了明文規(guī)定。（1）數(shù)控銑床坐標(biāo)系建立的原則1）刀具相對(duì)于靜止的工件而運(yùn)動(dòng)的原則。2）標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系是一個(gè)右手笛卡兒直角坐標(biāo)系。在圖31中，大拇指的方向?yàn)閄軸的正方向，食指為Y軸的正方向，中指為Z軸正方向。圖31 右手笛卡爾直角坐標(biāo)系（2）數(shù)控銑床的坐標(biāo)系1）機(jī)床坐標(biāo)系和機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系。機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)也稱為機(jī)床原點(diǎn)或機(jī)床零點(diǎn)，在機(jī)床經(jīng)過設(shè)計(jì)制造和調(diào)整后這個(gè)原點(diǎn)便被確定下來，它是固定的點(diǎn)。在標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定平行于機(jī)床主軸（傳遞切削力）的刀具運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸為Z軸，取刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎较?。如果機(jī)床有多個(gè)主軸時(shí)，則選一個(gè)垂直于工件裝夾面的主軸為Z軸。X軸為水平方向，且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面。對(duì)于刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床（如銑床、鏜床），當(dāng)Z軸為水平時(shí)，沿刀具主軸后端向工件方向看，向右的方向?yàn)閄的正方向；如Z軸是垂直的，則從主軸向立柱看時(shí)，對(duì)于單立柱機(jī)床，X軸的正方向指向右邊。上述正方向都是刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)而言。在確定了X、Z軸的正方向后，可按右手直角笛卡兒坐標(biāo)系確定Y軸的正方向，即在Z－X平面內(nèi)，從+Z轉(zhuǎn)到+X時(shí)，右螺旋應(yīng)沿+Y方向前進(jìn)。2）工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)使用的，編程人員選擇工件上的某一已知點(diǎn)為原點(diǎn)稱編程原點(diǎn)或工件原點(diǎn)。工件坐標(biāo)系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐標(biāo)系所取代。工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)選擇要盡量滿足編程簡(jiǎn)單、尺寸換算少、引起的加工誤差小等條件，一般情況下以坐標(biāo)式尺寸標(biāo)注的零件，編程原點(diǎn)應(yīng)選在尺寸標(biāo)注的基準(zhǔn)點(diǎn)；對(duì)稱零件或以同心圓為主的零件，編程原點(diǎn)應(yīng)選在對(duì)稱中心線或圓心上；Z軸的程序原點(diǎn)通常選在工件的上表面。 數(shù)控編程格式及內(nèi)容國際上已形成了兩個(gè)通用標(biāo)準(zhǔn)：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）標(biāo)準(zhǔn)和美國電子工業(yè)學(xué)會(huì)（EIA）標(biāo)準(zhǔn)。我國根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)制定了JB305182《數(shù)字控制機(jī)床坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向的命名》等國標(biāo)。由于生產(chǎn)廠家使用標(biāo)準(zhǔn)不完全統(tǒng)一，使用代碼、指令含義也不完全相同，因此需參照機(jī)床編程手冊(cè)。一個(gè)完整的數(shù)控程序是由程序號(hào)、程序內(nèi)容和程序結(jié)束三部分組成。例如：％Ｏ0029；………………………………………………………… 程序號(hào)N10 G15 G17 G21 G40 G49 G80； N20 G91 G28 Z0； N30 T1 M6； 程序內(nèi)容N40 G90 G54 S500 M03；。N100 M30；………………………………………………………程序結(jié)束(1) 程序號(hào)程序號(hào)是一個(gè)程序必需的標(biāo)識(shí)符。它是由地址符后帶若干位數(shù)字組成。地址符常見的有：“%”、“O”、“P”等。日本FANUC系統(tǒng)為“O”。后面所帶的數(shù)字一般為4～8位。如：O2000(2) 程序體它表示數(shù)控加工要完成的全部動(dòng)作，是整個(gè)程序的核心。它由許多程序段組成，每個(gè)程序段由一個(gè)或多個(gè)指令構(gòu)成，程序段以“；”為結(jié)束符。(3)程序結(jié)束它是以程序結(jié)束指令M02或M30，結(jié)束整個(gè)程序的運(yùn)行。 F、S、T功能進(jìn)給速度FF指令用于控制刀具的進(jìn)給功能。F的單位取決于G94(每分鐘進(jìn)給量mm/min)或G95(每轉(zhuǎn)進(jìn)給量mm/r)。進(jìn)給功能有兩種：（1）快速移動(dòng)當(dāng)指定定位指令G00時(shí)，刀具以CNC設(shè)置的快速移動(dòng)速度移動(dòng)，與F無關(guān)。（2）切削速度刀具以程序中編制的切削進(jìn)給速度F移動(dòng)。F可通過下面公式(31)求得： (31)其中，F(xiàn)z：每齒進(jìn)給量 Z：齒數(shù) N：主軸轉(zhuǎn)速F指令是模態(tài)指令。當(dāng)工作在G0G02或G03方式下時(shí)，F(xiàn)將一直有效直到被新的F值所取代。借助操作面板上的倍率開關(guān)，F(xiàn)可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行倍率調(diào)節(jié)。而當(dāng)執(zhí)行攻絲循環(huán)G8螺紋切削G33時(shí)倍率開關(guān)失效，進(jìn)給倍率固定在100%。主軸功能S主軸功能S控制主軸轉(zhuǎn)速。是由地址碼S和在其后面的若干數(shù)字組成，單位為轉(zhuǎn)/每分鐘(r/min)；S是模態(tài)指令，S功能只有在主軸速度可調(diào)節(jié)時(shí)有效。主軸轉(zhuǎn)速N可通過下面公式(32)求得： N=1000v/πd (32) 其中，v：切削速度，單位mm/min。 d：刀具或工件直徑，單位mm。（1）恒線速度控制（G96）當(dāng)