【正文】 件系統(tǒng) ? UGⅡ 由美國(guó) UGS(Unigraphics Solutions)公司開(kāi)發(fā)的 CAD/CAM/CAE一體化軟件，它的功能覆蓋了整個(gè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程，即覆蓋了從概念設(shè)計(jì)、功能工程、工程分析、加工制造到產(chǎn)品發(fā)布的全過(guò)程，廣泛應(yīng)用在航空、汽車(chē)、機(jī)械、電器電子等工業(yè)領(lǐng)域。 ? (7) 根據(jù)不同的數(shù)控系統(tǒng)對(duì) G代碼作適當(dāng)修改。 ? (6) 后置處理。 ? (5) 刀具軌跡模擬與驗(yàn)證。根據(jù)所選擇的刀具和加工參數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)生成刀具軌跡，對(duì)于刀具軌跡不合適的地方，要用人工交互方式進(jìn)行編輯和修改。設(shè)置不同加工種類(lèi)的特性參數(shù)。 ? (3) 確定刀具和加工參數(shù)。 ? (2) 幾何造型。一般根據(jù)零件的基準(zhǔn)的位置以及待加工表面的幾何形態(tài)，在零件毛坯上選擇一個(gè)合適的編程原點(diǎn)及編程坐標(biāo)系 (也稱(chēng)為工件坐標(biāo)系 )。 ? ① 根據(jù)被加工零件的圖樣和數(shù)控加工工藝要求，分析待加工表面及約束面，確定所需的機(jī)床設(shè)備、零件的加工方法、裝夾方法及工夾量具。編程人員應(yīng)遵循一定的步驟進(jìn)行編程工作，自動(dòng)編程的主要步驟和工作內(nèi)容如下。 ? 刀具軌跡生成模塊直接采用幾何模型中的幾何信息，根據(jù)所選用的刀具及加工方式進(jìn)行刀位計(jì)算，生成數(shù)控加工刀具軌跡。對(duì)于單一功能的數(shù)控編程系統(tǒng)，二維工程圖功能不一定是必須的。對(duì)于型腔模具 CAD/CAM集成數(shù)控編程系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，型腔和型芯的自動(dòng)生成具有十分重要的意義。 ? (1) 造型設(shè)計(jì)功能。自動(dòng)編程系統(tǒng)技術(shù)水平的提高是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的重要方面。自動(dòng)編程時(shí)，大部分編程工作由計(jì)算機(jī)來(lái)完成，這樣不但提高了編程效率，還解決了手工編程無(wú)法解決的復(fù)雜零件的加工編程問(wèn)題。另一方面，由于交互式圖形輸入的直觀性和易操作性，可以使編程操作中的失誤大幅度地減少。通常軟件還具有加工軌跡的仿真功能，以用于驗(yàn)證走刀軌跡和加工程序的正確性。然后對(duì)機(jī)床和刀具進(jìn)行定義和選擇，確定刀具相對(duì)于零件表面的運(yùn)動(dòng)方式、切削加工參數(shù)，生成刀具軌跡。CAD/CAM軟件已成為數(shù)控加工自動(dòng)編程系統(tǒng)的主流。使用 APT語(yǔ)言編程方法直觀性差，編程過(guò)程繁瑣而復(fù)雜。該程序不同于手工編制的加工程序，它不能直接控制機(jī)床，必須經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)編譯程序的處理，才能生成加工程序。由于受當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)的限制，無(wú)法在計(jì)算機(jī)上生成零件圖形來(lái)進(jìn)行自動(dòng)編程。 ? 自動(dòng)編程技術(shù)源于 20世紀(jì) 50年代，美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出 APT(自動(dòng)編程工具 )自動(dòng)編程系統(tǒng)。這種方式比較簡(jiǎn)單，很容易掌握，適應(yīng)性較強(qiáng)。 ? 數(shù)控編程經(jīng)歷了手工編程、 APT語(yǔ)言編程和交互式圖形編程 3個(gè)發(fā)展階段。 第 6章 自動(dòng)編程 ? 自動(dòng)編程的發(fā)展 ? 自動(dòng)編程系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ? CAXAME的基本概念 ? 加工模型的創(chuàng)建 ? 平面輪廓與平面區(qū)域加工 ? 曲 面 加 工 ? 粗 加 工 ? 軌 跡 仿 真 ? 后 置 處 理 ? 機(jī) 床 通 信 ? 實(shí)訓(xùn) ? 習(xí) 題 自動(dòng)編程的發(fā)展 ? 通常，自動(dòng)編程是指用計(jì)算機(jī)和編程軟件進(jìn)行編程。 第 6章 自動(dòng)編程 ? 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)： ? 零件的加工造型。同時(shí)，由于在計(jì)算機(jī)上能夠自動(dòng)進(jìn)行走刀軌跡的模擬，所以能夠及時(shí)檢查程序是否有錯(cuò)并進(jìn)行修改。 第 6章 自動(dòng)編程 （時(shí)間： 3次課， 6學(xué)時(shí)） 第 6章 自動(dòng)編程 ? 教學(xué)目標(biāo)： ? 自動(dòng)編程是從零件的設(shè)計(jì)模型 (或幾何圖樣 )獲得數(shù)控加工程序的全部過(guò)程。其主要任務(wù)是編程人員在對(duì)加工對(duì)象和工藝要求進(jìn)行仔細(xì)分析的基礎(chǔ)上，借助 CAD/CAM系統(tǒng)的交互式編程功能，對(duì)零件進(jìn)行幾何造型，確定工藝步驟，輸入加工參數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)生成刀具運(yùn)動(dòng)軌跡，并經(jīng)后置處理輸出零件加工程序。 ? 通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求讀者了解自動(dòng)編程的發(fā)展過(guò)程，掌握自動(dòng)編程的方法和步驟，熟練應(yīng)用 CAXAME軟件系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)編程，完成數(shù)控加工。 ? 刀具軌跡的生成方法。目前，交互式圖形編程是普遍采用的自動(dòng)編程方法。 ? 手工編程是利用一般的計(jì)算工具，通過(guò)各種數(shù)學(xué)方法，人工進(jìn)行刀具軌跡的運(yùn)算，并編制指令?？捎糜趶?fù)雜程度低，計(jì)算量不大的零件編程，是最早發(fā)展的編程方法，也是其他編程方法的基礎(chǔ)。該系統(tǒng)是世界上開(kāi)發(fā)最早、功能齊全并在當(dāng)時(shí)使用普遍的自動(dòng)編程系統(tǒng)。因此使用 APT系統(tǒng)前，需要用一種專(zhuān)用數(shù)控編程語(yǔ)言來(lái)描述零件的加工過(guò)程，即編制一個(gè)零件加工源程序。零件加工的源程序所使用的數(shù)控語(yǔ)言又稱(chēng)為 APT語(yǔ)言。 ? 近年來(lái)，隨著 CAD/CAM一體化技術(shù)的發(fā)展和推廣，極大地提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和自動(dòng)編程的效率與質(zhì)量。這些軟件具有生動(dòng)的圖形顯示功能，友好的人機(jī)界面，智能化的操作命令，可以用人機(jī)交互方式對(duì)零件的幾何模型進(jìn)行繪制、編輯和修改，從而得到零件的幾何模型。最后經(jīng)過(guò)后置處理，即按照特定機(jī)床規(guī)定的文件格式生成加工程序。使用這類(lèi)軟件通過(guò)交互式圖形生成的方法把零件幾何信息、拓?fù)湫畔?、工藝信息輸入?jì)算機(jī)，對(duì)加工程序的生成和修改都非常方便，大大提高了編程效率。 自動(dòng)編程系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ? 自動(dòng)編程的方法與過(guò)程 ? 常見(jiàn)的幾種 CAD/CAM軟件介紹 自動(dòng)編程系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ? 自動(dòng)編程是借助計(jì)算機(jī)和 CAD/CAM自動(dòng)編程系統(tǒng)軟件進(jìn)行數(shù)控加工編程的方法。自動(dòng)編程系統(tǒng)的功能對(duì)編程的質(zhì)量和效率是至關(guān)重要的。 自動(dòng)編程的方法與過(guò)程 ? 1． CAD/CAM系統(tǒng)的基本功能 ? 一個(gè)典型的 CAD/CAM集成系統(tǒng)，一般應(yīng)具備以下幾大功能模塊。包括二維草圖設(shè)計(jì)、曲面設(shè)計(jì)、實(shí)體和特征設(shè)計(jì)、曲線曲面的編輯。 ? (2) 在三維幾何造型設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，自動(dòng)生成二維工程圖的功能。 ? (3) 數(shù)控加工編程、刀具軌跡生成、刀具軌跡編輯、刀具軌跡驗(yàn)證和通用后置處理等。 自動(dòng)編程的方法與過(guò)程 ? 2．自動(dòng)編程的步驟 ? 目前，國(guó)內(nèi)外圖形交互式自動(dòng)編程軟件的種類(lèi)很多，但其編程的基本原理和過(guò)程大體相同。 ? (1) 分析加工零件。 ? ② 確定編程原點(diǎn)及編程坐標(biāo)系。設(shè)置加工零件毛坯尺寸，確定對(duì)刀點(diǎn)和刀具原點(diǎn)位置。利用 CAD/CAM軟件的曲線、曲面造型、實(shí)體造型等功能繪制零件加工圖形 (2D或3D圖形 )，與此同時(shí)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)自動(dòng)生成零件的圖形文件，作為下一步刀具軌跡設(shè)計(jì)的依據(jù)。確定所需刀具數(shù)量、刀具種類(lèi)，設(shè)置刀具參數(shù)和走刀路線。 ? (4) 生成刀具軌跡并作適當(dāng)編輯與修改。刀具軌跡計(jì)算的結(jié)果存放在刀位源文件之中。利用 CAD/CAM軟件的刀具軌跡驗(yàn)證功能，可以對(duì)可能過(guò)切、干涉與碰撞的刀位點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)。運(yùn)行數(shù)控編程系統(tǒng)提供的后置處理程序，生成加工程序單 (G代碼 )。 ? (8) 將正確的 G代碼傳送到數(shù)控系統(tǒng)。 ? UGⅡ 有強(qiáng)大的實(shí)體造型、曲面造型、虛擬裝配和生成工程圖等設(shè)計(jì)功能，無(wú)論裝配圖還是零件圖設(shè)計(jì)，都是從三維實(shí)體造型開(kāi)始的，可視化程度很高，三維實(shí)體生成后，可自動(dòng)生成二維視圖。在設(shè)計(jì)過(guò)程中可進(jìn)行有限元分析、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)力學(xué)分析和仿真模擬，提高設(shè)計(jì)的可靠性。 UGⅡ 軟件經(jīng)營(yíng)與開(kāi)發(fā)經(jīng)歷了數(shù)次變遷與合并，其最新版本為 UG NX。 ? UG NX提出以下幾點(diǎn)創(chuàng)新?？梢詮膹?fù)雜產(chǎn)品中找出可復(fù)用的工程信息?？梢院芎玫匕言O(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的理念表達(dá)出來(lái)。實(shí)現(xiàn)整個(gè)供應(yīng)鏈中的無(wú)縫信息通信。把面向制造擴(kuò)展到面向整個(gè)工程生命周期，從概念設(shè)計(jì)到最終產(chǎn)品均集中在一個(gè)集成化數(shù)字環(huán)境中完成建模、仿真、優(yōu)化、歸檔、組裝及測(cè)試 工作。Pro/ENGINEER是高度集成的面向產(chǎn)品設(shè)計(jì)的大型軟件，它開(kāi)創(chuàng)了三維CAD/CAM參數(shù)化的先河，其全參數(shù)化思想關(guān)聯(lián)了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的每一個(gè)環(huán)節(jié)。 ? Pro/ENGINEER系統(tǒng)的核心技術(shù)具有以下特點(diǎn)。將某些具有代表性的平面幾何形狀定義為特征，并將其所有尺寸作為可變參數(shù)，進(jìn)而形成實(shí)體，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行更為復(fù)雜的幾何形體的構(gòu)建。將形狀和尺寸結(jié)合起來(lái)考慮，通過(guò)尺寸約束實(shí)現(xiàn)對(duì)幾何形狀的控制。通過(guò)編輯尺寸數(shù)值可以改變幾何形狀。尺寸參數(shù)的修改導(dǎo)致其他模塊中的相關(guān)尺寸得以更新。 常見(jiàn)的幾種 CAD/CAM軟件介紹 ? 3． CATIA ? CATIA是法國(guó)達(dá)索飛機(jī)公司開(kāi)發(fā)的 CAD/CAM軟件。 CATIA采用特征造型和參數(shù)化造型技術(shù)，允許自動(dòng)指定或由用戶(hù)指定參數(shù)化設(shè)計(jì)、幾何或功能化約束的變量式設(shè)計(jì)。例如其特有的高次 Bezier曲線曲面功能，次數(shù)能達(dá)到 15，能