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典型零件CAM应用

MW35.com 2004-2-23

    主轴箱体加工图形交互式
    CAM编程应用AM是在刀具建库、夹具建库、NC—POST建模、CAD实体造型基础上的集成。在计算机中建立机床加工环境，根据加工工艺方案设置参数，模拟机床的实际切削过程，进行刀具干涉检查，最后生成NC代码文件。主轴箱体(数控夹攻中心零件)具有多孔、多平面、多连接尺寸、位置公差要求多、尺寸公差精度高等特点，具有相当的复杂性。
    关键技术
    ① 夹具库的建立、多工位夹具的装配及在各工序间的切换。
    ② 装配式刀具库的建立及在仿真切削过程中的调用。
    ③ NC—POST在FFANUC 15MA系统的应用调试。
    ④ 使用Pro/Engineer的数据库功能和Family Table建立系列刀具元件、系列夹具元件、加工毛坯模型。
    ⑤ 模拟加工试切过程，并进行切削干涉检查。
    ⑥ 在Tool Motion层，修改刀具路径。
    ⑦ 应用软件功能，生成刀具、夹具及部装装配图和刀具路径图，输出各种工艺信息及报表。
    概述
　　现阶段，许多工厂常用AUTOCAD进行基于2D的平面图零件设计，然后由工艺人员/程序员按3D概念，直接以G代码或APT语言进行NC编程。这种方法适用于一般简单零件的平面加工、直线加工、回转体加工及点位加工。其编程速度较快，代码简洁。可是对于几何形状复杂、夹具装配复杂，特别是对非圆曲面的加工上述编程方法就十分困难了。
　　因为对空间几何图形和轨迹进行数学处理的计算量大，过程复杂，不易掌握。而且编程过程中，不能对加工环境构成要素的几何体之间的空间关系进行检查；将刀位坐标转为加工对象的几何图形检查精度低，不直观；因此需上机调试程序，占用数控机床工时，技术准备周期时间长。
　　近几年来，计算机辅助制造技术发展迅速，图形处理功能有了很大增强，硬件平台价格大幅下降。同时，CAD/CAM软件技术日益成熟。直接将零件的几何体信息转变为数控加工程序的计算机辅助编程技术—图形交互式自动编程得以推广和应用。
　　“图形交互式自动编程”以CAD生成的零件几何信息为基础，采用人机交互对话方式，在计算机屏幕上指定被加工件的几何特征，定义相关的加工参数，由计算机进行数据处理，并动态显示加工路径，最后输出NC代码数据。特别是它所提供的仿真切削功能，能模拟加工环境进行切削，并检查刀具干涉。主轴箱体零件尺寸精度高，孔、平面等几何要素位置公差约束多，箱体六个面都要加工，多次切换夹具。加工周期长，计有工序共95道工步完成加工。
　　使用的图形交互式编程软件是PTC（美国参数技术公司）的Pro/Engineer --V18.0，软件运行于SGI图形工作站。Pro/Engineer是基于三维的零件设计、制造、分析软件包。其制造功能模块主要具有以下功能：
　　1) 数据的唯一性、相关性。如果对一个零件模型进行了修改，与此零件相关的装配图、零件图等都会自动更新；
　　2) 强大的加工环境设计能力。能够模拟加工条件，建立三维的组装式夹具装配、刀具装配、加工毛坯系列；图形交互式人机对话；有多种进刀方式，可自动生成加工刀具路径。能进行铣削、镗削、钻削、铰孔、车加工、线切割等多种加工。每种加工方式提供多种加工方式；能图形显示刀具路径；屏幕模拟实际切削过程，显示材料去除过程和进行刀具干涉检查；提供完整的工艺过程信息。可提供刀具装配、安装、使用信息，夹具安装、使用信息，机床使用信息，工步参数设置信息等。
　　Pro/Engineer是目前企业级CAD/CAM/CAE中较为完善的一种实用软件。根据实际应用过程，我们把图形交互式编程可分为七个阶段：

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