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1、CATIA教程1數(shù)控加工CATIA培訓(xùn)2目錄第一節(jié) 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)第二節(jié) CATIA數(shù)控加工基本操作第三節(jié) 2.5軸銑削加工第四節(jié) 曲面加工3第一節(jié) 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 數(shù)控（Numerical control，NC）：用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過程進(jìn)行控制的一種方法。 數(shù)控加工是CAD與CAM中最能明顯發(fā)揮效益的生產(chǎn)環(huán)節(jié)之一。它不僅大大提高了具有復(fù)雜型面的產(chǎn)品的制造能力與制造效率，而且能夠保證產(chǎn)品達(dá)到很高的加工精度與加工質(zhì)量。 數(shù)控加工技術(shù)集傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)、光機(jī)電技術(shù)與一體，是現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的基礎(chǔ)。4一、數(shù)控編程的基本

2、過程 數(shù)控編程的主要任務(wù)是計(jì)算加工走刀中的刀位點(diǎn)（Cutter Location，CL點(diǎn)）。 CATIA提供了多種加工類型用于各種復(fù)雜零件的粗精加工，用戶可根據(jù)零件結(jié)構(gòu)、加工表面形狀和加工精度要求選擇合適的加工類型。 對(duì)于不同的加工類型，CATIA的數(shù)控編程過程都需要經(jīng)過獲取零件模型、加工工藝分析及規(guī)劃、完善零件模型、設(shè)置加工參數(shù)、生成數(shù)控加工刀路、檢驗(yàn)數(shù)控刀路和生成數(shù)控加工程序七個(gè)步驟。其流程如下圖所示。數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)5數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)加工工藝分析及規(guī)劃完善零件模型設(shè)置加工參數(shù)生成數(shù)控刀路檢驗(yàn)數(shù)控刀路生成數(shù)控加工程序加工對(duì)象切削方式刀具參數(shù)加工程序參數(shù)CAM系統(tǒng)CAD系統(tǒng)建立零

3、件模型數(shù)控加工CATIA數(shù)控編程基本過程6 建立或獲取零件模型 用戶可使用CATIA建立零件模型，或通過公共數(shù)據(jù)交換格式，如IGES、STEP等，將其它CAD系統(tǒng)的模型導(dǎo)入CATIA。 加工工藝分析及規(guī)劃 加工工藝分析及規(guī)劃在很大程度上決定了數(shù)控程序的質(zhì)量，主要包括以下內(nèi)容： 加工對(duì)象的確定 通過對(duì)模型的分析，確定工件上哪些部位需要在數(shù)控銑床上或加工中心上加工。 加工區(qū)域規(guī)劃 即按照形狀特征、功能特征及精度、粗糙度等要求，將加工對(duì)象劃分為若干個(gè)加工區(qū)域，以此來提高加工效益與質(zhì)量。 加工工藝路線規(guī)劃 即從粗加工到精加工，再到清根加工的加工流程規(guī)劃，以及加工余量的分配。 加工工藝和加工方式確定 如

4、刀具選擇、加工工藝參數(shù)和切削方式的選擇等。數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)7 完善零件模型 由于設(shè)計(jì)人員更多地考慮零件設(shè)計(jì)的方便性和完整，較少顧及零件模型對(duì)加工的影響，所以需要根據(jù)加工對(duì)象對(duì)模型做進(jìn)一步的完善，主要內(nèi)容包括： 確定坐標(biāo)系 將坐標(biāo)系確定在適合加工人員定位（對(duì)刀）的位置。 清理隱藏對(duì)加工不產(chǎn)生影響的元素 修補(bǔ)部分曲面 如由于模型轉(zhuǎn)換引起的裂隙、不加工部位造成的曲面空缺部位、不便于加工的窄槽等。 增加安全曲面 對(duì)輪廓曲線進(jìn)行修整 在數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的模型中，尤其重要。 構(gòu)建刀路限制邊界 需要使用邊界來限制加工范圍的加工區(qū)域，要先構(gòu)建出邊界曲線。數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)8 設(shè)置加工參數(shù) 參數(shù)設(shè)置可視為

5、對(duì)工藝分析的規(guī)劃的具體實(shí)施，其主要內(nèi)容包括： 設(shè)置加工對(duì)象 用戶通過交互方式選擇被加工的區(qū)域、毛坯和避讓區(qū)域等。 設(shè)置切削方式 指定刀路的類型及相關(guān)參數(shù)。 設(shè)置或創(chuàng)建刀具 選擇適合的刀具，如果刀庫(kù)中沒有合適的刀具，需要?jiǎng)?chuàng)建刀具。 設(shè)置加工程序參數(shù) 包括進(jìn)退刀位置及方式、切削用量、行間距、加工余量、安全高度等參數(shù)設(shè)置。數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)9數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 生成數(shù)控刀路 在完成參數(shù)設(shè)置后，CAM軟件可自動(dòng)進(jìn)行刀路的計(jì)算。 檢驗(yàn)數(shù)控刀路 為保證加工質(zhì)量及安全性，必須對(duì)刀路進(jìn)行檢驗(yàn)，主要檢驗(yàn)是否存在過切、加工不到位或刀路與夾具的干涉等。 生成數(shù)控程序 為在完成上述工作后，需進(jìn)行后處理，然后可

6、生成數(shù)控加工程序。對(duì)程序進(jìn)行必要的檢查后，可通過傳輸軟件將其傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工。10二、數(shù)控加工 1. CAM系統(tǒng)簡(jiǎn)述 一個(gè)典型的CAM系統(tǒng)由兩個(gè)部分組成：一是計(jì)算機(jī)輔助編程系統(tǒng)（CAM），二是數(shù)控加工設(shè)備。 計(jì)算機(jī)輔助編程系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)零件的幾何信息計(jì)算出數(shù)控加工軌跡，并編制出數(shù)控加工程序。它的主要功能包括：數(shù)據(jù)的輸入輸出。加工軌跡的計(jì)算與編輯。工藝參數(shù)設(shè)置。加工仿真。數(shù)控程序后處理、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。?shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)11 2. 加工原理 機(jī)床上的刀具和工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，稱為表面成形運(yùn)動(dòng)。數(shù)控加工是指數(shù)控機(jī)床按照數(shù)控程序所確定的軌跡（刀軌或刀路）進(jìn)行表面成形運(yùn)動(dòng)，從而加工出

7、產(chǎn)品的表面形狀。平面輪廓加工曲面加工數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)12 數(shù)控刀軌、刀位點(diǎn) 數(shù)控刀軌是由一系列簡(jiǎn)單的線段連接而成的折線，折線上的節(jié)點(diǎn)稱為刀位點(diǎn)。刀具的中心點(diǎn)沿著刀軌依次經(jīng)過每一個(gè)刀位點(diǎn)，從而切削出工件的形狀。 插補(bǔ)運(yùn)動(dòng) 刀具從一個(gè)刀位點(diǎn)移動(dòng)到下一個(gè)刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)稱為插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。一般數(shù)控機(jī)床只能以直線或圓弧這兩種簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)形式完成插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。 數(shù)控編程的核心任務(wù) 計(jì)算出數(shù)控刀軌，并以數(shù)控程序的形式輸出到數(shù)控機(jī)床，其核心內(nèi)容就是計(jì)算出數(shù)控刀軌上的刀位點(diǎn)。數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)13 由于數(shù)控機(jī)床的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)只有直線和圓弧兩種形式，只能近似地按擬合理想加工軌跡，而且在某些加工中，相鄰刀軌之間會(huì)留下末切削區(qū)

8、域，所以數(shù)控加工誤差中，與編程有關(guān)的誤差主要有兩個(gè)方面：刀軌的插補(bǔ)誤差和殘余高度，如下圖所示。刀具理想刀軌實(shí)際刀軌殘余高度插補(bǔ)誤差數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)14 3. 刀位計(jì)算 數(shù)控加工刀位點(diǎn)的計(jì)算過程可分為3個(gè)階段：表面偏置 加工表面偏置 刀位點(diǎn)計(jì)算的前提是根據(jù)刀具的類型和尺寸計(jì)算出加工表面的偏置面。數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)15行切刀軌 刀軌形式的確定 刀軌形式就是刀位點(diǎn)在偏置面上的分布形式。最常見的刀軌形式一是行切刀軌，即所有刀位點(diǎn)都分布在一組與刀軸（Z軸）平行的平面內(nèi)；二是等高線刀軌（環(huán)切刀軌），即所有刀位點(diǎn)都分布在一組與Z軸垂直的平面內(nèi)。 顯然，偏置面與上述平面的前交線為理想刀軌，平面間距稱

9、為行距。環(huán)切刀軌數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)16 刀位點(diǎn)計(jì)算 以一定的步長(zhǎng)（刀位點(diǎn)之間的距離）和行距在理想刀軌上計(jì)算出刀位點(diǎn)，刀位點(diǎn)間做直線或圓弧插補(bǔ)。步長(zhǎng)和行距是數(shù)控編程精度的主要影響因素。數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)17三、數(shù)控機(jī)床 1. 特點(diǎn) 高柔性 即靈活、通用，可以適應(yīng)不同形狀工件的加工。 高精度 目前數(shù)控裝置的脈沖當(dāng)量為0.001mm，高精度數(shù)控裝置脈沖當(dāng)量可達(dá)0.0001mm。因此可保證較高的加工精度和精度穩(wěn)定性。 高效率 采用數(shù)控機(jī)床加工，可減少專用夾具的使用，使生產(chǎn)準(zhǔn)備周期大大降低；由于其主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度都是無級(jí)可調(diào)的，有利用采用最合適的切削用量，在保證加工質(zhì)量的前提下，提高了生產(chǎn)效率

10、。 優(yōu)化作業(yè)條件 數(shù)控機(jī)床的大部分加工都是自動(dòng)完成的，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)18 2. 分類 點(diǎn)位控制機(jī)床 只控制刀具與工件的相對(duì)位置，不控制其運(yùn)動(dòng)軌跡，如數(shù)控鉆床。 直線控制機(jī)床 在點(diǎn)位控制的基礎(chǔ)上，還要保證運(yùn)動(dòng)一條直線，且刀具在運(yùn)動(dòng)過程中要進(jìn)行切削加工。機(jī)床可以有兩到三個(gè)坐標(biāo)軸，但同時(shí)控制的軸只有一個(gè)。 輪廓控制機(jī)床 能對(duì)兩個(gè)或更多坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制（多軸聯(lián)動(dòng)），其運(yùn)動(dòng)軌跡可以是空間曲線。如三坐標(biāo)以上的數(shù)控銑及加工中心。 按機(jī)床運(yùn)動(dòng)軌跡分：數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)19 2. 分類 點(diǎn)位控制機(jī)床 只控制刀具與工件的相對(duì)位置，不控制其運(yùn)動(dòng)軌跡，如數(shù)控鉆床。 直線控制機(jī)床

11、在點(diǎn)位控制的基礎(chǔ)上，還要保證運(yùn)動(dòng)一條直線，且刀具在運(yùn)動(dòng)過程中要進(jìn)行切削加工。機(jī)床可以有兩到三個(gè)坐標(biāo)軸，但同時(shí)控制的軸只有一個(gè)。 輪廓控制機(jī)床 能對(duì)兩個(gè)或更多坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制（多軸聯(lián)動(dòng)），其運(yùn)動(dòng)軌跡可以是空間曲線。如三坐標(biāo)以上的數(shù)控銑及加工中心。 按機(jī)床運(yùn)動(dòng)軌跡分：數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)20 開環(huán)控制機(jī)床 沒有位置檢測(cè)反饋裝置。這類機(jī)床價(jià)格低、精度差，目前應(yīng)用較少。 半閉環(huán)控制機(jī)床 它的位置檢測(cè)裝置一般位于電機(jī)軸或絲杠端部。目前應(yīng)用十分廣泛。 按伺服系統(tǒng)控制方式分： 閉環(huán)控制機(jī)床 它的位置檢測(cè)裝置一般位于運(yùn)動(dòng)鏈未端，其反饋包含了整個(gè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的誤差，所以也稱全閉環(huán)控制。精度高、成本較高，廣泛應(yīng)用于

12、高精度數(shù)控機(jī)床。數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)21 兩軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床 可兩軸作插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)，或X、Y、Z任意兩軸聯(lián)動(dòng)，第三軸作單獨(dú)的周期進(jìn)刀，后者刀稱為2.5軸聯(lián)動(dòng)。 三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床 X、Y、Z三軸可同時(shí)作插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)，三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床常用于加工一些帶有復(fù)雜曲面的工件。 按聯(lián)動(dòng)坐標(biāo)軸數(shù)分： 多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床 包括四軸聯(lián)動(dòng)和五軸聯(lián)動(dòng)，除了有X、Y、Z三個(gè)直線移動(dòng)坐標(biāo)軸外，還有一到兩個(gè)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸，如數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，或主軸回轉(zhuǎn)。 加工中心 在數(shù)控銑的基礎(chǔ)上增加刀庫(kù)，其中存放有不同的刀具或檢具，可以加工中自動(dòng)換刀。裝夾一次可完成多個(gè)表面的加工，是一個(gè)高效率的數(shù)控加工機(jī)床。數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)22四、數(shù)控程序 1. 數(shù)控程序結(jié)構(gòu)

13、數(shù)控程序是由為使機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)而給與數(shù)控裝置的一系列指令的有序集合所構(gòu)成。依靠這些指令控制各坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)、主軸的回轉(zhuǎn)與停止、切削液的開關(guān)、自動(dòng)換刀等。 數(shù)控程序由起始符、結(jié)束符和程序體構(gòu)成。程序體由程序段（Block）組成，每個(gè)程序段是由字（Word）和段結(jié)束符“；”組成。字是由地址符、符號(hào)和數(shù)字符構(gòu)成。一個(gè)典型的數(shù)控加工程序結(jié)構(gòu)如下圖所示。數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)23起始符%程序號(hào)O0600;程序主體N1 G92 X0 Y0 Z1;坐標(biāo)系設(shè)定N2 S300 M03;主軸轉(zhuǎn)速，正轉(zhuǎn)N3 G90 G00 X-5.5 Y-6.0;絕對(duì)坐標(biāo)，快速定位N4 G01 Z-1.2 F60 M08;直線插補(bǔ)，進(jìn)給速

14、度，冷卻液開N170 M30;程序結(jié)束結(jié)束符%數(shù)控程序結(jié)構(gòu)數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)24五、數(shù)控工藝流程 1. 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)主要包括下列內(nèi)容：數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)選擇并確定零件的數(shù)控加工內(nèi)容。零件圖的數(shù)控加工分析。數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)。數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)。數(shù)控加工專用技術(shù)文件的編制。25 不同數(shù)控機(jī)床，需要編制的工藝文件不盡相同。一般來說，數(shù)控銑床的工藝文件就包括： 編程任務(wù)書 。 數(shù)控加工工序卡片。 數(shù)控機(jī)床調(diào)整單。 數(shù)控加工刀具卡片。 數(shù)控加工進(jìn)給路線圖。 數(shù)控加工程序清單。數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)26 2. 數(shù)控加工工序劃分 數(shù)控加工工序劃分一般可按下列方法進(jìn)行： 以

15、同一把刀具加工內(nèi)容劃分工序 。 以加工部分劃分工序，如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。 以粗、精加工劃分工序。 注意：一道工序的加工內(nèi)容不能太多，否則會(huì)導(dǎo)致程序太長(zhǎng)，可能超出機(jī)床內(nèi)存容量，或查錯(cuò)與檢索困難，或者不能在一個(gè)班次內(nèi)完成。數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)27 3. 數(shù)控加工工藝過程 工序順序的按排一般應(yīng)按下列原則進(jìn)行： 上道工序的加工不能影響下道工序的定位和夾緊 。 在同一次安裝中應(yīng)先安排對(duì)工件剛度破壞小的工序。 以相同方式定位、夾緊或以同一把刀具進(jìn)行加工的工序，最好連接進(jìn)行，以減少重復(fù)定位、換刀與挪動(dòng)壓板的次數(shù)。 數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)28 4. 走刀路線的選擇 走刀路線是刀具在整個(gè)加工工序中相對(duì)

16、于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡，它不但包括了工序內(nèi)容，而且也反映出工序的順序，是編制程序的依據(jù)之一。在確定走刀路線時(shí)，一般應(yīng)遵循下列原則： 1. 應(yīng)能保證零件的加工精度與表面粗糙度要求 。 盡量避免在工作輪廓的法向切入和切出。沿切線方向切入、切出數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)29 輪廓加工完之后，應(yīng)讓刀具多走一段距離，以避免取消刀補(bǔ)時(shí)，刀具與工件發(fā)生碰撞，造成工件報(bào)廢。切出時(shí)走出一個(gè)安全距離切入取消刀補(bǔ)點(diǎn)切入取消刀補(bǔ)點(diǎn)數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)30不同走刀的對(duì)比 對(duì)孔位置精度要求高的零件，精加工時(shí)要采用單向趨近定位點(diǎn)的方式加工，以避免反向間隙對(duì)定位精度的影響。 要考慮零件的具體結(jié)構(gòu)。例如： 程序少，加工過程符合直紋面形

17、成特點(diǎn)，可保證葉片母線的直線度。 程序較多，加工后的葉片，葉形準(zhǔn)確度高，使用性能較好。 輪廓加工中要避免進(jìn)給停頓，否則刀具會(huì)在停頓處的零件輪廓上留下明顯的刀痕。數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)31不同走刀的對(duì)比程序少，加工質(zhì)量差，側(cè)壁有殘余。 程序較多，加工質(zhì)量高。 程序較少，加工質(zhì)量高。數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)32數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 2. 應(yīng)使走刀路線最短，以減少刀具空行程，提高加工效率 。加工孔的走刀路線對(duì)比走刀路線較長(zhǎng)走刀路線較短33 選擇對(duì)刀點(diǎn)時(shí)要考慮到找正容易，編程方便，對(duì)刀誤差小，加工時(shí)檢查方便、可靠。 6. 對(duì)刀點(diǎn)的選擇 對(duì)刀點(diǎn)是工件在機(jī)床上定位安裝后，設(shè)置在工件坐標(biāo)系中，用于確定工件坐

18、標(biāo)系與機(jī)械坐標(biāo)系空間位置關(guān)系的參考點(diǎn)。 對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在工件上，也可以設(shè)置在夾具上，但它在工件坐標(biāo)系中必須有確定的位置。 對(duì)刀點(diǎn)要盡可能選擇在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，以便于保證加工精度要求。對(duì)刀點(diǎn)一般多設(shè)在工件兩垂直輪廓邊的交點(diǎn)上，或孔的中心點(diǎn)，如果工件上沒有合適的對(duì)刀點(diǎn)，需加工出工藝孔來對(duì)刀。數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)34 7. 安全高度與其它高度 安全高度 也稱為提刀高度，是為了避免刀具碰撞工件而設(shè)定的高度（Z值）。在銑削過程中，刀具需要轉(zhuǎn)移位置時(shí)，要先將刀具退到這一高度，再進(jìn)行G00快速定位，到達(dá)下一個(gè)進(jìn)刀位置，安全高度一般應(yīng)大于工件最大高度。 慢速下刀相對(duì)高度 刀具以G00快速定位到此

19、高度，然后以接近速度到加工位置，否則將以G00的速度到加工位置，而發(fā)生碰撞。 加工過程中的提刀高度 加工過程中，當(dāng)?shù)毒咝枰D(zhuǎn)換位置時(shí)，可以提升到安全高度，再移動(dòng)刀具。也可以提升一個(gè)高度，再行移動(dòng)，提升的高度必須大于移動(dòng)的路徑上凸起的高度。一般提升到安全高度，便于清屑、暫停檢查刀位。數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)35 8. 輪廓控制 在數(shù)控加工中，常常需要通過輪廓來限定加工范圍。輪廓線需要設(shè)定其偏置補(bǔ)償方向，對(duì)于封閉輪廓有3種方式： 刀具在輪廓上（On） 刀具中心線與輪廓線重合，即不考慮補(bǔ)償。 刀具在輪廓內(nèi)（Inside） 刀具的側(cè)邊在輪廓線上，刀具中心與輪廓線相差一個(gè)刀具半徑。 刀具在輪廓外（Outs

20、ide） 刀具的側(cè)邊在輪廓線上，刀具中心超過輪廓線一個(gè)刀具半徑。 需要注意的是內(nèi)輪廓的情況正好相反。數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)36 對(duì)于開放輪廓也有3種補(bǔ)償方式： 刀具在輪廓上（On） 刀具中心線與輪廓線重合，即不考慮補(bǔ)償。 刀具在輪廓左（Left） 刀具的側(cè)邊在輪廓線上，刀具中心偏向輪廓線左邊。 刀具在輪廓右（Right） 刀具的側(cè)邊在輪廓線上，刀具中心偏向輪廓線右邊。 輪廓左邊或右邊是相對(duì)于刀具前進(jìn)方向而言的。數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)37數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 層優(yōu)先 刀軌是將同一高度內(nèi)所有內(nèi)容加工完之后，再加工下一層。 區(qū)域優(yōu)先 在加工不連續(xù)凸臺(tái)或凹槽時(shí)，先加工完一個(gè)連續(xù)區(qū)域后，再跳到另一個(gè)區(qū)

21、域加工。 粗加工時(shí)，一般采用區(qū)域優(yōu)先；精加工時(shí)多采用層優(yōu)先，各部分尺寸一致性較好。 8. 區(qū)域加工順序 對(duì)于有多個(gè)凸臺(tái)或凹槽的零件，做等高線切削時(shí)，形成不連續(xù)的加工區(qū)域，其加工順序有兩種選擇：38第二節(jié) CATIA數(shù)控加工基本操作 CATIA提供了比較完善的數(shù)控加工功能，包括2.5軸銑削加工、車削加工、曲面加工、多軸高級(jí)加工、加工檢查和STL快速成型等子模塊。 本章節(jié)主要介紹數(shù)控加工的基本操作方法，包括加工要素設(shè)置、刀具軌跡設(shè)置、刀具參數(shù)設(shè)置、進(jìn)/退刀設(shè)置、切削仿真、生成數(shù)控加工程序等。數(shù)控加工子模塊數(shù)控仿真子模塊39一、進(jìn)入數(shù)控加工模塊 CATIA V5有3種方式進(jìn)入加工工作臺(tái)： 1. 從【

22、開始】菜單中啟動(dòng) 選擇菜單【開始】| 【加工】| 【Prismatic Machining】，該模塊是2.5軸數(shù)控加工模塊，包括了平面銑削、型腔銑削、輪廓銑削和點(diǎn)位加工等功能。 2. 從當(dāng)前模塊進(jìn)入加工工作臺(tái) 在當(dāng)前模塊界面中，單擊工作臺(tái)圖標(biāo)，在彈出的【歡迎使用CATIA V5】對(duì)話框（如下圖所示）中單擊【 Prismatic Machining 】圖標(biāo)，即可進(jìn)入【 Prismatic Machining 】工作臺(tái) 。 3. 從【文件】菜單新建一個(gè)加工文檔 選擇菜單【文件】| 【新建】，在彈出的對(duì)話框（如下圖所示）中選擇【Process】，單擊【確定】即可進(jìn)入加工工作臺(tái)。 【 Prismati

23、c Machining 】工作臺(tái)界面如下圖所示 。CATIA數(shù)控加工基本操作40歡迎對(duì)話框新建對(duì)話框CATIA數(shù)控加工基本操作41CATIA數(shù)控加工基本操作42二、加工流程實(shí)例 打開一個(gè)零部件設(shè)計(jì)文檔或產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文檔，本實(shí)例為一個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文檔，產(chǎn)品中有兩個(gè)零件，加工零件節(jié)點(diǎn)下是要加工的零件，毛坯節(jié)點(diǎn)下的零件是要加工零件的毛坯，如圖所示。要加工的零件及其毛坯CATIA數(shù)控加工基本操作43 切換到【Prismatic Machining】工作臺(tái)后，特征樹如圖所示。在【 P.P.R. 】下有三個(gè)二級(jí)節(jié)點(diǎn)【 ProcessList 】、 【 ProductList 】和 【 ResourcesLis

24、t 】。加工工作臺(tái)特征樹CATIA數(shù)控加工基本操作44 1. 零件操作定義 零件操作定義主要包括：設(shè)置數(shù)控加工機(jī)床、加工坐標(biāo)系設(shè)置、加工零件及毛坯選擇、安全平面設(shè)置等。 （1）打開零件操作設(shè)置對(duì)話框 在【 P.P.R. 】特征樹中，雙擊【 ProcessList 】節(jié)點(diǎn)中的【 Part Operation.1】結(jié)點(diǎn)，彈出【 Part Operation】對(duì)話框，如圖所示。CATIA數(shù)控加工基本操作45 （2）機(jī)床設(shè)置 在【 Part Operation】對(duì)話框中單擊 機(jī)床設(shè)置工具按鈕，彈出【 Machine Editor】對(duì)話框，如圖所示。其中有三軸機(jī)床、四軸機(jī)床、五軸機(jī)床、臥式車床、立式車床

25、、多軸車床等。本例選擇三軸機(jī)床。 在【 ResourcesList 】節(jié)點(diǎn)下出現(xiàn)機(jī)床名稱，如圖所示。特征樹中出現(xiàn)所選擇的機(jī)床【 Machine Editor】對(duì)話框CATIA數(shù)控加工基本操作46坐標(biāo)系設(shè)置對(duì)話框 （3）坐標(biāo)系設(shè)置 在【 Part Operation】對(duì)話框中單擊 坐標(biāo)系設(shè)置工具按鈕，彈出坐標(biāo)系設(shè)置對(duì)話框，如圖所示。該坐標(biāo)系為工件坐標(biāo)系，默認(rèn)將零件建模時(shí)的坐標(biāo)系作為工件坐標(biāo)系。單擊X、Z軸或原點(diǎn)，分別選擇相應(yīng)的元素，可對(duì)坐標(biāo)系進(jìn)行定義。也可以對(duì)坐標(biāo)重命名。CATIA數(shù)控加工基本操作47選擇加工零件 （4）選擇加工目標(biāo)零件 在【 Part Operation】對(duì)話框中，選擇【 Ge

26、ometry】選項(xiàng)卡，單擊 選擇加工零件工具按鈕，在視圖上或特征樹中選擇要加工的零件幾何體，雙擊即可返回對(duì)話框。CATIA數(shù)控加工基本操作48選擇毛坯 （5）選擇毛坯 在【 Part Operation】對(duì)話框中，選擇【 Geometry】選項(xiàng)卡，單擊 選擇加工零件工具按鈕，可選擇毛坯，選擇方法與加工零件的選擇相同。CATIA數(shù)控加工基本操作49安全平面設(shè)置 （6）選擇安全平面 在【 Part Operation】對(duì)話框中，選擇【 Geometry】選項(xiàng)卡，單擊 安全平面設(shè)置工具按鈕，選擇毛坯上表面后，返回【 Part Operation】對(duì)話框，在視圖中【 Safety Plane】上右鍵單

27、擊，在彈出的菜單中選擇【 Offset】，在對(duì)話框中設(shè)置安全高度為50mm。CATIA數(shù)控加工基本操作50CATIA數(shù)控加工基本操作零件操作設(shè)置完成 （7）完成零件操作設(shè)置 單擊【 Part Operation】對(duì)話框中的【確定】按鈕，即可完成零件操作的參數(shù)設(shè)置。51 2. 上平面銑削 平面銑削按如下步驟進(jìn)行： （1）打開【 平面銑削 Facing】對(duì)話框 單擊工具欄上【平面銑削】工具按鈕 ，然后選擇特征樹中【 Part Operation.1】結(jié)點(diǎn)下的【Manufcaturing Program.1】，彈出【Facing.1】對(duì)話框，如圖所示?！?平面銑削】對(duì)話框CATIA數(shù)控加工基本操作5

28、2零件感應(yīng)區(qū)的不同狀態(tài) （2）確定加工表面 選擇【Facing.1】對(duì)話框中的【幾何參數(shù)】標(biāo)簽 ，將鼠標(biāo)移動(dòng)到感應(yīng)區(qū)中零件的上表面，該表面以橙色高亮顯示，單擊鼠標(biāo)，然后在視圖中零件上表面上單擊，返回對(duì)話框，相應(yīng)區(qū)域變?yōu)樯罹G色， 【幾何參數(shù)】標(biāo)簽也變?yōu)?。 CATIA數(shù)控加工基本操作53設(shè)置偏置 （3）設(shè)置偏置 雙擊圖示的【Offset on Contour】字樣，在彈出的對(duì)話框中設(shè)置偏置為-5mm，即刀軌在零件輪廓上向外偏置5mm。如果有必要，也可設(shè)置其它方向的偏置，設(shè)置方法相同。 CATIA數(shù)控加工基本操作54刀具參數(shù)設(shè)置 （4）設(shè)置刀具參數(shù) 選擇【Facing.1】對(duì)話框中的【刀具參數(shù)】標(biāo)

29、簽 ，選擇面銑刀，刀具參數(shù)如圖所示。如果要修改刀具參數(shù)，可以刀具相應(yīng)的參數(shù)上雙擊，即可進(jìn)行修改，或者點(diǎn)擊對(duì)話框中的【More】按鈕，展開更多的刀具參數(shù)，從參數(shù)表中修改 。確定刀具參數(shù)后， 【刀具參數(shù)】標(biāo)簽變?yōu)?。 CATIA數(shù)控加工基本操作55行切刀軌 （5）設(shè)置刀具路徑 選擇【Facing.1】對(duì)話框中的【刀具路徑】標(biāo)簽 。在【刀具路徑形式 Tool path style】下拉列表中，根據(jù)需要選擇 【往復(fù)切削 Back and forth】或其它刀軌。 環(huán)切刀軌CATIA數(shù)控加工基本操作56進(jìn)/退刀設(shè)置建立進(jìn)/退刀路徑 （6）設(shè)置進(jìn)刀/退刀 選擇【Facing.1】對(duì)話框中的【進(jìn)/退刀】標(biāo)簽

30、 。在對(duì)話框的【宏程序管理 Macro Management】列表中選擇進(jìn)/退刀方式。在【模式】下拉列表中可選擇建立進(jìn)/退刀路徑的模式，如果選擇【由用戶建立 Build by user】，則可用下面的工具建立的編輯進(jìn)/退刀刀軌。 CATIA數(shù)控加工基本操作57刀路仿真 3. 刀路仿真 在完成刀路參數(shù)設(shè)置后，可以進(jìn)行刀路仿真。 【Facing.1】對(duì)話框中單擊【刀路仿真】按鈕 ，系統(tǒng)對(duì)刀路進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算完成后，彈出如圖所示對(duì)話框，在視圖區(qū)顯示了刀具、工件和刀路的情況，可進(jìn)行多種形式的刀路仿真。CATIA數(shù)控加工基本操作58加工狀態(tài)仿真CATIA數(shù)控加工基本操作59 4. 型腔銑削粗加工 在完成平

31、面銑削后，接著進(jìn)行型腔銑削加工?！?型腔銑削】對(duì)話框 （1）打開【 型腔銑削 Pocketing】對(duì)話框 在特征樹中選擇【 Facing.1 （computed）】結(jié)點(diǎn)，接著在工具欄中單擊【型腔銑削】工具按鈕 ，插入一個(gè)型腔銑加工步驟，系統(tǒng)彈出【Pocketing.1】對(duì)話框，如圖所示。單擊對(duì)話框中的【Open Pocketing】或【Closed Pocketing】可切換開放型腔或封閉型腔這兩種模式。CATIA數(shù)控加工基本操作60確定型腔加工表面 （2）確定加工表面 與前述方法相同，利用零件感應(yīng)區(qū)來確定加工表面。 （3）確定型腔上表面并設(shè)置偏置 單擊零件感應(yīng)區(qū)零件上表面，在視圖中選擇一個(gè)表

32、面作為型腔加工的上表面。同上方法設(shè)置偏置，本例輪廓偏置設(shè)為0，底面偏置設(shè)為0.3mm，即底面留有0.3mm的加工余量。 確定型腔上表面CATIA數(shù)控加工基本操作61設(shè)置刀具參數(shù) （4）設(shè)置刀具參數(shù) 與前述方法相同，本例選擇立銑刀，直徑10mm，刀尖圓弧2mm。 （5）設(shè)置刀軌參數(shù) 本例選擇【徑向參數(shù) Radial】標(biāo)簽，在模式中選擇【重疊比率 Stepover Ratio】，設(shè)為30%，其它參數(shù)不變 。 設(shè)置刀軌參數(shù)CATIA數(shù)控加工基本操作62螺旋進(jìn)刀方式 （6）設(shè)置進(jìn)/退刀參數(shù) 與前述方法相同，本例設(shè)為螺旋進(jìn)刀，Z軸退刀。 （7）刀路仿真 參數(shù)設(shè)置完成，可進(jìn)行刀路仿真。 刀路仿真CATIA

33、數(shù)控加工基本操作63 5. 型腔銑削精加工 完成上述加工后，底面留有0.3mm的加工余量，需對(duì)底面進(jìn)行精銑，其方法、步驟與粗加工相同，只是需要將底面偏置設(shè)為0，增加一把直徑10mm，刀尖圓弧為0的立銑刀即可。設(shè)置完成后可進(jìn)行刀路仿真，而且單擊仿真對(duì)話框【分析】按鈕，可對(duì)加工結(jié)果進(jìn)行分析。加工結(jié)果分析未加工表面未加工表面未加工表面CATIA數(shù)控加工基本操作64 6. 輪廓銑削 完成上述加工后，需對(duì)輪廓進(jìn)行銑削?！据喞娤鳌繉?duì)話框 （1）打開【 輪廓銑削 Profile Contouring.1】對(duì)話框 在特征樹中選擇上一步驟寫成的【 Pocketing.2 （computed）】結(jié)點(diǎn)，接著在工具

34、欄中單擊【輪廓銑削】工具按鈕 ，插入一個(gè)輪廓銑削加工步驟，系統(tǒng)彈出【Profile Contouring 】對(duì)話框，如圖所示。單擊對(duì)話框中的【Hard】或【Soft】可切換有底邊輪廓或無底邊輪廓這兩種輪廓形式。CATIA數(shù)控加工基本操作65確定輪廓底面及相關(guān)偏置 （2）確定輪廓底面并設(shè)置偏置 單擊零件感應(yīng)區(qū)如圖所示平面，在視圖中選擇底面。同上方法設(shè)置偏置，本例輪廓偏置設(shè)為-1mm，底面偏置設(shè)為-2mm，即刀具超出底面2mm。 設(shè)置輪廓底面設(shè)置偏置CATIA數(shù)控加工基本操作66輪廓銑削刀路仿真 （3）設(shè)置進(jìn)退刀參數(shù) 同上方法設(shè)置進(jìn)退刀參數(shù)，進(jìn)退刀刀路如下圖所示。 （4）刀路仿真 本例中仍采用上一

35、步驟中所使用的刀具，其它參數(shù)均使用默認(rèn)參數(shù)，完成上述設(shè)置后，可進(jìn)行刀路仿真。 CATIA數(shù)控加工基本操作67 7. 鉆孔加工 至此零件上只剩下兩個(gè)孔的加工。【鉆孔加工】對(duì)話框 （1）打開【 鉆孔加工 Drilling.1】對(duì)話框 在特征樹中選擇上一步驟寫成的【 Profile Contouring.1 （computed）】結(jié)點(diǎn)，接著在工具欄中單擊【鉆孔加工】工具按鈕 ，插入一個(gè)鉆孔加工步驟，系統(tǒng)彈出【 Drilling.1】對(duì)話框，如圖所示。CATIA數(shù)控加工基本操作68鉆孔幾何參數(shù)設(shè)置 （2）確定加工表面并設(shè)置跳轉(zhuǎn)安全高度 單擊零件感應(yīng)區(qū)孔的側(cè)壁，在視圖中選擇需要加工的孔。完成選擇后雙擊返

36、回對(duì)話框。 雙擊對(duì)話框中的【Jump distance】，在彈出的對(duì)話框中設(shè)置該值為5mm，即刀具加工完一個(gè)孔跳轉(zhuǎn)到另一孔的安全高度為5mm。 設(shè)置跳轉(zhuǎn)安全高度設(shè)置加工表面CATIA數(shù)控加工基本操作69鉆孔刀具參數(shù)設(shè)置 （3）設(shè)置刀具參數(shù) 與前述方法相同，本例選擇麻花鉆，采用默認(rèn)參數(shù)。 （4）設(shè)置刀路參數(shù) 與前述方法相同，本例中需將【進(jìn)刀安全面 Approach clearance】中的數(shù)值改為10mm如圖所示。 鉆孔刀路參數(shù)設(shè)置CATIA數(shù)控加工基本操作70鉆孔刀路仿真 （5）刀路仿真 完成上述設(shè)置后，可進(jìn)行刀路仿真。 CATIA數(shù)控加工基本操作71 8. 后處理及程序輸出 完成上述加工的相

37、關(guān)設(shè)置后，需要進(jìn)行后處理，即根據(jù)機(jī)床的型號(hào)和要求生成數(shù)控程序（NC Program）。與加工相關(guān)的設(shè)置 （1）檢查與加工相關(guān)的設(shè)置 選擇菜單【 文件】| 【設(shè)置】命令，彈出【設(shè)置】對(duì)話框，如圖所示。在結(jié)構(gòu)樹中選擇【加工】；選擇對(duì)話框中的【Output】標(biāo)簽，在【Post Processor】選項(xiàng)區(qū)中選中【IMS】單選項(xiàng)。CATIA數(shù)控加工基本操作72數(shù)控程序輸出相關(guān)的設(shè)置 （2）進(jìn)行數(shù)控程序的相關(guān)設(shè)置 單擊工具欄中的【生成數(shù)控程序 Generate NC code interactively】 ，彈出如圖所示對(duì)話框。在 【NC data type 】下拉列表中選擇【NC Code】表示輸出數(shù)控

38、程序。CATIA數(shù)控加工基本操作73選擇數(shù)控系統(tǒng)類型 （3）設(shè)置機(jī)床所用的數(shù)控系統(tǒng) 選擇【NC Code】標(biāo)簽，在 【IMS Post-processor file】下拉列表中選擇你所用的數(shù)控系統(tǒng)。本例選擇【fanuc0】。CATIA數(shù)控加工基本操作74CATIA數(shù)控加工基本操作選擇數(shù)控系統(tǒng)類型 （4）設(shè)置程序號(hào) 單擊對(duì)話框中的【Execute】標(biāo)簽，在 彈出的對(duì)話框中設(shè)置程序號(hào)。本例設(shè)置為“0001”，即數(shù)控程序程序號(hào)為“O0001”。設(shè)置完成單擊【Continue】按鈕，系統(tǒng)提示“成功輸出程序”?？捎梦谋揪庉嬈鞔蜷_和查看程序文件。75三、加工要素設(shè)置 前面介紹了數(shù)控加工的基礎(chǔ)操作，本章節(jié)主

39、要介紹加工編程中需要共同設(shè)置的加工要素，包括機(jī)床設(shè)置、參考坐標(biāo)系設(shè)置、加工區(qū)域設(shè)置、邊界設(shè)置和加工程序組設(shè)置等內(nèi)容。 1. 特征樹 在數(shù)控加工工作臺(tái)，特征樹含有三部分內(nèi)容（如下圖所示）： 加工過程（ProcessList） 包含所有用于加工的操作、刀具和輔助操作，這些內(nèi)容可以使零件從毛坯加工形成目標(biāo)零件。 加工部件（ProductList） 列出了用于加工的CAD模型，包括目標(biāo)零件模型和毛坯模型、夾具模型、機(jī)床模型和機(jī)床工作臺(tái)模型等。 加工資源（ResourcesList） 包括所有加工過程所需的刀具與機(jī)床。CATIA數(shù)控加工基本操作76數(shù)控加工工作臺(tái)特征樹CATIA數(shù)控加工基本操作77 2.

40、 數(shù)控機(jī)床 雙擊特征樹中【 Part Operation.1】結(jié)點(diǎn)，在彈出的對(duì)話框中單擊【 機(jī)床設(shè)置】按鈕 ，彈出【 機(jī)床設(shè)置】對(duì)話框，其中列出有三軸機(jī)床、四軸機(jī)床、五軸機(jī)床、臥式車床、立式車床、多軸車床和自定義機(jī)床等。選擇一種機(jī)床后可對(duì)機(jī)床參數(shù)進(jìn)行編輯。 用戶也可單擊【 打開】按鈕 ，在彈出的【 文件選擇】對(duì)話框中，選擇一種所需的數(shù)控機(jī)床，例如選擇X:$Dassault Systemes B17 intel_a startup ManufacturingSamplesNCMachineToollibDEVICES目錄下的XYZCA機(jī)床，如圖所示。 用戶還可以單擊【 打開】按鈕 ，在特征樹中選

41、擇用戶自己建模的數(shù)控機(jī)床。CATIA數(shù)控加工基本操作78用戶加載的數(shù)控機(jī)床CATIA數(shù)控加工基本操作79 3. 加工坐標(biāo)系 加工坐標(biāo)系是加工刀路各坐標(biāo)點(diǎn)的基準(zhǔn)，如果移動(dòng)加工坐標(biāo)系，則刀路的輸出坐標(biāo)點(diǎn)也隨之改變。 在【 Part Operation】對(duì)話框中單擊坐標(biāo)系設(shè)置工具按鈕 ，彈出坐標(biāo)系設(shè)置對(duì)話框，其中X、Z軸和原點(diǎn)為感應(yīng)區(qū)，單擊感應(yīng)元素，再在視圖區(qū)選擇相應(yīng)元素，可定義坐標(biāo)系。原點(diǎn)可選擇幾何點(diǎn)或者圓弧的圓心。 例如，將上例的坐標(biāo)系重命名為“My Axia.1”，坐標(biāo)系原點(diǎn)移動(dòng)到一個(gè)孔的中心點(diǎn)，如圖所示。定義加工坐標(biāo)系CATIA數(shù)控加工基本操作80 定義X或Z軸的方法有三種： 通過單位矢量定

42、義坐標(biāo)軸（Manual） 在感應(yīng)區(qū)選擇一個(gè)坐標(biāo)軸（X軸或Z軸），彈出坐標(biāo)定義對(duì)話框。在對(duì)話框中選擇【Manual 】方式并定義坐標(biāo)軸單位矢量，即坐標(biāo)軸單位矢量在原坐標(biāo)系中各坐標(biāo)軸的分量。 通過幾何元素定義坐標(biāo)軸（Selection） 在對(duì)話框中選擇【selection】方式，然后在視圖區(qū)選擇一個(gè)直線或平面來定義坐標(biāo)軸，如果選擇的是平面，則為平面的法向。 通過視圖區(qū)的兩個(gè)點(diǎn)定義坐標(biāo)軸（Points in the view） 在對(duì)話框中選擇【 Points in the view】方式，在視圖區(qū)選擇兩個(gè)點(diǎn)來定義坐標(biāo)軸。CATIA數(shù)控加工基本操作81 在對(duì)話框感應(yīng)區(qū)中選擇一個(gè)三角平面，則可以通過選擇

43、視圖區(qū)中一個(gè)已有的坐標(biāo)系作為當(dāng)前的加工坐標(biāo)系。 對(duì)于不同的加工程序組可設(shè)置不同的加工坐標(biāo)系。單擊【 輔助操作工具欄 Auxiliary Operations】中的【 坐標(biāo)系改變 Machining Axis Change】 工具按鈕，或者從菜單【 插入】| 【 Auxiliary Operations 】| 【 Machining Axis Change】啟動(dòng)該命令，彈出如圖所示對(duì)話框，坐標(biāo)系設(shè)置方法同前。坐標(biāo)系改變對(duì)話框CATIA數(shù)控加工基本操作82 4. 幾何參數(shù)設(shè)置 對(duì)于從零件或產(chǎn)品工作臺(tái)切換到加工工作臺(tái)，系統(tǒng)自動(dòng)將當(dāng)前零件關(guān)聯(lián)為加工模型。如果是直接新建的加工過程文檔，需要在【 Part

44、 Operation】對(duì)話框中單擊【 零件關(guān)聯(lián)】按鈕 ，然后選擇一個(gè)零件或產(chǎn)品文檔。零件關(guān)聯(lián)前的特征樹零件關(guān)聯(lián)后的特征樹及零件CATIA數(shù)控加工基本操作83 幾何參數(shù)設(shè)置的內(nèi)容包括： 選擇加工目標(biāo)零件 由于關(guān)聯(lián)進(jìn)來的零件或產(chǎn)品，系統(tǒng)還無法識(shí)別用戶所需加工的目標(biāo)零件模型，需要指定目標(biāo)零件模型，方法如前所述。 選擇毛坯 在2.5軸數(shù)控加工中，系統(tǒng)自動(dòng)用一個(gè)六面體將目標(biāo)加工零件圍起來作為毛坯。但用戶可以指定自己建立的模型作為毛坯。 選擇加工安全平面 安全平面是數(shù)控加工刀具返回的安全高度平面，選擇方法如前所述。 選擇加工用的夾具 夾具也是用戶建立的零件模型，在幾何參數(shù)設(shè)置時(shí)將其指定為夾具，編程時(shí)刀路就

45、會(huì)避開夾具。在【 Part Operation】 對(duì)話框中，單擊【 夾具】按鈕 ，在特征樹中選擇作為夾具的模型，雙擊后返回對(duì)話框，如下圖所示。要想使刀路避開夾具，需分別選擇感應(yīng)區(qū)中的夾具表面和視圖中的夾具表面。CATIA數(shù)控加工基本操作84確定夾具表面刀路通過夾具刀路避開夾具CATIA數(shù)控加工基本操作85 5. 加工程序組 加工程序組中包含了零件加工的若干個(gè)加工步驟。在一個(gè)零件加工操作中，可以含有多個(gè)加工程序組。 其它相關(guān)操作 在特征樹【 加工程序 Manufacturing Program】節(jié)點(diǎn)上單擊右鍵，在彈出的快捷菜單的【 加工程序.對(duì)象】子菜單中包含了絕大多數(shù)與加工程序相關(guān)的操作命令，

46、如拷貝加工過程、刀路仿真、刀路計(jì)算、生成NC程序等，如圖所示。 插入一個(gè)新的程序組 單擊【 加工 Manufacturing 】工具欄中【 加工程序 Manufacturing Program】按鈕 ，選擇特征樹中【 Part Operation】節(jié)點(diǎn)或其下的節(jié)點(diǎn)，可在該節(jié)點(diǎn)下創(chuàng)建一個(gè)新的程序組節(jié)點(diǎn)。CATIA數(shù)控加工基本操作86加工程序右鍵菜單插入新的程序組CATIA數(shù)控加工基本操作87四、刀具管理 刀具的選用是數(shù)控加工中相當(dāng)重要的內(nèi)容。對(duì)于每一個(gè)加工操作都需要指定一把加工刀具。 1. 創(chuàng)建刀具 創(chuàng)建刀具可按下列步驟進(jìn)行： 創(chuàng)建刀具 創(chuàng)建一個(gè)加工過程后，在相應(yīng)的加工參數(shù)設(shè)置對(duì)話框中選擇【刀具

47、】選項(xiàng)卡，選擇其中一種刀具即可。也可以直接在【輔助操作】工具欄下的【換刀 Tools Change】子工具欄中，選擇一種需要的刀具，接著再插入所需位置之前的結(jié)點(diǎn)。【換刀 Tools Change】工具欄CATIA數(shù)控加工基本操作88 刀具命名 在對(duì)話框的【Name】文本框中輸入刀具名稱。該名稱最好能體現(xiàn)刀具的典型特征。例如，刀具在刀庫(kù)中的編號(hào)為1，直徑10mm，下半徑2mm，刀具類型為立銑刀，可命名為“T1 End Mill D10R2” 。在【Comment】文本框中可輸入該刀具相關(guān)的說明。在【Tool Number】文本框中可以設(shè)定刀具的編號(hào)?！緭Q刀 Tools Change】對(duì)話框CAT

48、IA數(shù)控加工基本操作89 刀具參數(shù)設(shè)置 刀具參數(shù)包括幾何參數(shù)、技術(shù)參數(shù)、進(jìn)給參數(shù)等。 幾何參數(shù)設(shè)置 在對(duì)話框中的刀具視圖上雙擊相應(yīng)的刀具參數(shù)，在彈出的對(duì)話框中可進(jìn)行參數(shù)編輯。也可以單擊對(duì)話框中的【More】按鈕，在展開的對(duì)話框中選擇【Geometry】標(biāo)簽進(jìn)行參數(shù)編輯。如果要使用球頭刀，需選中對(duì)話框中的【Ball-End Tool】復(fù)選框。 技術(shù)參數(shù)設(shè)置 在展開的對(duì)話框中選擇【Technology】標(biāo)簽進(jìn)行參數(shù)編輯?？稍O(shè)置刀具刃數(shù)、刀具旋轉(zhuǎn)方向、刀具拔模角、刀具材料等參數(shù)。 進(jìn)給參數(shù)設(shè)置 在展開的對(duì)話框中選擇【Feed & Speeds】標(biāo)簽進(jìn)行參數(shù)編輯?？稍O(shè)置進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、每齒進(jìn)給量等

49、參數(shù)，需根據(jù)加工情況進(jìn)行設(shè)置。CATIA數(shù)控加工基本操作90 2. 刀具管理 創(chuàng)建刀具都保存在【ResourcesList】結(jié)點(diǎn)下。在刀具結(jié)點(diǎn)上單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出的菜單中包含了刀具相關(guān)的各種操作。 對(duì)刀具編輯修改 選擇右鍵菜單【NC Resources】| 【Edit NC Resources】命令，將彈出【刀具定義】對(duì)話框，可對(duì)刀具所有參數(shù)進(jìn)行編輯、修改。 刪除無用刀具 選擇右鍵菜單【NC Resources】| 【Delete Unused Resources 】命令，將刪除沒有用到的刀具，否則無法刪除。 刪除無用刀具 選擇右鍵菜單【NC Resources】| 【Delete Unuse

50、d Resources 】命令，將刪除沒有用到的刀具，否則無法刪除。CATIA數(shù)控加工基本操作91 將刀具保存到刀庫(kù) 選擇右鍵菜單【NC Resources】| 【Send to Catalog】命令，可以將選定的刀具保存在用戶指定的目錄下（刀庫(kù)），以便再次調(diào)用。單擊該按鈕，選擇保存路徑保存刀具對(duì)話框CATIA數(shù)控加工基本操作92 3. 刀具調(diào)用 創(chuàng)建庫(kù)后，可以進(jìn)行調(diào)用，方法是在相應(yīng)的加工對(duì)話框的刀具標(biāo)簽下，或者在【換刀 】對(duì)話框中，單擊 【查詢選擇刀具 Select a tool with query】按鈕，在彈出的對(duì)話框中選擇刀庫(kù)和需要刀具。查詢選擇刀具查詢選擇刀具按鈕CATIA數(shù)控加工基

51、本操作93五、進(jìn)退刀方式 在每一個(gè)加工操作中，都可以定義該加工的進(jìn)退刀方式。在特征樹中雙擊相應(yīng)的加工結(jié)點(diǎn)，彈出加工參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，在對(duì)話框中選擇【進(jìn)刀/退刀】標(biāo)簽，可進(jìn)行進(jìn)退刀方式的設(shè)置。 在【Macro Management】選項(xiàng)區(qū)中列出了不同情況下的進(jìn)退刀方式。 Approach 起點(diǎn)進(jìn)刀，加工開始刀具進(jìn)入切削起點(diǎn)的方式。 Retract 終點(diǎn)退刀，該加工結(jié)束時(shí)的退刀方式。 Clearance 退回安全平面，在安全平面上移動(dòng)到下一個(gè)刀點(diǎn)，再進(jìn)刀的方式。常用于避讓不切削部位（如夾具）。CATIA數(shù)控加工基本操作94 Linking Approach /Retract 連接進(jìn)刀/退刀，用于連接

52、不連續(xù)刀路。 Return a Level Approach /Retract 同層間的進(jìn)刀/退刀，同于連接同層間的不連續(xù)刀路。 Return Finish Pass Approach /Retract 完成粗加工后的精加工進(jìn)刀/退刀方式。 Return Between Levels Approach /Retract 用于不同切削層之間刀路的連接。CATIA數(shù)控加工基本操作95 上述不同進(jìn)退刀方式的設(shè)置方法相同。下面以起點(diǎn)進(jìn)刀和以終點(diǎn)退刀方式為例，說明進(jìn)刀和退刀方式的建立。 在【Macro Management】選項(xiàng)區(qū)中選擇需要的項(xiàng)目，右鍵單擊，在彈出的菜單中選擇【激活 Activate】（

53、指示燈：紅色為非激活，黃色為激活，綠色為已設(shè)置） 。拉下來用戶就可以利用對(duì)話框中提供的各種工具來建立進(jìn)刀和退刀路徑。進(jìn)/退刀方式設(shè)置CATIA數(shù)控加工基本操作96 相切運(yùn)動(dòng) 創(chuàng)建一個(gè)與加工表面相切的進(jìn)刀路徑。雙擊視圖中的數(shù)值可編輯相切運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度，或者路徑，在彈出的對(duì)話框中編輯長(zhǎng)度、與垂直方向的夾角、與水平方向的夾角，單擊“？”號(hào)可出現(xiàn)預(yù)覽視圖，如圖所示。設(shè)置相切進(jìn)刀方式設(shè)置CATIA數(shù)控加工基本操作97添加一段垂直進(jìn)刀路徑 垂直運(yùn)動(dòng) 添加一個(gè)與前面刀路相垂直的進(jìn)/退刀路徑。設(shè)置方法與前述方法相似，如圖所示。CATIA數(shù)控加工基本操作98添加一段軸向進(jìn)刀路徑 軸向運(yùn)動(dòng) 創(chuàng)建或添加一段與刀軸平等的進(jìn)

54、/退刀路徑。設(shè)置方法與前述方法相似，如圖所示。要注意軸線運(yùn)動(dòng)之前不能插入其它運(yùn)動(dòng)。CATIA數(shù)控加工基本操作99指定用于設(shè)置進(jìn)刀路徑的參考平面設(shè)定進(jìn)刀路徑的方向 垂直與指定平面的運(yùn)動(dòng) 創(chuàng)建或添加一段與指定平面垂直的進(jìn)/退刀路徑。平面的創(chuàng)建方法與安全平面的創(chuàng)建相似。 指定方向的運(yùn)動(dòng) 創(chuàng)建或添加一段指定方向的直線進(jìn)/退刀路徑。在感應(yīng)區(qū)中的直線上單擊，然后可以通過選擇視圖中零件幾何要素或通過設(shè)定方向單位矢量的方式指定。CATIA數(shù)控加工基本操作100圓弧進(jìn)刀路徑 斜線運(yùn)動(dòng) 創(chuàng)建或添加一段螺旋進(jìn)/退刀路徑?？稍O(shè)置每一刀層在水平面及垂直面的距離、傾斜角等，如圖所示。螺旋進(jìn)刀路徑 圓弧運(yùn)動(dòng) 創(chuàng)建或添加一段

55、圓弧進(jìn)/退刀路徑。設(shè)置方法與前述方法相似，如圖所示。CATIA數(shù)控加工基本操作101感應(yīng)區(qū)中的點(diǎn)標(biāo)志到指定點(diǎn)的進(jìn)刀路徑 到指定平面開始的運(yùn)動(dòng) 創(chuàng)建或添加一段到指定平面的軸線運(yùn)動(dòng)進(jìn)/退刀路徑。方法與設(shè)置前述垂直與指定平面運(yùn)動(dòng)相似。 刀具軸線運(yùn)動(dòng) 可以選擇一個(gè)幾何元素或設(shè)定一個(gè)方向矢量，來指定刀具的軸線方向，這里確定的僅僅是刀軸的方向，還需要添加其它的進(jìn)/退刀路徑。 到指定點(diǎn)運(yùn)動(dòng) 可以創(chuàng)建或添加一個(gè)到指定點(diǎn)開始的進(jìn)/退刀路徑。在感應(yīng)區(qū)中單擊點(diǎn)標(biāo)志，再在視圖中選擇一個(gè)點(diǎn)作為指定點(diǎn)即可。CATIA數(shù)控加工基本操作102六、設(shè)置切削用量 在設(shè)置了刀具參數(shù)及刀路之后，可以設(shè)置切削速度、進(jìn)刀速度、退刀速度等

56、切削用量參數(shù)。在特征樹中雙擊相應(yīng)的加工結(jié)點(diǎn)，彈出加工參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，在對(duì)話框中選擇【切削用量】標(biāo)簽，可進(jìn)行切削用量參數(shù)的設(shè)置。 在【進(jìn)給速率 Feedrate】選項(xiàng)區(qū)主要包含： 【進(jìn)刀速率 Approach】、 【退刀速率 Retract】、 【進(jìn)給速率 Machining】 、 【精加工進(jìn)給速率 Finishing】、 【主軸轉(zhuǎn)速 Machining】等，可根據(jù)加工需要進(jìn)行設(shè)置 。進(jìn)給參數(shù)設(shè)置CATIA數(shù)控加工基本操作103 完整進(jìn)退刀路線建立實(shí)例 在【 Part Operation.1】對(duì)話框中定義機(jī)床、加工零件模型、夾具模型等加工要素。 在【 Manufacturing Program.

57、1】結(jié)點(diǎn)下添加一個(gè)輪廓銑削加工過程。由于所加工的輪廓不是完整輪廓，所以在定義輪廓時(shí)，可選擇一個(gè)邊界線段，確定拾取方向，再定義一個(gè)邊界，可定義要加工的部分輪廓，如圖所示。CATIA數(shù)控加工基本操作104輪廓拾取方向需反轉(zhuǎn)一下刀具半徑補(bǔ)償方向設(shè)置此處為拾取邊界定義加工輪廓CATIA數(shù)控加工基本操作105 完整進(jìn)退刀路線建立實(shí)例 在【 進(jìn)退刀】標(biāo)簽中，激活【 進(jìn)刀】和【 退刀】，選擇【 Circular horizontal axial】模式，并將參數(shù)改為如圖所示。刀軌中綠色表示切削路徑，黃色表示進(jìn)刀，藍(lán)色表示退刀，紅色表示快速定位。進(jìn)退刀設(shè)置刀軌仿真結(jié)果CATIA數(shù)控加工基本操作106 完整進(jìn)退刀

58、路線建立實(shí)例 由于在快速定位刀軌中，采用了圓弧過渡（可在操作選項(xiàng)中取消圓弧過渡），可能切削到夾具。為了安全，可將【 連接進(jìn)刀】和【連接退刀】項(xiàng)激活，將其刀軌設(shè)置為軸運(yùn)動(dòng)，將值改為30mm。添加連接進(jìn)/退刀的軸運(yùn)動(dòng)刀軌仿真結(jié)果CATIA數(shù)控加工基本操作107CATIA數(shù)控加工基本操作 完整進(jìn)退刀路線建立實(shí)例 由于在添加的接連進(jìn)刀中采用的是快進(jìn)，切削檢驗(yàn)時(shí)檢驗(yàn)到碰撞。所以需要將接連進(jìn)刀模式改為【 由用戶建立】，添加一個(gè)切削進(jìn)給的軸運(yùn)動(dòng)。在感應(yīng)區(qū)刀軌上右鍵單擊可設(shè)置不同的進(jìn)給速度（PARPID是快速進(jìn)給、Local可自定義進(jìn)給速率）。通過右鍵菜單設(shè)置進(jìn)給參數(shù)最終刀軌仿真結(jié)果108七、刀路仿真及切削檢

59、驗(yàn) 已經(jīng)建立的加工操作可以將其刀具路徑顯示出來，并且模擬數(shù)控加工的走刀過程?？梢阅M數(shù)控加工的切削過程，觀察刀具切削的過程及剩余材料。 1. 刀路仿真 刀路仿真可以讓用戶直觀地觀察刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡，以檢驗(yàn)各種參數(shù)定義的合理性。 在特征樹中雙擊某個(gè)加工操作結(jié)點(diǎn)，即可彈出加工操作設(shè)置對(duì)話框，在對(duì)話框中單擊【 刀路仿真】按鈕 ，或者右鍵單擊某個(gè)加工操作結(jié)點(diǎn)，在右鍵菜單中選擇【 刀路仿真】，將彈出如圖所示的刀路仿真對(duì)話框。CATIA數(shù)控加工基本操作109 刀路仿真對(duì)話框中與刀路仿真相關(guān)部分包括刀具運(yùn)動(dòng)仿真、當(dāng)前刀路信息和刀路顯示選項(xiàng)。 刀具運(yùn)動(dòng)仿真部分提供了5個(gè)動(dòng)畫控制選項(xiàng)： 或F7 向前播放。 或F6

60、 向后播放。 或F4 暫停播放。 或F5 返回到當(dāng)前操作刀路起點(diǎn)。 或F8 到當(dāng)前操作刀路終點(diǎn)或到下一步操作起點(diǎn)。CATIA數(shù)控加工基本操作110 刀路仿真對(duì)話框中所提供的刀路信息包括： Feedrate 當(dāng)前進(jìn)給速率。 X、Y、Z 當(dāng)前刀尖點(diǎn)的坐標(biāo)。 I、J、K 當(dāng)前刀軸的單位方向矢量。 Machining time 切削時(shí)間。 Total time 總的走刀時(shí)間（包括切削時(shí)間及非切削時(shí)間）。CATIA數(shù)控加工基本操作111 刀路仿真中的刀路顯示選項(xiàng)包括以下類型： 刀路播放模式有以下幾種： 按進(jìn)給速率播放，即對(duì)于不同進(jìn)給速率的刀路分別播放。 按刀位點(diǎn)播放。 連續(xù)播放模式。 按平面播放，即對(duì)于