第2講 CATIA數(shù)控編程通用流程

第二講CATIA數(shù)控加工通用流程主講：郭宗祥1零件操作定義2定義幾何參數(shù)3定義刀具參數(shù)4定義進給量5定義刀具路徑參數(shù)6定義進刀/退刀路徑目錄7刀路仿真及切削檢驗8輸出數(shù)控程序零件操主要包括：設(shè)置數(shù)控加工機床、加工坐標系設(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)置對話框

在【P.P.R.】特征樹中，雙擊【ProcessList】節(jié)點中的【PartOperation.1】結(jié)點，彈出【PartOperation】對話框，如圖所示。CATIA數(shù)控編程通用流程1.零件操作定義加工過程（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零件。加工部件（ProductList）：列出了用于加工的CAD模型，包括目標零件模型和毛坯模型、夾具模型、機床模型和機床工作臺模型等。加工資源（ResourcesList）：包括所有加工過程所需的刀具與機床。零件操主要包括：設(shè)置數(shù)控加工機床、加工坐標系設(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)置對話框

在【P.P.R.】特征樹中，雙擊【ProcessList】節(jié)點中的【PartOperation.1】結(jié)點，彈出【PartOperation】對話框，如圖所示。CATIA數(shù)控編程通用流程1.零件操作定義（2）機床設(shè)置

在【PartOperation】對話框中單擊

機床設(shè)置工具按鈕，彈出【MachineEditor】對話框，如圖所示。其中有三軸機床、四軸機床、五軸機床、臥式車床、立式車床、多軸車床和自定義機床等。選擇一種機床后可對機床參數(shù)進行編輯。用戶也可單擊【打開】按鈕，在彈出的【文件選擇】對話框中，選擇一種所需的數(shù)控機床。用戶還可以單擊【打開】按鈕，在特征樹中選擇用戶自己建模的數(shù)控機床。本例選擇三軸機床，在【ResourcesList】節(jié)點下出現(xiàn)機床名稱。CATIA數(shù)控編程通用流程用戶加載的數(shù)控機床CATIA數(shù)控編程通用流程（3）坐標系設(shè)置

在【PartOperation】對話框中單擊

坐標系設(shè)置工具按鈕，彈出坐標系設(shè)置對話框，如圖所示。該坐標系為工件坐標系，默認將零件建模時的坐標系作為工件坐標系。其中X、Z軸和原點為感應(yīng)區(qū)，單擊感應(yīng)元素，再在視圖區(qū)選擇相應(yīng)元素，可定義坐標系。原點可選擇幾何點或者圓弧的圓心。單擊X、Z軸或原點，分別選擇相應(yīng)的元素，可對坐標系進行定義。也可以對坐標重命名。加工坐標系是加工刀路各坐標點的基準，如果移動加工坐標系，則刀路的輸出坐標點也隨之改變。CATIA數(shù)控編程通用流程選擇加工零件

（4）選擇加工目標零件

在【PartOperation】對話框中，選擇【Geometry】選項卡，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，雙擊即可返回對話框。CATIA數(shù)控編程通用流程（5）選擇毛坯

在【PartOperation】對話框中，選擇【Geometry】選項卡，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)控編程通用流程（6）選擇安全平面

在【PartOperation】對話框中，選擇【Geometry】選項卡，單擊安全平面設(shè)置工具按鈕，選擇毛坯上表面后，返回【PartOperation】對話框，在視圖中【SafetyPlane】上右鍵單擊，在彈出的菜單中選擇【Offset】，在對話框中設(shè)置安全高度為50mm。CATIA數(shù)控編程通用流程（7）完成零件操作設(shè)置單擊【PartOperation】對話框中的【確定】按鈕，即可完成零件操作的參數(shù)設(shè)置。CATIA數(shù)控編程通用流程2.定義幾何參數(shù)CATIA數(shù)控編程通用流程完成零件操作定義后，即開始零件數(shù)控加工工藝的編制。首先插入一個加工操作，以插入一個粗加工（PrismaticRoughing）為例，步驟如下：①②③④⑤2.定義幾何參數(shù)CATIA數(shù)控編程通用流程定義幾何參數(shù)定義刀具參數(shù)定義進給量定義進刀/退刀路徑定義刀具路徑參數(shù)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)置時將其指定為夾具，編程時刀路就會避開夾具。在【PartOperation】對話框中，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。2.定義幾何參數(shù)CATIA數(shù)控編程通用流程幾何參數(shù)設(shè)置的內(nèi)容包括：選擇加工目標零件：由于關(guān)聯(lián)進來的零件或產(chǎn)品，系統(tǒng)還無法識別用戶所需加工的目標零件模型，需要指定目標零件模型，方法如前所述。選擇毛坯：在2.5軸數(shù)控加工中，系統(tǒng)自動用一個六面體將目標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。動態(tài)顯示定義毛坯定義安全平面定義加工邊界曲線定義頂面定義底面定義零件定義夾具定義加工余量和檢查余量默認設(shè)置3.定義刀具參數(shù)CATIA數(shù)控編程通用流程刀具參數(shù)設(shè)置：刀具參數(shù)包括幾何參數(shù)、技術(shù)參數(shù)、進給參數(shù)等。幾何參數(shù)設(shè)置：在對話框中的刀具視圖上雙擊相應(yīng)的刀具參數(shù)，在彈出的對話框中可進行參數(shù)編輯。也可以單擊對話框中的【More】按鈕，在展開的對話框中選擇【Geometry】標簽進行參數(shù)編輯。如果要使用球頭刀，需選中對話框中的【Ball-EndTool】復(fù)選框。技術(shù)參數(shù)設(shè)置：在展開的對話框中選擇【Technology】標簽進行參數(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)。進給參數(shù)設(shè)置：在展開的對話框中選擇【Feed&Speeds】標簽進行參數(shù)編輯?？稍O(shè)置進給速度、主軸轉(zhuǎn)速、每齒進給量等參數(shù)，需根據(jù)加工情況進行設(shè)置。刀具幾何參數(shù)為防止換刀出現(xiàn)問題，刀具編號盡量與刀具名稱一致Enter查找當前工藝中已用過的刀具在系統(tǒng)中查找相應(yīng)刀具刀具名稱：該名稱最好能體現(xiàn)刀具的典型特征。例如，刀具在刀庫中的編號為1，直徑10mm，下半徑2mm，刀具類型為立銑刀，可命名為“T1EndMillD10R2”。在【Comment】文本框中可輸入該刀具相關(guān)的說明。刀具公稱直徑刀具圓角半徑刀具總長度刀刃長度刀具長度刀柄直徑刀具去除切削刃后的直徑刃數(shù)旋轉(zhuǎn)方向加工質(zhì)量刀具的組成方式刀刃材料刀刃描述信息刀具材料描述信息刀具軸向傾斜角度刀具徑向傾斜角度最大傾入角度最大加工長度最長使用時間切削液設(shè)置描述刀具重量描述進刀速率切削速率退刀速率跨區(qū)域時進給速率速率降速比率進給速度單位4.定義進給量CATIA數(shù)控編程通用流程刀具進給量4.定義進給量CATIA數(shù)控編程通用流程加工拐角時降低寄給率設(shè)置降低的比率加工拐角時多遠開始降速加工拐角后多遠開始恢復(fù)速度降速時的最小角度降速時的最大半徑4.定義進給量CATIA數(shù)控編程通用流程主軸轉(zhuǎn)速5.定義刀具路徑參數(shù)CATIA數(shù)控編程通用流程——規(guī)定加工過程中刀具的軌跡5.定義刀具路徑參數(shù)CATIA數(shù)控編程通用流程刀具路徑形式Backandforth往復(fù)銑削Helical環(huán)形銑削加工精度銑削方式Climb順銑Conventional逆銑加工形式5.定義刀具路徑參數(shù)CATIA數(shù)控編程通用流程徑向進給量以兩刀具路徑重疊方式設(shè)置，輸入刀具直徑百分比刀具徑向進給量徑向進給量以兩刀具路徑重疊長度方式設(shè)置，輸入刀具路徑重疊長度徑向進給量以刀具直徑百分比表示，輸入百分比徑向進給量以長度表示，輸入兩個刀具之間的長度5.定義刀具路徑參數(shù)CATIA數(shù)控編程通用流程最大背吃刀量（軸向進給量）高速銑削啟動高速銑削拐角圓角半徑6.定義進刀/退刀路徑CATIA數(shù)控編程通用流程在每一個加工操作中，都可以定義該加工的進退刀方式。為了詳細說明進退刀的設(shè)置，此處采用等高線精加工時的進退刀設(shè)置進行講解。在【MacroManagement】選項區(qū)中列出了不同情況下的進退刀方式。6.定義進刀/退刀路徑CATIA數(shù)控編程通用流程Approach起點進刀，加工開始刀具進入切削起點的方式。Retract終點退刀，該加工結(jié)束時的退刀方式。Clearance退回安全平面，在安全平面上移動到下一個刀點，再進刀的方式。常用于避讓

不切削部位（如夾具）。LinkingApproach/Retract連接進刀/退刀，用于連接不連續(xù)刀路。ReturnaLevelApproach/Retract

同層間的進刀/退刀，同于連接同層間的不連續(xù)刀路。ReturnFinishPassApproach/Retract

完成粗加工后的精加工進刀/退刀方式。ReturnBetweenLevelsApproach/Retract

用于不同切削層之間刀路的連接。6.定義進刀/退刀路徑CATIA數(shù)控編程通用流程——進退刀模式的設(shè)置圓形或斜向進退刀每種進退刀模式下主軸的運動方式相切運動創(chuàng)建一個與加工表面相切的進刀路徑。雙擊視圖中的數(shù)值可編輯相切運動長度，或者路徑，在彈出的對話框中編輯長度、與垂直方向的夾角、與水平方向的夾角，單擊“？”號可出現(xiàn)預(yù)覽視圖，如圖所示。設(shè)置相切進刀方式設(shè)置6.定義進刀/退刀路徑CATIA數(shù)控編程通用流程添加一段垂直進刀路徑垂直運動添加一個與前面刀路相垂直的進/退刀路徑。設(shè)置方法與前述方法相似。6.定義進刀/退刀路徑CATIA數(shù)控編程通用流程添加一段軸向進刀路徑軸向運動創(chuàng)建或添加一段與刀軸平等的進/退刀路徑。設(shè)置方法與前述方法相似，如圖所示。要注意軸線運動之前不能插入其它運動。6.定義進刀/退刀路徑CATIA數(shù)控編程通用流程指定用于設(shè)置進刀路徑的參考平面設(shè)定進刀路徑的方向垂直與指定平面的運動創(chuàng)建或添加一段與指定平面垂直的進/退刀路徑。平面的創(chuàng)建方法與安全平面的創(chuàng)建相似。指定方向的運動創(chuàng)建或添加一段指定方向的直線進/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。6.定義進刀/退刀路徑CATIA數(shù)控編程通用流程圓弧進刀路徑斜線運動創(chuàng)建或添加一段螺旋進/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。螺旋進刀路徑圓弧運動創(chuàng)建或添加一段圓弧進/退刀路徑。設(shè)置方法與前述方法相似，如圖所示。6.定義進刀/退刀路徑CATIA數(shù)控編程通用流程感應(yīng)區(qū)中的點標志到指定點的進刀路徑到指定平面開始的運動創(chuàng)建或添加一段到指定平面的軸線運動進/退刀路徑。方法與設(shè)置前述垂直與指定平面運動相似。刀具軸線運動可以選擇一個幾何元素或設(shè)定一個方向矢量，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/退刀路徑。到指定點運動可以創(chuàng)建或添加一個到指定點開始的進/退刀路徑。在感應(yīng)區(qū)中單擊點標志，再在視圖中選擇一個點作為指定點即可。6.定義進刀/退刀路徑CATIA數(shù)控編程通用流程已經(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。刀路仿真。刀路仿真可以讓用戶直觀地觀察刀具的運動軌跡，以檢驗各種參數(shù)定義的合理性。在特征樹中雙擊某個加工操作結(jié)點，即可彈出加工操作設(shè)置對話框，在對話框中單擊【刀路仿真】按鈕，或者右鍵單擊某個加工操作結(jié)點，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話框。7.刀路仿真及切削檢驗CATIA數(shù)控編程通用流程向前播放返回到當前操作刀路起點到當前操作刀路終點或到下一步操作起點當前進給速率當前刀尖點的坐標當前刀軸的單位方向矢量切削時間總的走刀時間（包括切削時間及非切削時間）7.刀路仿真及切削檢驗CATIA數(shù)控編程通用流程切削過程仿真切削過程仿真有下列三種模式：從前一次切削仿真文件保存的加工操作之后進行仿真。從開始到當前操作全部進行仿真。靜態(tài)加動態(tài)仿真，即之前的操作只顯示靜態(tài)結(jié)果，只對當前操作進行動態(tài)仿真。7.刀路仿真及切削檢驗CATIA數(shù)控編程通用流程刀路仿真參數(shù)設(shè)置選中【Stopattoolchange】仿真在換刀處停止?！綜ollisionsdetection】碰撞檢查，有三個選項，分別是【忽略】、【停止】和【繼續(xù)】。選中【Touchiscollision】將接觸作為碰撞處理。選中【Videosimulationinprotectedmode】在加工仿真過程中跳過任何導(dǎo)致出現(xiàn)加工錯誤的切削。

刀路仿真中的刀路顯示選項包括以下類型：刀路播放模式：按進給速率播放，即對于不同進給速率的刀路分別播放。按刀位點播放。連續(xù)播放模式。按平面播放，即對于分層的刀路逐層播放。7.刀路仿真及切削檢驗CATIA數(shù)控編程通用流程

刀路仿真中的刀路顯示選項包括以下類型：刀具顯示模式：7.刀路仿真及切削檢驗CATIA數(shù)控編程通用流程只在當前點顯示刀具在每個刀位點顯示刀具軸線在每個刀位點顯示刀具

刀路仿真中的刀路顯示選項包括以下類型：7.刀路仿真及切削檢驗CATIA數(shù)控編程通用流程相同顏色模式，即刀路都以相同的顏色顯示彩色模式，即不同類型刀路以不同顏色顯示。不同類型刀路的顯示顏色可在【操作】對話框中設(shè)置。刀路的顏色顯示模式7.刀路仿真及切削檢驗CATIA數(shù)控編程通用流程加工結(jié)果拍照：在刀路仿真對話框中，單擊【加工結(jié)果】按鈕，切換到拍照窗口，如圖所示。視圖區(qū)中出現(xiàn)了當前已經(jīng)完成設(shè)置的加工操作加工后零件的狀況。加工結(jié)果拍照

在加工結(jié)果拍照窗口，可用下列兩種方式查看加工表面信息：查看某一點的加工信息在加工表面的某一點單擊鼠標，彈出對話框，顯示了對該點進行加工的操作名稱、加工余量、該點的坐標和刀具名稱等信息。將視圖放大，在加工表面的某一點單擊右鍵，在彈出菜單中選擇【Closeup】

，將會顯示該點鄰近區(qū)域的局部放大視圖。如果要回復(fù)到全景狀態(tài)，可以在零件任意部位單擊右鍵，選擇【Stock】菜單項。

查看加工表面狀況7.刀路仿真及切削檢驗CATIA數(shù)控編程通用流程加工信息查詢加工分析：在刀路仿真對話框中，單擊【分析Analyze】按鈕，彈出分析對話框，如圖所示?？梢詫⒓庸そY(jié)果與設(shè)計目標進行比較。分析只在拍照模式和切削仿真模式下可用。7.刀路仿真及切削檢驗CATIA數(shù)控編程通用流程加工結(jié)果分析設(shè)置過切公差過切量大于其后文本框所設(shè)置的數(shù)值時，過切量顯示的顏色過切量大于加工余量公差時，過切量顯示的顏色過切量大于設(shè)計公差時，過切量顯示的顏色RemainingMaterial剩余材料分析。在對話框中選中【RemainingMaterial】復(fù)選框，可以設(shè)置不同厚度剩余材料的顯示顏色。點擊對話框下方的【應(yīng)用】按鈕即可對當前加工后的剩余材料狀況進行分析。加工分析CATIA數(shù)控編程通用流程7.刀路仿真及切削檢驗過切分析結(jié)果Gouge過切分析。在對話框中選中【Gouge】復(fù)選框，可以設(shè)置不同厚度過切的顯示顏色。點擊對話框下方的【應(yīng)用】按鈕即可對當前加工后的過切狀況進行分析，如圖所示。ToolClash刀具碰撞分析。在對話框中選中【ToolClash】復(fù)選框，可以設(shè)置刀具碰撞的顯示顏色。點擊對話框下方的【應(yīng)用】按鈕即可對當前加工過程中是否有刀具碰撞進行分析。（V5R21取消了）加工分析CATIA數(shù)控編程通用流程7.刀路仿真及切削檢驗測量：在刀路仿真對話框中，單擊【測量Measure】按鈕，切換到測量窗口，單擊某個測量工具，彈出測量對話框，如圖所示?？梢詫庸ず蟮恼w優(yōu)勢進行測量。測量只在拍照模式和切削仿真模式下可用。測量CATIA數(shù)控編程通用流程測量間距測量項測量弧段點顯示/隱藏7.刀路仿真及切削檢驗批處理模式【Batchmode】批處理模式可以在加工窗口選擇其它零件的加工過程文件進行輸出數(shù)控程序，而不必打開上述加工過程文件。其輸出程序的方法和交互式處理基本相同。交互處理模式【Interactivelymode】交互式處理模式只能對當前窗口中的加工過程文件進行處理。CATIA數(shù)控編程通用流程8.輸出數(shù)控程序完成加工操作設(shè)置后，需要通過后處理將加工操作中的加工刀路轉(zhuǎn)換為數(shù)控機床可以識別的數(shù)控程序（NCCode）。CATIA提供了兩種輸出數(shù)控程序的方法：

以【交互處理模式】為例。要輸出數(shù)控程序時，在【NCOutputManagement】工具欄中，單擊【Interactivelymode】工具，或者在【ManufacturingProgram】結(jié)點上右鍵單擊，并選擇右鍵菜單中的【Interactivelymode】命令，彈出如圖所示對話框。CATIA數(shù)控編程通用流程8.輸出數(shù)控程序

在上述對話框中有如下幾個標簽：【In/Out】標簽

該標簽下是一些與輸入、輸出相關(guān)的設(shè)置?！綢nput】選項區(qū)

如果選中【PartOperation】單選按鈕，則列表中將列出當前加工過程文件中包含的所有【PartOperation】。如果選中【Program】，則列表中會列出所有的【ManufacturingProgram】

?！綬esultingNCData】選項區(qū)

在該選項區(qū)中的【NCdatatype】下拉列表中提供了不同的數(shù)控程序類型，分別是【刀位文件APT】、【刀位源文件CLF】、【NC文件NCcode】及【CATIA圖形處理文件inprocessmodel】。在下拉列表下方，提供了3種文件分割方式：【forallselectedprogram】將在列表中選中內(nèi)容的數(shù)控程序輸出到同一文件?！綽yprogram】將不同的【ManufacturingProgram】輸出到不同程序文件

?！綽ymachiningope