數(shù)字化精密制造基礎(chǔ) 課件 第二章 SurfMill基礎(chǔ)知識

數(shù)字化精密制造基礎(chǔ)

第二章

SurfMill基礎(chǔ)知識三、SurfMill軟件編程實現(xiàn)過程二、數(shù)字化精密制造技術(shù)一、SurfMill軟件概述目錄一、SurfMill軟件概述SurfMill軟件是北京精雕科技集團有限公司自主研發(fā)一款通用且極具特色的CAD/CAM軟件，是絕佳的數(shù)字化精密制造載體。它具有完善的基于曲面造型的設(shè)計功能，包含豐富的平面加工和曲面加工策略，具有專業(yè)的智能化在機檢測程序編制功能模塊，具備完善且開放的制造數(shù)據(jù)庫，為用戶提供可靠的數(shù)字化精密制造平臺，能夠有效支撐基于制造工藝的數(shù)字端虛擬驗證，同時具備葉輪加工、齒輪加工等專業(yè)領(lǐng)域制造解決方案，被廣泛應(yīng)用于精密模具制造、精密電極制造、光學(xué)模具制造、精密零件制造等行業(yè)。

（一）SurfMill軟件簡介

（二）SurfMill軟件的安裝STEP1：運行SurfMillX64安裝包，彈出安裝界面，如圖2-1-1所示，軟件提供了三種語言環(huán)境，選擇安裝語言，單擊下一步，開始安裝；STEP2：接受用戶協(xié)議，勾選“我接受許可證協(xié)議中的條款（A）”，點擊下一步，如圖2-1-2所示；

STEP3：選擇SurfMill安裝路徑，點擊下一步；STEP4：選擇所需要的安裝類型，點擊下一步，軟件開始進(jìn)行安裝；

STEP5：安裝完成，單擊“完成”按鈕。二、SurfMill軟件功能SurfMill主窗口主要由快速訪問工具欄、菜單欄、Ribbon區(qū)、導(dǎo)航工作區(qū)、狀態(tài)提示欄、工具條、繪圖區(qū)和參數(shù)輸入?yún)^(qū)組成，包括2D繪制、3D造型和加工三大工作環(huán)境。

（一）軟件工作環(huán)境

1.快速訪問工具欄顯示快速訪問工具，例如：打開、新建、保存等。

2.菜單欄菜單欄將系統(tǒng)的功能通過主菜單及其各級子菜單進(jìn)行分類管理，系統(tǒng)中大多數(shù)命令都可以從菜單中啟動。由于SurfMill引入Ribbon區(qū)，所以默認(rèn)將菜單隱藏起來，用戶可以根據(jù)需要調(diào)出菜單。

3.Ribbon區(qū)

Ribbon區(qū)將常用功能入口放置在各個標(biāo)簽中，便于用戶快速啟動命令。在不同的工作環(huán)境下，其顯示的標(biāo)簽也不同。它主要包含的公共標(biāo)簽有：文件、編輯、分析和幫助。用戶可以控制標(biāo)簽和命令的顯示及隱藏?！拔募辈藛沃饕糜趧?chuàng)建、保存、輸入、輸出文件和系統(tǒng)設(shè)置等操作；“編輯”菜單主要用于對圖層、當(dāng)前視圖和坐標(biāo)系等進(jìn)行操作；“分析”菜單主要提供了如長度、角度、曲面曲率分析等實用的工具；“幫助”菜單主要提供了使用軟件所遇到的各種問題的解決辦法。4.導(dǎo)航工作區(qū)導(dǎo)航區(qū)主要是提供一種快捷的操作導(dǎo)航工具，用于引導(dǎo)用戶進(jìn)行與當(dāng)前狀態(tài)或操作相關(guān)的工作。主要包含2D繪制、3D造型和加工導(dǎo)航區(qū)。當(dāng)進(jìn)行命令操作時，會增加“命令”導(dǎo)航區(qū)。5.狀態(tài)提示欄狀態(tài)欄主要是為了提示當(dāng)前操作處于什么狀態(tài)，以便能作出下一步操作。

6.工具條工具條匯集了比較常用的工具，可以不必通過菜單層層選擇，只需要通過單擊各種工具按鈕，即可進(jìn)入命令。每個人經(jīng)常使用的工具是不一樣的，因此SurfMill提供了定制功能，用戶可以根據(jù)自己的使用情況來定制工具欄。另外，當(dāng)工具圖標(biāo)右側(cè)有

符號時，表示這是一個工具組，其中包含數(shù)量不等功能相近的工具按鈕，單擊該符號便會展開相應(yīng)的列表框。點擊工具條右上方，可以自定義添加、刪除按鈕到工具條。

7.繪圖區(qū)在工作界面中最大的區(qū)域，是進(jìn)行模型設(shè)計和顯示的場所；系統(tǒng)允許用戶修改繪圖區(qū)中的背景顏色。8.參數(shù)輸入?yún)^(qū)主要用于輸入點的坐標(biāo)值和快速啟動命令；例如：（1）輸入點坐標(biāo)；（2）輸入快速啟動命令的別名：L。2D繪制功能模塊主要包括曲線、變換和藝術(shù)曲面等?！扒€”菜單主要提供了系統(tǒng)中常用的曲線繪制、曲線編輯命令；“變換”菜單主要提供了系統(tǒng)中常用的變換和轉(zhuǎn)換命令；“藝術(shù)曲面”菜單主要提供了藝術(shù)曲面、標(biāo)準(zhǔn)曲面和展平及映射拼合等曲面繪制和變換等命令。

（二）2D平面繪制

（三）3D曲面造型SurfMill不僅具有強大的2D曲線繪制功能，而且具有完善的3D造型功能。點擊左側(cè)導(dǎo)航欄“3D造型”按鈕，進(jìn)入3D造型主界面。加工功能模塊主要包括項目設(shè)置、刀具路徑、三軸加工、多軸加工、特征加工、在機測量和路徑編輯等。

（四）CAM加工

1.數(shù)控編程SurfMill軟件不僅提供了完善的曲面造型模塊，還提供了2.5軸、3軸、多軸、特征加工等多種加工策略，能夠為用戶提供安全、穩(wěn)定、高效的加工路徑。

2.虛擬制造虛擬制造是利用計算機以可視化的、逼真的形式來直觀表示零件數(shù)控加工過程，如車、鏜、銑、鉆等實際產(chǎn)品加工的本質(zhì)過程。對干涉、碰撞、切削力和變形進(jìn)行預(yù)測和分析，減少或消除因參數(shù)設(shè)置錯誤而導(dǎo)致的機床損壞、刀具折斷以及因切削力和切削變形造成的薄型或精密零件的報廢，從而進(jìn)一步優(yōu)化切削用量，提高加工質(zhì)量和加工效率。

3.在機測量在機測量是以機床為載體，附以相應(yīng)的測量工具（硬件包括機床測頭、機床對刀儀等，軟件包括宏程序、專用3D測量軟件等），在工件加工過程中，實時在機床上進(jìn)行幾何特征測量的一種檢測方式，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)可以進(jìn)行數(shù)學(xué)計算、幾何評價、工藝改進(jìn)等工作，在機測量是過程控制的重要環(huán)節(jié)。三、SurfMill軟件編程實現(xiàn)過程由于SurfMillCAD/CAM功能已相當(dāng)成熟，因此使得數(shù)控編程的工作也大大簡化，對編程人員的技術(shù)背景、創(chuàng)造力的要求也大大降低。

1.選擇文件模板文件模板對于一臺機床來說是加工環(huán)境和工藝方案的映射。文件模板可以保存機床、刀具刀柄、圖層分類、常用的坐標(biāo)系及刀具平面路徑信息等，下次新建加工文件時可以直接調(diào)用，無需再次從機床開始配置相關(guān)參數(shù)，只需根據(jù)模型稍作修改即可。對于同類型不同型號的批量產(chǎn)品來說，使用文件模板進(jìn)行編程十分快捷。常用于精密模具、微小零件中。

2.輸入CAD模型

CAD模型是NC編程的前提和基礎(chǔ)，任何CAM的程序編制必須有CAD模型為加工對象。

3.加工工藝分析和規(guī)劃加工工藝分析和規(guī)劃的主要內(nèi)容包括：加工機床、安裝位置和裝夾方式、加工區(qū)域規(guī)劃、加工工藝路線規(guī)劃、加工工藝和加工方式。在編寫加工路徑之前，需要對當(dāng)前的加工環(huán)境進(jìn)行配置，包括：機床設(shè)置、刀具表設(shè)置、幾何體設(shè)置等。

5.創(chuàng)建刀具加工路徑在完成編程環(huán)境的搭建后，就開始編寫加工路徑，包括：加工程序參數(shù)設(shè)置、路徑計算。

6.加工仿真為確保程序的安全性，必須對生成的刀軌進(jìn)行仿真模擬，包括：過切、干涉檢查，線框、實體模擬，機床仿真。

7.路徑輸出路徑輸出時檢查路徑安全狀態(tài)，檢