CATIA 数控加工

目录

★ 第一节数控编程及加工工艺基础

★ 第二节 CATIA 数控加工基本操作

★ 第三节 2.5 轴铣削加工

★ 第四节曲面加工

第一节数控编程及加工工艺基础

数控（ Numerical control ， NC ）：用数字化信号对机床运动及其加工过程进 行控制的一种方法。

数控加工是 CAD 与 CAM 中最能明显发挥效益的生产环节之一。它不仅大大 提高了具有复杂型面的产品的制造能力与制造效率，而且能够保证产品达到很高 的加工精度与加工质量。

数控加工技术集传统机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测 技术、信息处理技术、光机电技术与一体，是现代机械制造技术的基础。

数控编程及加工工艺基础

一、数控编程的基本过程

数控编程的主要任务是计算加工走刀中的刀位点（ Cutter Location ， CL 点）。

CATIA 提供了多种加工类型用于各种复杂零件的粗精加工，用户可根据零件 结构、加工表面形状和加工精度要求选择合适的加工类型。 对于不同的加工类型， CATIA 的数控编程过程都需要经过获取零件模型、加 工工艺分析及规划、完善零件模型、设置加工参数、生成数控加工刀路、检验数 控刀路和生成数控加工程序七个步骤。其流程如下图所示。

数控编程及加工工艺基础

CAD系统 CAM系统
加工工艺分析及规划
建立零件
模型
加工对象
完善零件模型
切削方式
设置加工参数
刀具参数
生成数控刀路
加工程序参数
检验数控刀路
数控
生成数控加工程序
加工

CATIA 数控编程基本过程

数控编程及加工工艺基础

建立或获取零件模型 用户可使用CATIA建立零件模型，或通过 公共数据交换格式，如IGES、STEP等，将其它CAD系统的模型导入 CATIA。

加工工艺分析及规划 加工工艺分析及规划在很大程度上决定了数 控程序的质量，主要包括以下内容：

加工对象的确定 通过对模型的分析，确定工件上哪些部位需要在 数控铣床上或加工中心上加工。

加工区域规划 即按照形状特征、功能特征及精度、粗糙度等要 求，将加工对象划分为若干个加工区域，以此来提高加工效益与质量。 加工工艺路线规划 即从粗加工到精加工，再到清根加工的加工流 程规划，以及加工余量的分配。

加工工艺和加工方式确定 如刀具选择、加工工艺参数和切削方式 的选择等。

数控编程及加工工艺基础

完善零件模型 由于设计人员更多地考虑零件设计的方便性和完 整，较少顾及零件模型对加工的影响，所以需要根据加工对象对模型做 进一步的完善，主要内容包括： 确定坐标系 将坐标系确定在适合加工人员定位（对刀）的位置。 清理隐藏对加工不产生影响的元素

修补部分曲面 如由于模型转换引起的裂隙、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

对轮廓曲线进行修整 在数据格式转换的模型中，尤其重要。

构建刀路限制边界 需要使用边界来限制加工范围的加工区域， 要先构建出边界曲线。

数控编程及加工工艺基础

设置加工参数 参数设置可视为对工艺分析的规划的具体实施， 其主要内容包括：

设置加工对象 用户通过交互方式选择被加工的区域、毛坯和避让 区域等。 设置切削方式 指定刀路的类型及相关参数。

设置或创建刀具 选择适合的刀具，如果刀库中没有合适的刀具， 需要创建刀具。 设置加工程序参数 包括进退刀位置及方式、切削用量、行间距、 加工余量、安全高度等参数设置。

数控编程及加工工艺基础

生成数控刀路 在完成参数设置后，CAM软件可自动进行刀路的 计算。

检验数控刀路 为保证加工质量及安全性，必须对刀路进行检 验，主要检验是否存在过切、加工不到位或刀路与夹具的干涉等。

生成数控程序 为在完成上述工作后，需进行后处理，然后可生 成数控加工程序。对程序进行必要的检查后，可通过传输软件将其传输 到数控机床上进行加工。

数控编程及加工工艺基础

二、数控加工

1. CAM 系统简述

一个典型的 CAM 系统由两个部分组成：一是计算机辅助编程系统 （ CAM ），二是数控加工设备。

计算机辅助编程系统的任务是根据零件的几何信息计算出数控加工轨迹，并 编制出数控加工程序。它的主要功能包括：

数据的输入输出。

加工轨迹的计算与编辑。

工艺参数设置。

加工仿真。

数控程序后处理、数据管理、数据传输等。