catia_v5_数控加工.pdf

1 第 1 章 CATIA 数控加工基础知识 第 1 章 CATIA 数控加工基础知识 1.1 概述 CATIA 数控加工模块包括车削加工（Lathe Machining） 、2.5 轴铣削加工(Prismatic Machining)、曲面加工(Surface Machining)、高级加工(Advanced Machining)、NC 加工 审视(NC Manufacturing Review)、STL 快速成型(STL Rapid Prototyping)等部分 CATIA 数控加工模块用来定义和管理数控加工程序，使应用三维线框或实体造型设计 完成的零件，能用 2.5~5 轴的数控加工技术加工出来它提供了便于应用和便于学习的图 形界面，非常适合面向生产现场的情况下使用此外，CATIA 的领先技术，加之 V5 版本的 技术方法与 DELMIA（达索公司的一种制造过程规划和模拟的软件工具）的数字加工环境的 紧密集成，可很好地满足办公室编程的需要因此，CATIA 数控加工是协调办公室和生产 现场制造活动的很好的解决方法 CATIA 的集成后处理器使 NC 加工模块覆盖了从刀具轨迹（APT 数据和 Clfile 文件） 产生到 NC 数据输出的全部过程。

CATIA NC 加工模块提供了下列基本功能： ⑴从 2.5 到 5 轴的数控加工的公共平台，它们包括铣削、钻削和车削； ⑵刀具和刀具目录的管理； ⑶基于图形对话框的直观和易于学习的加工程序柔性管理； ⑷刀具轨迹的定义、验证和生成的紧密集成； ⑸通过 f（x）方程和编辑搜索工具实现的软件智能用户化工具； ⑹通过后置处理数据库实现的无缝的数控数据生成； ⑺CATIA V5 建模能力集成所促成的加工程序高水平关联性，保证了产品设计改变时对 其进行有效管理； ⑻自动生成 HTML 格式的 NC 加工报表文件； ⑼基于过程—产品—资源（Process-Product-Resources ）模型，使制造过程应用与制 造数字处理（Digital Process for Manufacturing ）紧密集成 本书针对 CATIA 软件初、中级用户的需要，主要介绍 CATIA 数控加工模块中最主要、 最常用的车削加工、2.5 轴铣削加工和三轴曲面加工三个模块的内容 1.2 有关工作环境的基本概念 1.2.1 工作台管理 在 CATIA 数控加工中，工作台实际上是一系列工具，用它们可以创建和管理零件的 NC 加工操作。

可以由下列三种方式进入工作台 ①从开始菜单进入 例如在菜单栏中选择Start（开始） NC Manufacturing（NC加工） Prismatic Machining（2.5 轴铣削加工） ，即可进入 2.5 轴铣削加工工作台 ②从文件菜单进入 在菜单栏上选择 File（文件） Open（打开） ，然后选择想打开的 带有 CATProcess 后缀的文件即可进入相应的工作台 ③在偏好（Favorites）工作台工具列表中进入 可通过菜单栏上的 Tools（工具） Customize（用户化） Start Manu（开式菜单）定制偏好工作台工具列表 在零件设计和制造工作台之间进行切换的方法如下 ①在菜单栏上选择 File (文件) Open（打开）然后选择想打开的带有 CATPart 后缀 的文件 ②在菜单栏上选择Start （开始） NC Manufacturing （NC制造） Prismatic Machining （2.5 轴铣削加工） （或其它NC 加工工作台） ，就会出现 2.5 轴铣削加工工作台，零件以及 树状目录（制造规范树）会一起显示在设置编辑窗口中（见图 1-1） 。

图 1-1 零件及树状目录 CATPart 文件自动关联零件设计操作，文件中的零件实例将建立在产品清单 （ProductList）上 ③在树状目录上选择制造过程（Manufacturing Program.1），使其成为当前条目 为了插入制造过程条目（例如加工操作、刀具和辅助命令），可以在点击要插入的加工过 程的图标按钮之前使制造过程条目成为当前条目，或点击要插入的加工过程图标按钮后使 制造过程条目成为当前条目 ④在树状目录上双击产品清单（ProductList）中的条目，切换到零件设计工作台， 根据设计时不同的构建，可进行零件实体、线框或曲面设计的编辑修改 ⑤在树状目录上双击某个制造过程条目切换回制造工作台 1.2.2 工具条简介 此处仅介绍工具条所包含的工具及其基本概念，具体的应用请看以后各章的详细介 2 绍 ⑴制造过程工具条（Manufacturing Program Toolbar） 制造过程工具条包括下面的工具来建立制造过程和零件操作 ①建立和编辑零件操作（Part Operation）工具 选择该图标按钮，添加零件操 作（Part Operation），例如：机床、工件坐标系、零件安装等。

②建立和编辑制造过程(Manufacturing Program)工具 选择该图标按钮在当前的 零件操作中添加制造过程（Manufacturing Program），然后插入所有必要的制造过程条 目，例如：加工操作、换刀、后置处理指示等 ⑵辅助操作工具条（Auxiliary Operations Toolbar） 辅助操作工具条包括下列工具用于在制造过程中建立辅助操作 ①机床转位（Machine Rotation）工具 ②加工坐标轴变换 (Machining Axis Change) 工具 ③后置处理指示(Post-Processor Instruction) 工具 ④复制操作指示（COPY Operator Instruction）工具 ⑤切削移动指示（TRACUT Operator Instruction）工具 ⑥复制转换指示（Copy Transformation Instruction）工具 ⑦反向加工操作(Reverse Machining Conditions) 工具 ⑶转换路径管理工具条（Transition Path Management Toolbar） 此工具条包括下列工具来根据用户定义的转换平面和机床转位，在制造过程中自动地 创建所有必要的转换路径。

①产生转换路径（Generate Transition Paths）工具 ②删除转换路径（Delete Transition Paths）工具 ③更新转换路径（Update Transition Paths）工具 ⑷NC 输出管理工具条（NC Output Management Toolbar） 此工具条包括下列工具用来验证刀具路径或产生 NC 输出 ①演示刀具路径(Tool Path Replay)工具 ②批处理模式创建 NC 代码(Generate NC Code in Batch Mode)工具 3 ③交互模式创建 NC 代码(Generate NC Code Interactively)工具 ④管理批处理队列(Manage Batch Queue)工具 ⑤生成 HTML 格式 NC 加工报表文件(Generate Documentation)工具 ⑥在屏幕上抓取 JPEG 格式图像(Screen Capture)工具 ⑸加工特征工具条（Machining Features Toolbar） 此工具条包括一些工具来管理加工特征，这些工具根据 NC 加工工作台的不同而不同， 下面的工具是不同的 NC 工作台共有的。

①创建加工模式（Machining Pattern）工具 ②设置加工坐标轴系统（Machining Axis System）工具 ③制造审视（Manufacturing View）工具 ⑹辅助命令工具条（Auxiliary Commands） ①打开目录（Open Catalog）工具 选择该工具打开加工过程目录，进入所应用 的加工过程和选择几何元素 ②输入和列出刀具（Import/List Tools）工具 选择该工具输入或列出刀具 ③更换刀具(Replace Tools)工具 选择该工具用来更换刀具 ④不显示刀具轨迹（No display when operation is selected）工具 选择该工 具后在选择操作时不显示刀具轨迹 ⑤显示刀具轨迹（Display of tool path when operation is selected）工具 选 择该工具后在选择操作时显示刀具轨迹 ⑥显示几何元素(Display of geometry when operation is selected)工具 当 选择该工具后在选择操作时显示几何要素 ⑦更新状态(Update Status of Selected Activities)工具 当在菜单栏中选择 Option（打开）NC Manufacturing（NC 制造）General（常规）时，如果自动更新活动 状态（Update Activity Status Automatically ）没有被选中，用于手工更新树状目录 中的活动状态。

⑺加工过程工具条（Machining Process Toolbars） 4 此工具条包括下列工具用来创建和审视加工过程 ①加工过程审视（Machining Process View）工具 选择该工具显示加工过程 ②创建加工过程（Machining Process）工具 选择该工具创建加工过程，这个过 程以后可以被存为目录元素 ③加工过程应用（Machining Process Application）工具 选择该工具把所有的 加工过程目录应用于所选择的几何特征 ④标准钻削（Standard Drilling）工具 根据所选择的几何特征用事先选择的 刀具在制造过程中插入标准钻孔操作，如图 1-2 所示 图 1-2 插入标准钻孔操作 ⑤对设计的孔进行轴向加工（Axial Process for Design Holes）工具 根据孔的 类型插入一般孔的加工过程 ⑻制造过程优化工具条（Manufacturing Program Optimization Toolbar） 此工具条包括下列工具用来根据事先设置的加工顺序规则在制造过程中对加工操作 进行优化和排序 ①加工操作自动排序（Auto Sequence）工具 。

5 ②加工操作排序规则管理(Rules Manager)工具 ⑼机床管理工具条（Machine Management Toolbar） 此工具条包括下列工具用来管理 NC 机床 ①资源范围（Resource Context）工具 选择该工具输入 NC 机床等资源 ②零件自动安装（Workpiece Automatic Mount）工具 选择该工具在当前的零件 操作中自动地将零件安装到机床上 ③吸附（Snap）工具 选择该工具将零件和工作台等吸附到一起 ④侧面对齐（Align Side）工具 选择该工具将已选择物体的侧面与参考平面对 齐 ⑤中心对齐（Align Center）工具 选择该工具将已选择物体的中心与参考平面 对齐 ⑥转动对齐（Rotate to Align）工具 选择该工具将已选择物体转动与参考平面 对齐 ⑦分布（Distribute）工具 选择该工具在参考线或参考平面上均匀地布置三个 以上的元素 ⑧固定（Attach）工具 选择该工具将已选择的物体（例如工件和工作台） ）固定 在一起，并建立它们之间的父子联系 ⑽测量工具条（Measure Toolbar） 该工具条包括下列工具。

①在两个物体之间测量（Measure Between）工具 ②测量一个物体的几何元素尺寸（Measure）工具 1.2.3 P.P.R. 树状目录 在 CATIA NC 加工中，所有 NC 制造工作台的树状目录都是相同的，如图 1-3 所示 6 图 1-3 树。