虚拟制造

第一节Solidworks三维建模一、SolidWorks概述1．基于特征SolidWorks中的模型是由许多单独的元素组成，这些元素被称为特征。例如凸台、剪切体、孔、筋、圆角、倒角和斜度等特征可以直接加入到零件的模型中。SolidWorks机械设计自动化软件是一个基于特征的参数化实体建模设计工具，它具有Windows的图形用户界面易于掌握的优点。你可以创建完全关联的三维实体模型，带有或不带有约束，可以利用自动的或用户定义的关联来捕捉设计意图。a.草图特征：基于二维草图的特征。通常该草图可以通过拉伸、旋转、扫描或放样转换为实体。b.直接生成特征：直接创建在实体模型上的特征。圆角和倒角就属于这类特征。零件模型及特征分解第一节Solidworks三维建模特征管理员设计树列表第一节Solidworks三维建模2.参数化用于创建特征的尺寸与关系可以捕捉并存于模型中。这不仅可使你捕捉设计意图，而且还能够使你快速而容易地修改模型。a.驱动尺寸：驱动尺寸是指创建特征时所用的尺寸，包括与草图几何体相关的尺寸和与特征自身相关的尺寸。圆柱凸台特征中凸台直径由草图圆的直径来控制，凸台的高度由创建特征时拉伸的深度决定。b.关联：关联是指平行、相切、同心等信息，以前这类信息是通过特征控制符号在工程图中表示的。通过在草图中捕捉关联，SolidWorks使你能够在模型设计中完整捕捉设计意图.第一节Solidworks三维建模第一节数控自动编程概述3.实体建模实体模型是CAD系统中所使用的最完全的几何模型类型。它包含了完整描述模型的边和表面所必需的所有线架和表面几何信息，除了几何信息外，它还包括了把这些几何体关联到一起的拓扑信息。这种关系使一些操作变得很简单，例如做圆角过渡，只需选一条边并指定一个半径。a.全相关SolidWorks模型与它的工程图及引用它的装配体是全相关的。对模型的修改会自动反映到与之相关的工程图和装配体中。同样，你也可以在工程图和装配体中作出修改，这些修改也会反映到模型中。b.关联：关联是指平行、相切、同心等信息，以前这类信息是通过特征控制符号在工程图中表示的。通过在草图中捕捉关联，SolidWorks使你能够在模型设计中完整捕捉设计意图.4.设计意图设计意图是关于模型被改变后如何表现的计划。例如，你创建了一个凸台，在上面有一个盲孔，当你移动凸台的位置时，盲孔也应该随之移动。设计意图示例第一节Solidworks三维建模第一节Solidworks三维建模一、SolidWorks三维建模实例1.启动SolidWorks“新建SolidWorks文件”对话框“新建SolidWorks文件”对话框“新建SolidWorks文件”对话框第一节Solidworks三维建模零件绘制窗口第一节Solidworks三维建模2.SolidWorks三维设计实例a.草图绘制第一节Solidworks三维建模a.三维模型设计第一节Solidworks三维建模3.SolidWorks三维建模练习第一节Solidworks三维建模泵体工程图第一节Solidworks三维建模泵体三维图第一节Solidworks三维建模问法一：设定模型材料为红铜，密度为0.0089g/mm3。请问本模型质量为：_______（g）A、3588;B、2897;C、3124;D、3464.问法二：如图所示，原点位于模型左下角位置，请问在这种情况下，模型重心坐标为：A、x=31.23mm，y=45.77mm，z=-38.97mm；B、x=42.22mm，y=42.88mm，z=-50.12mm；C、x=34.16mm，y=42.42mm，z=-47.52mm；D、x=38.11mm，y=39.15mm，z=-50.17mm。CSWA考试模拟题第二节CimatronE自动编程简介一、CimatronE软件简介◆Cimatron成立于1982年，总部在以色列的特拉维夫◆参与以色列“幼狮”战斗机的研发项目◆1996年在美国纳斯达克（NASDAQ）股票交易市场上市：CIMT◆专注于CAD/CAM解决方案的研究和软件开发◆30年的机械制造行业之经验◆全球有超过35个国家和地区设有分支机构◆17,000套/近9,000家行业的用户（2004年）◆1992年进入中国市场◆1998年以色列Cimatron成立北京代表处◆2002年思美创(北京)科技有限公司成立◆无锡/上海/成都/广州分公司◆销售、市场、技术支持一体化第二节CimatronE自动编程简介二、CimatronE7.0的主要特点与功能1．针对模具行业设计开发，是一款高级模具设计制造软件；2．支持实体、曲面和线框混合造型；3．可以完成从电极设计、电极加工到放电整个过程；4．支持从电极、线切割、2.5-5轴铣削等复杂的加工能力。第二节CimatronE自动编程简介三、自动编程的一般过程NC编程的一般步骤第二节CimatronE自动编程简介1．获得CAD模型的三种方法：1）直接打开有CAD/CAM软件建立的模型2）直接造型3）数据转换2．加工工艺分析和规划1）加工对象的确定2）加工区域规划3）加工工艺路线规划4）加工工艺和加工方式确定第二节CimatronE自动编程简介3.CAD模型完善1）坐标系的确定（工件坐标系）2）修补部分曲面（钻孔曲面存在狭小凹槽）3）增加安全平面4）对轮廓曲线进行修整（数据转换模型）5）构建刀具路径限制边界4.加工参数设置1）切削用量的选择与计算2）进退刀方式的控制3）高度与安全高度设置4）刀具半径与长度补偿设置5）顺逆铣方式选择6）拐角速度控制7）轮廓（限制加工范围）控制8）区域加工的顺序设置等第二节CimatronE自动编程简介5.生成刀具路径6.刀具路径检验7.后处理1.直接查看2.手工检查3.实体模拟切削，进行仿真加工四、CimatronE编程的操作步骤1．调入模型2．定义刀具3．新建刀路轨迹4．创建零件5．创建毛坯6．创建程序7．执行程序8．仿真模拟加工9．后置处理第二节CimatronE自动编程简介CAM流程图CimatronE中第三节CimatronE2.5轴加工一、2.5轴加工的特点与应用1）XY两轴联动，Z轴方向分层加工；2）用二维轮廓线直接进行编程，省去曲面和实体造型3）计算速度快4）分粗加工（体积铣）和精加工（轮廓铣）形状简单、模型特征由二维图形决定、侧面为直面或倾斜度一致的零件。1．特点：2．应用第三节CimatronE2.5轴加工二、2.5轴加工的类型第三节CimatronE2.5轴加工三、2.5轴加工的加工对象选择定义1）零件轮廓（必选）2）毛坯轮廓（可选）体积铣削时，加工对象有零件轮廓和毛坯轮廓；轮廓铣时，只有零件轮廓加工对象。2．轮廓选择参数设置1）刀具（刀位点）位置设置——刀位点和轮廓的位置关系。轮廓铣削有两种：在轮廓上面和切向。体积铣削有三种：在轮廓上面、在轮廓内部和在轮廓外部（轮廓外一个刀具直径位置）。1．概念第三节CimatronE2.5轴加工2）轮廓偏移（补正）：轮廓侧边作预留，默认值为0，也可设为正值或负值。3）拔模角度：常用于冲压模具、注塑模具和压铸模具。4）铣削位置（轮廓铣）确定某一侧是加工零件，而其余为毛坯要去除。左侧与右侧（开轮廓），内部与外部（封闭轮廓）。3．轮廓线的选择2）高级方式，有：自动串接；自动限定串；沿开放边和根据规则等1）鼠标单击拾取轮廓线（低级方式）第三节CimatronE2.5轴加工四、2.5轴加工刀路参数设置刀路参数用于设置生成刀具路径的各种细节参数，影响加工程序的质量。主要包括：切削加工后的表面质量、加工效率、刀具寿命和程序的安全性等（不同加工方式，刀路参数设置有所不同）。1．轮廓铣的刀路参数法向进/退刀；切向进/退刀；对角线（切法线角平分线）进/退刀；1）进刀与退刀方式第三节CimatronE2.5轴加工2）安全平面设置安全平面（前提是选择使用安全高度）；内部安全高度（统一加工区域内，两行间移动时抬刀高度（行切））。3）进刀和退刀点设置缓刀距离（缓降高度1-5mm）：G00快速接近工件，在切削位置之上一个较短距离开始慢速下刀。起始检查与结束检查：适用于开放轮廓，避免刀具在进/退刀时碰伤夹具或零件的其他部位。铣削顺序：适用于多条不相连的轮廓线加工时。有根据X，根据Y，最近的和不排序（按选择轮廓顺序加工）。第三节CimatronE2.5轴加工4）边界偏移（指定边界的偏移值）刀具位置；通用边界偏移。5）精度和曲面偏移轮廓精度（设定轮廓的加工误差）6）刀路轨迹参数不同加工方式、不同加工对象选择和不同上级参数设置均会引起刀路参数局部变化。①Z的最大值/Z的最小值；②切削深度（Z向切深）；③毛坯宽度（毛坯实物减去轮廓后单边最大余量）；第三节CimatronE2.5轴加工④铣削模式（确定加工时的走刀模式）标准模式：普通加工模式，刀具沿轮廓直接进给。摆线模式：刀具以螺旋线方式沿轮廓进给，适用于高速铣削方式。圆角（刀具路径和加工形状）；尖角（刀具路径和加工形状）；尖角运动（圆角刀具路径，尖角零件形状）。⑤拐角铣削（较小拐角部位，机床运动方向发生变化，产生较大切削负荷变化，对刀具不利）第三节CimatronE2.5轴加工⑥刀具方向：开放轮廓中，刀具单向或双向铣削铣削方向：顺铣；逆铣和混合铣7）毛坯管理更新剩余毛坯（以更新的声誉毛坯作为加工对象）8）优化：对刀路进行优化（设置特殊加工方式时的安全性选项，通常不影响生成加工程序）有：快速走刀干涉检查；删除空切；刀具载荷分析等。9）刀具和夹头在刀具设置中设定，此处只能察看其设置。第三节CimatronE2.5轴加工2．体积铣的刀路参数较轮廓铣削，刀路参数设置稍显复杂。由于下列变化：有不同的轮廓性质（毛坯轮廓和零件轮廓）、不同的加工方式（粗加工或精加工）和不同的走刀方式（平行走刀和环绕走刀）。A．平行切削的刀路参数B.环切的刀路参数C.毛坯环切的刀路参数D.形腔铣削的刀路参数第三节CimatronE2.5轴加工五、2.5轴加工机床参数设置1．Vc与转速2．进给速度3．空切（快速走刀，即GOO）1）切入进给速率2）侧向进给速率3）拐角进给速率4）向下进刀速率5）进刀速率5．允许刀具直径补偿6.冷却7.主轴转向8.适配进给速率（根据进给量变化调整）4．进给调整参数第三节CimatronE2.5轴加工2D板类零件加工2.5轴铣削五、2.5轴加工实例第三节CimatronE2.5轴加工1.工艺分析：加工内容：零件上表面加工、轮廓四周的加工、轮廓内部带有岛屿的环形槽加工及钻孔加工。2.加工方案：1）零件上表面加工——直径为10mm的平底铣刀（Flat10）铣削2mm深度，为下次加工做准备；2）外轮廓的加工——先粗加工（Φ10的平底铣刀Flat10，余量0.35mm），再精铣削（Flat10）；3）挖槽加工——Φ10的平底铣刀Flat10加工到内部岛屿的顶部高度（槽深5mm）；4）钻孔——Φ5的钻头钻削四个孔，深孔啄钻（H/D3）。第三节CimatronE2.5轴加工第三节CimatronE2.5轴加工第三节CimatronE2.5轴加工习题1．特征建模中常用的特征有哪些？2．2.5轴加工是什么意思？3．你对今天课程有何体会？Classisover.Bye-bye!