CATIA.V5数控加工程序(NC copy
CATIA_V5教程-第13章__数控加工程序(NC
1-20
13.7.2 插入STL档案
[插入STL档案]工具,是将STL数据文件插入到零件中的工具. 该工具的操作步骤如下所示：
〔1〕单击[几何管理]工具栏上的[插入STL档案]工具按钮,系 统弹出STL档案输入对话框,如图13.49所示；
〔2〕单击[目的地]文本框,选择插入STL文件的位置； 〔3〕单击[STL档案]文本框右侧按钮,选择STL档案； 〔4〕单击[确定]按钮,完成STL档案的插入.
1-18
13.7 辅助几何元素
在建立加工操作过程中,需要用到一些辅助几何元素.本小节 将介绍如何建立零件上的毛坯、偏置的毛坯以及点、线 等参考元素.将使用到[几何管理工]具栏,如图13.46所示.
1-19
13.7.1 建立毛坯零件
[建立生料]工具,是在零件周围建立最小的长方体毛坯的工具 .该工具的使用步骤如下所示：
13.6.2 切削过程模拟
切削过程模拟可以观看刀具的切削运动过程,以及材料的去 除过程.在刀具模拟对话框或制造程式对话框〔图13.10〕 中,单击按钮,切换到模拟窗口中.在结果树中,选择加工程 序,在模拟对话框中单击操作按钮进行模拟,模拟对话框中 按钮的用途参见上一节.
1-17
13.6.3 输出NC程序
1-23
13.4 底座加工
数控加工程序的编制是生成制造过程中现代制造业中必不可 少的工作之一.数控加工程序的编制是按照一定步骤完成 的,下面按照数控加工程序的编制步骤讲解底座加工程序 的编制过程的方法技巧.本例按照工艺分析、定义加工要 素、创建加工动作、保存数控文件和输出加工数控程序 文件五大部分详细讲解底座加工程序的编制.
包围加工零件部分； [方向]选项组用于定义偏移方向,单击[选择]按钮,在几何显示
catiav5使用教程(2024)
包括分析零件图纸、确定加工工艺、编写加工程序、调试程序和 首件试切等。
2024/1/29
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catiav5数控编程功能介绍
2024/1/29
catiav5数控编程模块概述
catiav5提供了全面的数控编程模块，支持从简单的2轴加工 到复杂的5轴联动加工。
加工策略与刀具路径生成
catiav5提供了多种加工策略，可根据不同的加工需求生成 优化的刀具路径，提高加工效率和质量。
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THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
2024/1/29
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菜单栏
包含文件、编辑、视图、插入、格式、工具、 窗口和帮助等菜单项，用于执行各种操作。
工具栏
提供常用命令的快捷方式，如保存、撤销、重做 等。
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绘图区
用于显示和编辑图形的主要区域。
状态栏
显示当前光标位置、图层、颜色等信息。
命令窗口
显示和输入命令的地方，可以执行各种操作。
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自定义界面风格与快捷键设置
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创建基础特征
在钣金设计模块中，可以使用“草图”工具创建基础特征 ，如矩形、圆形等。通过定义草图的尺寸和位置，可以生 成钣金件的基础形状。
完成钣金件创建
在完成基础特征和折弯特征的创建后，可以使用“完成” 命令来结束钣金件的创建过程。此时，可以对钣金件进行 进一步的编辑和优化。
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折弯、展开等钣金操作演示
2024/1/29
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软件背景及发展历程
CATIA（Computer Aided Three-dimensional Interactive Application）是法国达索公司开发的一款高端CAD/CAE/CAM一体化软 件。
CATIA V5 NC
CATIA V5 NC关于CATIA NC 三轴加工的一个简单实例：使用CATIA 进行NC 加工，首先我们要了解CATIA 的PPR概念。
PPR 即（Product Process Resource）。
我们注意CATIA 加工的特征树（Specification），在特征树上，就体现了这种PPR的管理思想。
在这里，Process 是我们加工的流程，Product 包括我们要加工的零件，毛料、工装夹具等。
Resource 包括机床、刀具。
说明：为编制出比较完美的CATIA NC 加工程序，建议将加工的零件、毛胚、工装夹具按一定的位置关系，做成统一的装配件。
如下图所示，加工这样一个零件我们可以采用板材加工，一次加工多个零件。
装夹方式可采用真空平台和螺栓孔。
但为了说明CATIA 编程方法，我们在这个例子中，采用单件加工，装夹的方法也改为螺栓、压板固定。
下面我们将分步介绍程序的编制过程。
第一步：定义装配，包括所加工的零件，毛胚，工装夹具。
应按真实的位置关系进行装配的设计。
在加工过程中，涉及夹具的多次装夹，及压板和螺栓位置的变化。
我们可以根据其位置的变化做成多个装配。
第二步：定义操作步（Operation）。
我个人理解，Operation包括零件一次装夹的所有加工步骤。
在这个菜单下，我们可以定义加工用的数控设备，包括3-5轴的数控铣床和数控车床。
定义加工所用的坐标系。
定义加工所用的装配（Product）。
这个装配包含了加工所需的全部几何信息。
如果在加工过程中，由于零件加工的需要，一次装夹无法完成整个零件的数控加工，这时我们可以根据零件的装夹位置的变化做成多个装配，然后定义多个Operation , 每个Operation 选择相应的Product。
完成这样的操作后，我们点击PPR树上不同的Operation，我们就会发现，零件的装夹位置就会自动变化。
在Operation 菜单下，接下来我们可以定义，Design Part , Stock, Fixture 这三项都与最后的加工仿真有关。
CATIA V5 环境简介及常用参数设定
CATIA 环境简介及常用参数设定下拉菜单：由于CATIA 是纯Windows(Windows Native)的CAD/CAM 软件，故整个用户接口与大部分的Windows 软件相同。
除一般的复制(Copy)、贴上(Paste)外，也可以直接利用鼠标拖放的方式，来移动、复制特征或是修改图形，具有易学易用的特质是相当人性化的软件。
分别叙述如下： (1) 开始(Start)：切换CATIA 各个不同的模块(Moudel)。
如零件设计(Part Design)、组件设计(Assembly Design)及纯2D 绘图(Drafting)等。
(2) 团队数据库(TeamPDM)：连接及存取CATIA SmartTeam 的数据。
(3) 插入(Insert)：执行CATIA 的绘图指令。
绘图工具栏：CATIA 大部分的绘图指令都在此区域中，内定值为单一行。
你可以自行调整工具栏的位置，或是在图标上按鼠标的右键，显示或隐藏工具栏。
标准及显示工具栏：CATIA 绘图指令以外的图标指令都在此区域中，内定值为单一行。
命令提示區 命令輸入區 圖檔名稱历程树(History Tree)：显示CATIA零件建构的历程及曲面的图素或组装表。
可直接在历程中修改建构的参数或图素的性质。
也可以在特征上按鼠标右键可以显示辅助菜单，执行CATIA的指令。
基准平面：显示零件的基准平面(XY平面、YZ平面、ZX平面)。
在CATIA中，每一个图档都会有一个原点(0,0,0)，以原点为基准建立XY平面、YZ平面、ZX 平面三个基准平面。
罗盘(Compass)：显示CATIA目前的轴向。
也可以利用罗盘顶部的圆球、3轴向及圆弧来平移及旋转视角。
在自由造型(FreeStyle)中，利用罗盘来改变绘图平面及指定方向。
在组装设计(Assembly Design)中，将罗盘移动至零件上，当罗盘变成绿色时，可移动或是旋转零件。
命令提示区：显示鼠标目前所在位置的指令说明或是图素的名称。
CATIA数控加工的方法和流程
图10 图9
在加工要素中,加工目标零 件 ,加工毛坯 ,安全平面 这三个参数是必须要进行设置的, 而其他参数可以保持默认状态或者 不用设置. 在对话框中单击 【Part Operation】对话框消失,在 特征树中选择加工的目标零件,如 图6所示,选择完成后双击鼠标左键 完成,再次弹出【Part Operation】 对话框.毛坯零件的选择方法相 同.单击安全平面 ,选择一个平 面作为参考面,接着设置从参考面 偏置的距离,如图7所示.安全平 面设置完成后,双击左键返回.设 置完成后,单击 按钮.
图3
进入数控加工模块一般可以通过调 用菜单:【Start(开始)】→【 (加工)】→【 (2.5轴 加工)】(或者其他加工模块). 进入加工模块后,绘图区如图4所 示,其中除了加载的零件之外, 还出现了一个加工坐标系和加工 特征树.
基于CATIA_V5的模具成型零件数控加工技术应用
基于CATIA V5的模具成型零件数控加工技术应用马广1，21.天津职业技术师范大学（天津300222）2.东莞市电子商贸学校（广东东莞523573）【摘要】介绍了在CATIA V5平台上对模具成型零件制造的工艺规程，利用仿真功能验证数控加工过程的可行性，提前发现可能出现的各种危险。
关键词：模具制造；CATIA V5；数控仿真中图分类号：TP391.7文献标识码：BApplication of Numerical Control Process Technologyfor the Mold Moulding Part Based on CATIA V5【Abstract】The feasibility，brought forward discover likely to arisen different kinds of hazard toof the introduce know clearly above CATIA V5platform die match tool moulding part-maketechnical schedule，utilize emulation functional verification numerical control course of working.Key words:mold manufacture;CATIA V5;numerical control emulation1引言随着现代工业的快速发展，数控加工技术在模具行业的应用变得尤为重要，其应用水平的高低直接影响到模具的加工质量。
本文利用火车模型模具的内模加工为例，详细介绍在CATIA V5数控加工模块中模具数控加工工艺方法和模拟仿真技术，呈现了合理运用CATIA V5软件进行数控加工设计对生产各方面带来的优势和实用性。
2CATIA V5数控加工特点CATIA V5是基于美国IBM公司与法国达索系统公司（Dassault Systemes）软件解决方案推出的新一代零件，在CAD/CAE/CAM领域中处于领导地位，其内容涵盖了零件从概念设计、工业造型设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟仿真、工程图输出，到生产加工成零件的全过程，应用范围涉及航空航天、汽车、机械、造船、通用机械、数控（NC）加工、医疗器械和电子等诸多领域。
CATIA V5培训教程
工程图设计
05
工程图设计基础
了解工程图的基本概念和术语 学习工程图的投影原理和视图表达方法 掌握工程图中常用的线条、符号和标注方法
工程图视图创建与编辑
1
学习创建基本视图、辅助视图和局部视图的方法
2
掌握视图的编辑和修改技巧，如移动、旋转、缩 放等
了解视图的显示和隐藏控制
了解CATIA V5草图 设计界面及工具栏
掌握草图设计的基本 流程和步骤
学习草图设计的基本 原则和规范
草图绘制工具
学习使用直线、圆弧、圆等基本图形 绘制工具
了解并练习使用样条曲线、螺旋线等 特殊图形绘制工具
掌握使用矩形、多边形等复杂图形绘 制工具
草图编辑与修改
学习使用修剪、延伸、倒角等编辑工具对草图进行修改 掌握使用镜像、阵列等变换工具对草图进行高效编辑
管件和阀门设计
创建各种管件和阀门的3D模型，并将其集成到管路系统中。
管路分析和验证
对管路系统进行流体动力学分析，验证设计的合理性和性能。
模具设计功能
模具分型面设计
利用CATIA V5的模具设计工具，进行模具分型面的设计和优化 ，确保模具的顺利脱模和产品质量的稳定性。
浇注系统设计
设计合理的浇注系统，包括主流道、分流道和浇口等，以确保塑 料在模具内的流动平衡和填充效果。
CATIA V5培训教程
contents
目录
• CATIA V5基础介绍 • 草图设计 • 零件设计 • 装配设计 • 工程图设计 • CATIA V5高级功能介绍
CATIA V5基础介绍
01
CATIA V5概述
CATIA V5是一款高端的三维 CAD/CAM/CAE软件，广泛应 用于航空航天、汽车、机械等领
CATIAV5数控加工
CATIAV5数控加工第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 forManufacturing ）紧密集成。
CATIA教程NC
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。
数控编程及加工工艺基础
2. 加工原理
机床上的刀具和工件间的相对运动，称为表面成形运动。数控加工是指数 控机床按照数控程序所确定的轨迹（刀轨或刀路）进行表面成形运动，从而加工 出产品的表面形状。
平面轮廓加工
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。
CAD系统 建立零件
模型
数控 加工
加工工艺分析及规划 完善零件模型 设置加工参数 生成数控刀路 检验数控刀路
理想刀轨 实际刀轨
刀具
插补误差
残余高度
数控编程及加工工艺基础
3. 刀位计算
数控加工刀位点的计算过程可分为3个阶段： 加工表面偏置 刀位点计算的前提是根据刀具的类型和尺寸计算
出加工表面的偏置面。
表面偏置
数控编程及加工工艺基础
刀轨形式的的刀轨形式一是行切刀轨，即所有刀位点都分布在一组与刀轴 （Z轴）平行的平面内；二是等高线刀轨（环切刀轨），即所有刀位点 都分布在一组与Z轴垂直的平面内。
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。
CATIA+V5+数控加工
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。
CATIAV5-6R2013中文版基础教程第十一章数控加工
设置刀塔和刀轴的位置和方向、刀具标准库和半径补偿值、刀具补偿、NC 程序的各种参数 设置刀塔和刀轴的位置和方向、刀具标准库和半径补偿值、刀具补偿、NC 程序的各种参数和距离 设置刀塔和刀轴的数量、刀具标准库和半径补偿值、刀具补偿、NC 程序的 各种参数
11.1.2 定义NC制造程序
定义制造程序是用于安排 NC 加工作业的流程，在各制造程序内包含程序的设定，辅助设 定等工具。加工程序中包含若干个加工步骤，在一个零件加工操作中，可以包含多个加工程序 组。当进入该模块已经有一个程序初始化在结构树中，单击【制造程序】工具栏中的【定义制 造程序】按钮 ，在制造程序中增加一个新的制造程序。双击特征树中【制造程序】节点按钮
11.1 父参数组操作
CATIA 的加工制造程序包括零件作业和制造程序两大部分： (1) 零件作业程序：设定加工零件依附于特定机器，并整合各辅助图素、刀具等给予各种 机器作业(制造程序及加工法)设定。 (2) 制造程序：用于安排 NC 加工作业的流程，在各制造程序内包含程序的设定，辅助设 定等。经过计算与处理可以产生加工程序码。
自定义
使用【以选择文件来指定机床】按钮 、【由选择 PPR 来指定机床】按钮
431
z 单击【参考加工轴系】按钮 ，系统弹出如图 11-3 所示的【预设参考加工轴系 加工 设定.1】对话框。在对话框中，单击【轴名称】文本框，设置轴系名称，单击图中 X、 Y、Z、原点、坐标面图标，可以更改当前的轴系参数，还可以设置 NC 输出参数。
(a)【加工程序】工具栏
(b)【多重减重槽】工具1-6 加工工具栏
建立各种加工程序中，需要对【刀具路径】、【几何参数】、【刀具】、【进给与转速】、 【进刀/退刀】5 个选项卡进行设置，如图 11-7 所示，只是选项卡中设置的内容有所不同。
catiaNC虚拟加工教程
最大切削深度
指定两层之间的最大距离
切层数目
指定由底部至顶部的切削层数。
无最上层的切层数目
指定不含最上一层的切削深度及层 数。
自动拔模角
增加侧壁的厚度。
信息技术处CATIA组
穿透（Breakthrough)
仅用于软底部之凹槽，可以设 定不同的預留值及底部。
精铣
在最后1层(side finish last level) : 在最后一层才执行 径向精铣
信息技术处CATIA组
不选 scallop Pass 项
点选 scallop Pass 项
30
槽加工 :刀具路径页5/8
减重槽预览
如果没有选择这项，刀具可能会越过凹槽之间隔 部分。
依循于底部 :刀具将绝对不会跨越到另一个区域。 （避免使用不必要的连接过渡宏指令。）
信息技术处CATIA组
31
槽加工 :刀具路径标签6/8
5
工作台使用界面
2.5轴工作平台
槽加工 面铣加工 轮廓加工 沿曲线加工 点对点加工
2.5轴加工产品功能
信息技术处CATIA组
6
建立铣削流程
1 1 选择要用的切削方式
2
在现行的切削模式建立时可在对话视窗出现后开始执行 编辑设定
3
在对话框中设定几何及参数
4 Replay这个刀具路径
5 按下确认
任何時候点选 « ? » 可获得更多关于这个选项的 说明
2 定义主轴速度值有线性 (mm/mn) 或角度 (mm/turn)2种
可将主轴速度的开关关闭而不作上述设定。
3 切削品质选择(粗铣、精铣、任一〉，并根据上述所提供的 刀具来运算。
信息技术处CATIA组
CATIA加工后处理
中，需要选择一种类型的后处理软件。如果选择
，
将无法进行N C程序输出。在T o o l O u t p u t P o i n t栏目中，
是输出刀尖位置，
是输出刀具中心，
表示对于球头刀输出刀具中心，其
100
图9
图10
在保存数控程序的文件夹下，生成了四个文件，其中 后缀为C A T N C C o d e是生成的N C程序文件，可以用记事本打 开，如图9所示。后缀为APTSource是刀具位置文件，也可以 用记事本打开，如图10所示。另外两个文件则记录了数控程 序输出的一些信息。
序所在的文件夹。单击 按钮可以在弹出的文件选择对话
框中选择保存的路径。
在Tool motions选项页中，如图4所示，可以根据需要
对刀具运动的相关参数进行设置。
在F o r m a t t i n g选项页中，可以对数控程序的参数进行
设置，在Format for points coordinates栏目中，可以设置
S Step by Step
阶梯教室
图3
图1
图2
这两种处理模式基本相同，因此下面只介绍批处理模
式。在NC output management工具栏中，选择批处理模式
按钮，弹出如图3所示的对话框。
在I n p u t栏目中，选择
，在其下
的列表框中是以整个零件的加工制造层次来分类。例如
，如果选择 出了所有加工程序，如图3所示。
的文件夹中。如果不选中，那么可以单击输入栏后面的 ，在弹出的文件选择对话框中选择一个保存的文件夹及保
存数控程序文件名。如果选中
复选
框，那么在输出数控程序时，如果该文件夹中含有与文件
输出栏中相同的文件名，那么将覆盖该文件；如果不选中
CATIA教程NC
CATIA教程NCNC（Numerical Control，数控）是将数字指令通过计算机或数控装置传送到机床进行加工的方法，与传统的人工操作相比，NC加工具有高效、高精度、高质量等优势。
在CATIA中，可以对设计好的三维模型进行NC编程，生成适用于数控机床的加工程序。
以下是CATIA教程NC的内容。
第一步：导入三维模型首先，打开CATIA软件，选择“文件”菜单中的“导入”选项，从计算机中选择或导入您要进行NC编程的三维模型。
CATIA支持导入多种三维模型文件格式，例如IGES、STEP等。
第二步：创建加工工序在CATIA中，通过将模型划分成多个加工工序来进行NC编程。
每个加工工序都会生成一个独立的加工程序。
选择“工具”菜单中的“制造”选项，然后选择“制造程序”。
在弹出的对话框中，选择“创建新版本”并为加工工序命名。
选择“确认”以创建加工工序。
第三步：选择加工区域在加工工序中，需要选择您要进行数控加工的区域。
您可以使用选择工具从三维模型中选择所需的几何元素。
选中几何元素后，右击选择“切削区域”。
在切削区域对话框中，选择所需的切削方向和切削限制条件。
选择“确认”以确定切削区域。
第四步：生成路径选择刚创建的加工工序，在CATIA的制造工具栏中选择“生成路径”。
在路径生成对话框中，选择所需的工具（例如刀具）和切削条件（例如进给速度、切削深度等）。
选择“生成”以生成切削路径。
CATIA会根据所选择的切削条件和区域自动生成适合的数控加工路径。
第五步：验证路径生成路径后，需要对路径进行验证，确保其符合加工要求。
通过选择刚生成的路径，在CATIA的制造工具栏中选择“验证路径”。
第六步：导出加工程序完成路径验证后，需要将加工程序导出以供数控机床使用。
选择刚生成的路径，在CATIA的制造工具栏中选择“导出加工程序”。
选择所需的加工程序格式，并指定文件保存路径。
选择“导出”来生成加工程序文件。
以上是CATIA教程NC的大致步骤。
CATIA V5在盒体类零件数控加工中的应用
CATIA V5在盒体类零件数控加工中的应用作者：暂无来源：《智能制造》 2014年第12期撰文/湖北三江航天集团险峰电子信息有限公司覃海生一、前言盒体类零件在机械制造行业有着非常重要的地位。
目前，盒体零件一般通过数控铣床来加工成型，因此，驱动数控铣床的加工程序影响着盒体零件加工的质量。
笔者从工作中设计的多种盒体中选出了一个具有代表性的盒体，利用CATIA V5的零件设计模块来创建盒体的三维造型，探讨盒体零件数控加工工艺、加工技巧及加工参数的设定，并用软件对其进行了加工仿真。
二、CATIA V5数控加工CATIA V5的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轴到5轴的数控加工技术加工出来。
它提供了便于应用和学习的图形界面，非常适合面向生产现场的情况下使用。
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。
采用CATIA V5软件进行盒体零件的数控加工流程如图1所示。
从图中可以看出，CATIA V5数控加工的关键在于加工工艺的制定，包括切削方式的选定及加工参数的设置。
三、加工工艺分析与规划1.工艺分析（1）为保证型腔的光洁度，加工型腔时应分粗精加工。
一般粗加工后的余量为0.1mm～0.5mm之间。
如果是薄壁件，则还需要在粗精加工之间增加热处理工序，余量应适当放大。
（2）粗加工时，为避免刀具直扎，应使刀具斜向切入，切入角度一般为2°～5°。
（3）精加工分成轮廓精加工和底面精加工。
先进行轮廓的精加工再进行底面的精加工，这样可以保证在对底面进行精加工时不碰到侧壁。
（4）精加工轮廓时，应加上一个径向切入，避免直扎损伤工件。
（5）精加工轮廓的刀具半径应比零件型腔的最小圆角半径要小或一致，这样才能保证圆角的顺利加工。
（6）在点各孔位的时候，应按平面来，先点最高平面的孔，依次往下。
CATIAV5的NC教程(官方教程)
零件作业(PO) NC制造程式 加工区
再加工区
厚度补正群组 制造特徵
制造检视
投影粗切 等高粗切 投影切削 交线清角
等高降层切削 轮廓??生 环绕投影切削
外形加工 循环机能
Copyright DASSAULT SYSTEMES 2002
3D曲面NC制造功能
8
工作台使用者介面(3/3)
载入(Load from button) :
运用此FUNCTION可以重新载入上次计算的 结果。
Copyright DASSAULT SYSTEMES 2002 22
补正群组 : 介绍
1
点取 补正群组 图像按钮, 输入补正群组特徵名。 (选择性自定 名称, 内定名称是 ‘M3xOffsetGroup.X’)
2
2
3
4
5
計算鈕。
确认计算後的 残料区域。
3 4
5
要检验残料区域的详细内容可以使用 制造特徵检视图像按钮。
Copyright DASSAULT SYSTEMES 2002 20
残料区域 : 区域定义
区域有三个定义方式 : 整个零件选取(bodies) 选取需求面 引用之前定义的加工区 特徵
3
2 1 4
17
加工区域 : CHECK图元定义
透过选取零件上的需求面, 定义CHECK区域。
1 2
选取对话框里的感应区1。
1
选取零件上的需求面。
2
Copyright DASSAULT SYSTEMES 2002
18
加工区域 : 限制线定义
经由选取零件上面边界定义限制线。
1
1 2
经由对话框内感应区1的点取, 设定限制限线。
catia 5轴加工教程
AMG_功能優點詳述(3軸)
3D精加工
– – – – 提供自訂方向刀具進給路徑計算 路徑弦高間距計算,提供最大與最小限制 路徑間距計算,提供沿曲面等距計算 智慧型進退刀定義除一般軸向,斜向,螺旋 多加入(切線方向,垂直方向,自訂方向) – 進退刀可定義重疊區,避免同點進退刀
AMG_功能優點詳述(3軸)
CAM-AMG整體概述
• 單一加工物件不同預留值
具有 1. 干涉區定義預留值 2. 加工物件上局部或單一曲面定義預留值
T1 (10mm)
T2 (5mm)
T3 (0 mm)
1 4 2
CAM-AMG整體概述
• 支援STL檔案加工
可直接接逆向點群產生之STL檔案加工
AMG_功能概觀(2-2.5軸)
• 靈活的路徑編輯工具
可對刀具路徑: 1. 移動,旋轉,鏡像,反向 2. 單點刀具路徑編輯 3. 區域刀具路徑編輯 4. 刀長檢驗 5. 刀具路徑結合
CAM-AMG整體概述
• 加工工法資料庫化與標準 化,重複使用於不同工件
CAM-AMG整體概述
• 支援各式刀具定義
CATIA支援各式刀具定義加工計算 使用者可自訂刀具庫
– – – – 提供自訂方向刀具進給路徑計算 路徑弦高間距計算,提供最大與最小限制 路徑間距計算,提供沿曲面等距計算 智慧型進退刀定義除一般軸向,斜向,螺旋 多加入(切線方向,垂直方向,自訂方向) – 進退刀可定義重疊區,避免同點進退刀 – 多樣式刀軸運動定義(垂直點,線,曲面,前傾-側傾角,四軸….)
多軸引導加工 多軸沿曲線加工
– 平行一曲線 – 兩曲線間等分 – 垂直一曲線
多軸循曲線加工
– 外形 – 曲線上
CATIA数控加工教程
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?Integration with CATIA V5 modelling and other products ensures a high level of associativity ?Intuitive and easy-to-use User Interface allows tight integration between Tool Path definition, verification and generation ?Seamless NC data generation thanks to an integrated Post Processor Access solution
NC Manufacturing
IBM Product Lifecycle Management Solutions / Dassault Systemes
Page 1
© 1997 – 2001 DASSAULT SYSTEMES
Tutorial Objectives
Demo Description
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第13章数控加工程序（NC）设计
随着我国工业的不断发展，数控加工程序（NC）设已成为
V5提供了多个功能强制造业中不可缺少的一部分。
Catia
Catia V5
大的程序设计模块，包括车床加工、二轴半加工、曲面加工、进阶加工、NC制造检阅和STL快速成型等模块。
数控加工程序（NC）设计模块设计思路、工具的操作方法基本相同，只是用到的工具略有不同，本章重点介绍最全最难的曲面加工程序设计模块。
在掌握曲面加工程序设计模块的基础上，读者很容易学习和掌握其它模块。
13.1 曲面加工模块的介绍
选择【开始】（Start）|【加工】（Mechining）|【曲面加
Mechining）命令，就切换到曲面加工程工】（Surface
Surface Mechining
序设计平台，如图所示。
13.2 曲面加工工具栏简介
曲面加工程序的设计是在曲面或零件设计模型建立加工的必要元素，然后将工件指定给机器，设定PO，建立MO及模拟，重新排序和进行辅助作业设定，最后生成APT或NC代码。
13.3 建立制造程序
制造程序包括零件作业（PO）：设定加工零件依附于特定机器，并整合各辅助图素，治具等给予各种机器作业（制造程序及加工法）设定；制造程序：用于安排NC加工作业的流程，在各制造程序内包含程序的设定，辅助设定等。
经过计算与处理可以产生加工程序码。
13.3.2 定义NC制造程序
【定义制造程序】工具，是用于安排NC加工作业的流程，在各制造程序内包含程序的设定，辅助设定等的工具。
加工程序中包含若干个加工步骤，在一个零件加工操作中，可以包含多个加工程序组。
当进入该模块中已经有一个程序初始化在结构树中，单击该工具按钮，在制造程序中增加一个新的制造程序。
双击结构树中“制造程式”节点，系统弹出制造程式对话框.
13.4 建立铣削特徽
铣削特徽是数控加工模块中特有的一种将点、线、面等编写加工程序的几何元素提取的工具。
铣削特徽的建立是数控加工模块中最主要的一部分，它包括建立几何区域、建立加工区域、建立在加工区域等。
它的建立有助于减少后续变成的难度，降低数控程序生成的工作量，避免数控程序生成过程中产生不必要的误差。
13.4.1 建立几何区域
【几何区域】工具，是在工件上创建点、平面、曲线和面积等几何元素的工具。
该工具的使用方法如下所示：
（1）单击【加工特徽】工具栏上的【几何区域】工具按钮，系统弹出建立区域对话框。
（2）在【型式】选项组中选择创建的类型：点、平面、曲线、面积，此时可以在【名称】文本框中重命名；
（3）在对话框中，选择橘黄色的几何元素，对话框隐藏；（4）在3D图中选项几何元素，双击空白处，返回对话框；（5）单击【确定】按钮，完成几何区域的创建。
13.4.2 建立加工区域
1．建立加工区域和斜面区域
2．建立两轴半加工区域
13.4.3 建立再加工区域
1．建立三轴再加工区域2
．建立两轴半再加工区域
13.4.4 建立预留群组
【预留群组】工具，是对加工表面进行偏移用于定义为加工余量的工具。
13.4.5 建立加工特征
1．建立加工阵列
2．建立加工轴系
13.4.6 加工浏览器
【加工浏览器】工具，是应用浏览设定的加工内容的工具。
单击该工具按钮，系统弹出制造视图，如图所示，对话框中显示使用加工特徽工具建立的加工特徽，可以单击右键对加工特徽进行操作。
13.5 创建加工程序（MO）
创建加工程序是本章的核心内容，也是比较复杂一门技术。
V5提供了丰富的编程工具，由于这些工具使用方法Catia V5
Catia
有相同之处，本节中详细讲解具有代表性的几种工具使用方法，其它工具读者按照讲解的工具步骤进行操作。
13.6 切削模拟和输出NC程序
可以已建立起加工操作可以将刀具路径显示出来，并且模拟数控加工的走到过程。
也可以模拟数控加工的切削过程，观察刀具的切削过程以及工件的加工情况。
13.6.1 刀具模拟
刀具模拟是让用户直观地观察刀具的运动过程，验证各种参数定义的合理性。
进入刀具模拟的方法很多，单击制造程式对话框（图13.10所示）、等高降层粗铣对话框或【NC输出管理】工具栏上的【刀具路径播放】按钮，系统弹出刀具模拟对话框，如图所示，该对话框的内容如下所述：
13.6.2 切削过程模拟
切削过程模拟可以观看刀具的切削运动过程，以及材料的去除过程。
在刀具模拟对话框或制造程式对话框（图13.10）中，单击按钮，切换到模拟窗口中。
在结果树中，选择加工程序，在模拟对话框中单击操作按钮进行模拟，模拟对话框中按钮的用途参见上一节。
13.6.3 输出NC程序
完成加工操作后，还需要通过后处理将加工操作中的加工刀
V5提供了路转换为数控机床可以识别的数控程序。
Catia
Catia V5输出程序工具栏，如图13.39所示，该工具栏包含以批式作业中产生NC码和以互动式作业中产生NC码两种工具。
这两工具的使用方法基本相同。
只是批式作业模式可以在加工窗口中选择其它零件的加工过程文件（CATProcess ）进行输出数控程序操作，如图13.40所示，可以在【输入CATProcess】文本框定义选择一个CATProcess文件进行输出数控程序操作。
而互动式模式只能对当前加工窗口中的加工过程进行处理，该文本框是灰色的，无法重新选择其它加工文件进行处理。
下面只介绍批式模式。
13.7 辅助几何元素
在建立加工操作过程中，需要用到一些辅助几何元素。
本小节将介绍如何建立零件上的毛坯、偏置的毛坯以及点、线等参考元素。
将使用到【几何管理工】具栏，如图13.46所示。
13.7.1 建立毛坯零件
【建立生料】工具，是在零件周围建立最小的长方体毛坯的工具。
该工具的使用步骤如下所示：
（1）单击【几何管理】工具栏上的【建立生料】工具按钮，系统弹出对话框；
（2）在对话框中，单击【目的地】文本框，选择零件作为存放零件毛坯的节点，系统弹出警告对话框，如图13.47所示，单击【是（Y）】按钮；
（3）单击【零件本体】文本框，选择一个目标加工零件，建立毛坯零件；
（4）在几何区域，一个线框包围了整个零件，对话框中也显示毛坯尺寸，如图13.48所示，可以编辑毛坯尺寸；（5）单击【确定】按钮，完成毛坯的建立。
13.7.2 插入STL档案
【插入STL档案】工具，是将STL数据文件插入到零件中的工具。
该工具的操作步骤如下所示：
（1）单击【几何管理】工具栏上的【插入STL档案】工具按钮，系统弹出STL档案输入对话框，如图13.49所示；（2）单击【目的地】文本框，选择插入STL文件的位置；（3）单击【STL档案】文本框右侧按钮，选择STL档案；（4）单击【确定】按钮，完成STL档案的插入。
13.7.3 建立偏置毛坯
【以偏移建立生料】工具，是通过对加工目标零件进行偏移建立毛坯的工具。
单击该工具按钮，系统弹出建立零件偏移对话框，如图13.50所示，该对话框的内容如下所述：【目的地】文本框用于定义毛坯存放的位置；
【零件本体】文本框定义建立毛坯的加工零件；
【偏移】微调框设置偏移距离，【限制材料】复选框是否偏置毛坯包围加工零件部分；
【方向】选项组用于定义偏移方向，单击【选择】按钮，在几何显示区选项一条边线或曲面定义偏置方向，或者在对话框中的X、Y、Z微调框中键入偏置的方向向量；
【详细阶层】选项组设置偏置毛坯的精度，改变滑动条的数值，变换偏置毛坯精度。
13.7.3 建立点线元素
1．建立点
2．建立投影线
3．建立曲线
13.4 底座加工
数控加工程序的编制是生成制造过程中现代制造业中必不可少的工作之一。
数控加工程序的编制是按照一定步骤完成的，下面按照数控加工程序的编制步骤讲解底座加工程序的编制过程的方法技巧。
本例按照工艺分析、定义加工要素、创建加工动作、保存数控文件和输出加工数控程序文件五大部分详细讲解底座加工程序的编制。
1．零件工艺分析
2．定义加工要素
3．创建加工动作
4．保存数控加工文件
5．输出NC加工程序
13.5 总结
数控加工越来越成为制造业中普通的加工方法。
数控编程也成为技术人员必须掌握的技能。
本章主要介绍了设定零件作业PO、创建加工程序MO以及加工特徽和辅助几何元素的建立。
由于篇幅限制，只详细介绍了等高降层加工方法，其它方法类似与等高降层加工方法。
读者可以在实践中不断区学习和掌握更多的加工方法。