第七章CADCAM软件及其应用数控机床.pptx
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狭义CAM：指计算机辅助数控加工程序编制。
计算机辅助数控加工程序编制主要经历了数控语言（如 APT）编程和图形交互编程两个阶段。
7.1 概述
计算机辅助制造（CAM） 计算机辅助数控加工程序编制主要经历了数控语言（如 APT）编程和图形交互编程两个阶段。 图形交互编程就是通常所说的CAM软件编程。 CAM软件编程是在CAM软件支持下，根据计算机图形显 示器上所显示的零件图形，通过人机交互方式指定加工表 面、选择刀具和切削参数等，自动进行刀具轨迹计算并生 成零件的数控加工程序。
刀具轨迹编辑 提供多种编辑手段（如增加、删除、修改刀具轨迹等）， 便于用户对自动生成的刀具轨迹进行修改。
7.2 CAD/CAM软件系统的组成及功能
刀具轨迹验证
采用图形化方式沿着刀具轨迹动画显示刀具运动，以检验 所生成的刀具轨迹是否存在问题。刀具轨迹验证一般包括 检验刀具轨迹是否正确、刀具与约束面是否发生干涉和碰 撞以及刀具是否啃切加工表面等。
7.1 概述
CAD/CAM
CAM软件编程的核心是刀具轨迹计算，其实现是以CAD 技术为前提的。利用CAD技术生成的零件三维模型包含 了数控编程所需要的完整的零件几何信息，而CAM软件 可针对这些几何信息进行刀具轨迹的自动计算。因此， 绝 大 多 数 的 CAM 软 件 同 时 具 备 CAD 的 功 能 ， 故 称 为 CAD/CAM软件。
7.3 应用CAD/CAM软件编程的过程
一、编程步骤 3. 加工方式及对象指定
加工方式设置：选择机床类型，指定加工类型、刀具轨迹 的类型及相关参数等。
加工对象设置：用户通过交互方式选择零件的被加工表面 及其加工顺序。
定义毛坯 4. 参数设置
刀具及其切削参数设置：安全平面、主轴转速、进给速度、 切削深度、加工余量、刀具轨迹间的残留高度、行间距、 线性逼近误差、进刀/退刀方式及位置。
后置处理 CAD/CAM软件计算出的刀具轨迹包含了大量的刀位点数 据（APT程序），后置处理的作用就是将这些刀位数据按 数控机床规定的指令格式转换为数控程序。
7.2 CAD/CAM软件系统的组成及功能
通信接口 通信接口模块实现信息的交换和传输。 通过图形数据交换标准（如IGES、STEP等）实现不同 CAD/CAM系统的信息交换； 通过计算机网络系统将数控程序等数据传送到数控机 床。
CAD/CAM意味着集成、一体化。
由于CAD/CAM软件编程具有自动化程度高、速度快、精 度高、直观性好、使用简便、便于检查和修改等很多优 点，已成为目前国内外数控加工中普遍采用的程序编制 方法。
7.2 CAD/CAM软件系统的组成及功能
刀具生轨成迹
CAD/CAM系统的组成 几何造型（二维、三维） 刀具轨迹生成 刀具轨迹编辑 刀具轨迹验证 后置处理 数据交换 系统界面
7.2 CAD/CAM软件系统的组成及功能
刀具轨迹生成 根据用户设定的加工对象、所选用的加工方式、刀具及加 工参数等进行刀位计算，生成刀具轨迹。
由于刀位计算是数控编程中最重要和最复杂的工作环节， 因此它也是利用CAD/CAM软件进行编程的最明显的优势。
CAD/CAM软件一般都提供一个刀具库管理模块，用户可 根据需要定义和选择具有适用的几何参数的刀具。
系统界面 系统界面是用户操作系统以及用户与系统交互的接口，它 提供所有的输入方式到各功能模块之间的接口，控制系统 的运行。
7.3 应用CAD/CAM软件编程的过程
一、编程步骤 1. 数控工艺过程制定
零件数控工艺性分析 零件图分析 零件结构工艺性分析 主要分析待加工表面及其约束面
加工方法及工艺过程确定 确定加工方法 确定机床 确定装夹方式 确定零件的加工过程
工程描述 分析优化 结构设计 总体设计 方案论证 需求分析
7.1 概述
计算机辅助制造（CAM） CAM是指应用计算机技术进行产品制造的统称，有广义 CAM和狭义CAM之分。
广义ＣＡＭ：指利用计算机技术辅助完成从原材料到产品 的全部制造过程（包括直接制造过程和间接制造过程）， 如CAPP、计算机辅助工装设计、NC编程、数控加工、三 坐标测量（CMM）、机器人装配、生产计划与管理、计 算机辅助质量控制等。
7.3 应用CAD/CAM软件编程的过程
一、编程步骤 1. 数控工艺过程制定
加工区域规划 对加工对象进行分析，按其形状特征、功能特征及精 度、粗糙度要求将加工对象分成几个加工区域。对加 工区域进行合理规划可以达到提高加工效率和加工质 量的目的。
加工方式确定 刀具类型选择 切削方式（走刀方式）选择
第七章 CAD/CAM软件及其应用
本章内容 7.1 概述 7.2 CAD/CAM软件系统的组成及功能 7.3 应用CAD/CAM软件编程的过程 7.4 MasterCAM软件的应用
7.1 概述
计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）已广泛应用于绘图、 设计、仿真、分析和制造等方面。
计算机辅助设计（CAD） CAD是指应用计算机技术进行产品设计、绘图、分析和技 术文档编写等活动的总称，一般包括零件几何造型、产品 装配造型、工程分析（如质量特性计算、有限元分析）和 工程绘图等内容。
刀具选择 切削用量选择 确定工件坐标系
7.3 应用CAD/CAM软件编程的过程
一、编程步骤 2. 几何模型定义
直接读入零件几何模型 数据转换
CAM软件一般都提供了常用CAD软件的数据接口和标 准数据接口，如IGES、STEP等。
直接造型 确定编程原点及编程坐标系 读入零件图或绘制零件图 绘制毛坯图
通信接口
后置处理
系统界面
几何造型
几何造型 内核
刀具轨迹 验证
源自文库
刀编具辑轨迹
7.2 CAD/CAM软件系统的组成及功能
几何造型 几何模型是用几何概念描述的一个物理或抽象的对象按照 某种数据结构在计算机中的数字表示。 常用的几何模型有线框模型、面模型、实体模型和特征模 型。 主要功能包括： 二维绘图 三维造型 图形编辑和浏览 阴影和着色 尺寸和公差标注
计算机辅助数控加工程序编制主要经历了数控语言（如 APT）编程和图形交互编程两个阶段。
7.1 概述
计算机辅助制造（CAM） 计算机辅助数控加工程序编制主要经历了数控语言（如 APT）编程和图形交互编程两个阶段。 图形交互编程就是通常所说的CAM软件编程。 CAM软件编程是在CAM软件支持下，根据计算机图形显 示器上所显示的零件图形，通过人机交互方式指定加工表 面、选择刀具和切削参数等，自动进行刀具轨迹计算并生 成零件的数控加工程序。
刀具轨迹编辑 提供多种编辑手段（如增加、删除、修改刀具轨迹等）， 便于用户对自动生成的刀具轨迹进行修改。
7.2 CAD/CAM软件系统的组成及功能
刀具轨迹验证
采用图形化方式沿着刀具轨迹动画显示刀具运动，以检验 所生成的刀具轨迹是否存在问题。刀具轨迹验证一般包括 检验刀具轨迹是否正确、刀具与约束面是否发生干涉和碰 撞以及刀具是否啃切加工表面等。
7.1 概述
CAD/CAM
CAM软件编程的核心是刀具轨迹计算，其实现是以CAD 技术为前提的。利用CAD技术生成的零件三维模型包含 了数控编程所需要的完整的零件几何信息，而CAM软件 可针对这些几何信息进行刀具轨迹的自动计算。因此， 绝 大 多 数 的 CAM 软 件 同 时 具 备 CAD 的 功 能 ， 故 称 为 CAD/CAM软件。
7.3 应用CAD/CAM软件编程的过程
一、编程步骤 3. 加工方式及对象指定
加工方式设置：选择机床类型，指定加工类型、刀具轨迹 的类型及相关参数等。
加工对象设置：用户通过交互方式选择零件的被加工表面 及其加工顺序。
定义毛坯 4. 参数设置
刀具及其切削参数设置：安全平面、主轴转速、进给速度、 切削深度、加工余量、刀具轨迹间的残留高度、行间距、 线性逼近误差、进刀/退刀方式及位置。
后置处理 CAD/CAM软件计算出的刀具轨迹包含了大量的刀位点数 据（APT程序），后置处理的作用就是将这些刀位数据按 数控机床规定的指令格式转换为数控程序。
7.2 CAD/CAM软件系统的组成及功能
通信接口 通信接口模块实现信息的交换和传输。 通过图形数据交换标准（如IGES、STEP等）实现不同 CAD/CAM系统的信息交换； 通过计算机网络系统将数控程序等数据传送到数控机 床。
CAD/CAM意味着集成、一体化。
由于CAD/CAM软件编程具有自动化程度高、速度快、精 度高、直观性好、使用简便、便于检查和修改等很多优 点，已成为目前国内外数控加工中普遍采用的程序编制 方法。
7.2 CAD/CAM软件系统的组成及功能
刀具生轨成迹
CAD/CAM系统的组成 几何造型（二维、三维） 刀具轨迹生成 刀具轨迹编辑 刀具轨迹验证 后置处理 数据交换 系统界面
7.2 CAD/CAM软件系统的组成及功能
刀具轨迹生成 根据用户设定的加工对象、所选用的加工方式、刀具及加 工参数等进行刀位计算，生成刀具轨迹。
由于刀位计算是数控编程中最重要和最复杂的工作环节， 因此它也是利用CAD/CAM软件进行编程的最明显的优势。
CAD/CAM软件一般都提供一个刀具库管理模块，用户可 根据需要定义和选择具有适用的几何参数的刀具。
系统界面 系统界面是用户操作系统以及用户与系统交互的接口，它 提供所有的输入方式到各功能模块之间的接口，控制系统 的运行。
7.3 应用CAD/CAM软件编程的过程
一、编程步骤 1. 数控工艺过程制定
零件数控工艺性分析 零件图分析 零件结构工艺性分析 主要分析待加工表面及其约束面
加工方法及工艺过程确定 确定加工方法 确定机床 确定装夹方式 确定零件的加工过程
工程描述 分析优化 结构设计 总体设计 方案论证 需求分析
7.1 概述
计算机辅助制造（CAM） CAM是指应用计算机技术进行产品制造的统称，有广义 CAM和狭义CAM之分。
广义ＣＡＭ：指利用计算机技术辅助完成从原材料到产品 的全部制造过程（包括直接制造过程和间接制造过程）， 如CAPP、计算机辅助工装设计、NC编程、数控加工、三 坐标测量（CMM）、机器人装配、生产计划与管理、计 算机辅助质量控制等。
7.3 应用CAD/CAM软件编程的过程
一、编程步骤 1. 数控工艺过程制定
加工区域规划 对加工对象进行分析，按其形状特征、功能特征及精 度、粗糙度要求将加工对象分成几个加工区域。对加 工区域进行合理规划可以达到提高加工效率和加工质 量的目的。
加工方式确定 刀具类型选择 切削方式（走刀方式）选择
第七章 CAD/CAM软件及其应用
本章内容 7.1 概述 7.2 CAD/CAM软件系统的组成及功能 7.3 应用CAD/CAM软件编程的过程 7.4 MasterCAM软件的应用
7.1 概述
计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）已广泛应用于绘图、 设计、仿真、分析和制造等方面。
计算机辅助设计（CAD） CAD是指应用计算机技术进行产品设计、绘图、分析和技 术文档编写等活动的总称，一般包括零件几何造型、产品 装配造型、工程分析（如质量特性计算、有限元分析）和 工程绘图等内容。
刀具选择 切削用量选择 确定工件坐标系
7.3 应用CAD/CAM软件编程的过程
一、编程步骤 2. 几何模型定义
直接读入零件几何模型 数据转换
CAM软件一般都提供了常用CAD软件的数据接口和标 准数据接口，如IGES、STEP等。
直接造型 确定编程原点及编程坐标系 读入零件图或绘制零件图 绘制毛坯图
通信接口
后置处理
系统界面
几何造型
几何造型 内核
刀具轨迹 验证
源自文库
刀编具辑轨迹
7.2 CAD/CAM软件系统的组成及功能
几何造型 几何模型是用几何概念描述的一个物理或抽象的对象按照 某种数据结构在计算机中的数字表示。 常用的几何模型有线框模型、面模型、实体模型和特征模 型。 主要功能包括： 二维绘图 三维造型 图形编辑和浏览 阴影和着色 尺寸和公差标注