CAD造型功能在CAD_CAM技术中的应用.pdf

第期(总第 期)年月机 械 工 程 与 自 动 化ME CHAN I C A LE N G I N E E R I N G&AUT OMA T I ONN o A u g 文章编号:()C A D造型功能在C A D/C AM技术中的应用王晓丽(山西省工业管理学校,山西太原 )摘要:介绍了C A D/C AM技术特点,对C A D造型功能进行了分类,并通过两个实例采用不同的造型方法阐述了C A D造型功能在C A D/C AM技术中的应用.关键词:C A D;C A D/C AM技术;造型功能中图分类号:T P 文献标识码:B收稿日期:;修订日期:作者简介:王晓丽(),女,山西长治人,讲师/工程师,硕士,从事机械、机电、数控专业的教学科研工作.引言产品是市场竞争的核心,其除了需要满足功能性之外,还需具有美观性、舒适性和便捷性的特征,这就对产品 的C A D造 型功能提出 了更高要求.C A D/C AM技术广泛应用于各类复杂模具的生产以及机械、汽车、船舶、电子、兵器、航空航天和轻工等行业的精密零件加工.这项技术被视为 世纪最杰出的工程成就之一,其应用水平已成为衡量一个国家技术发展水平及工业现代化水平的重要标志.C A D/C AM技术特点C A D/C AM技术是随着信息技术的发展而形成的一门新技术,C A D和C AM两者之间相互依存.设计系统只有配合数控加工,才能充分显示其巨大的优越性,而数控技术只有依靠设计系统产生的模型才能发挥 效 率.我 国 自 主 研 发 和 技 术 创 新 的C A D/C A E/C AM软件C A X A制造工程师为数控加工行业提供了从造型设计到加工代码生成、校验一体化的全面解决方案,其基本功能如下:()C A D造型功能:能够实现产品复杂的三维造型设计.生 成 可 执 行 的 数 控 程 序 要 依 赖 于C A D/C AM软件加工刀具轨迹计算的数据,而加工零件表面生成的刀具轨迹依赖于灵活、强大的C A D实体曲面混合造型功能和丰富的数据接口所产生的几何信息.()参数管理:可以对加工轨迹中的任何参数通过交互式图形编程的方式进行参数输入、修改、管理、优化等.()加工轨迹计算:根据零件工艺安排,选择合适的加工轨迹方式,正确填写各类加工参数生成相应的加工轨迹.加工轨迹的计算是数控编程中最重要和最复杂的工作环节,它是利用C A D/C AM软件进行交互式图形编程的最明显优势.()刀具轨迹仿真:对生成的刀具轨迹通过线框仿真或实体仿真以图形化的方式直观、逼真地模拟刀具路径是否正确,以检验刀具轨迹是否存在问题.()后置处理:根据工厂的设备,可以设置与机床相适应的设备型号,生成与其设备相适应的数控代码.C A D造型功能分类 曲线造型曲线造型功能是通过曲线生成及线面编辑命令进行造型的一种方法.对于轴及 轴加工的零件可以通过曲线造型绘制零件图,直接选择曲线作为加工轨迹,在实际加工中不需要绘制出实体造型,从而提高生产效率.曲面造型曲面造型功能是通过曲面生成及其线面编辑命令进行造型的一种方法.对于轴加工的零件可以通过曲面造型绘制零件图,直接选择曲面作为加工轨迹,解决了手工编程不能解决的问题,极大地提高了生产效率.实体造型实体造型是唯一需要构造基准面并进入草图功能,通过实体特征生成命令及实体编辑命令进行造型的一种方法.对于轴及轴以上加工的零件可通过与曲面造型配合使用绘制复杂的曲面实体零件图,直接选择几何元素作为加工轨迹.解决了手工编程不能解决的问题,极大地提高了生产效率.以上三种造型方法相互交叉使用,可保障C AM技术发挥的高效率.C A D造型功能的应用对于从事机械设计的人员来说,一个产品从无到有,最核心的应该是产品的造型数据,只有以此为基础,才能对其进行加工制造.曲线造型非常容易学习,这里就不再赘述.曲面造型和实体造型相互结合造型,对于初学者来说需要花费很大的精力,现以实例来进行论述.各实例本文介绍两种不同的造型方法.五角星实体造型()曲面加厚增料造型方法.曲面加厚增料实体造型操作过程如图所示:绘制线架五 角星,见图(a);绘制一高度点,连接该点与任意五角星一角,见图(b);阵列五角星一角得到图形,见图(c);构建五角星一角为直纹曲面,见图(d);阵列五角星一角直纹面,见图(e);绘制平面(裁剪平面),选择五角星共 条边作为外轮廓,见图(f);曲面加厚增料,选取绘制 张曲面,见图(g);拉伸增料绘制底座,见图(h).图曲面加厚增料实体造型()曲面裁剪除料造型方法.曲面裁剪除料实体造型操作过程如图所示:同第一种造型方法相同;在X Y平面绘制外轮廓圆,见图(a);绘制平面(裁剪平面),绘制的圆为外轮廓线,五角星共 条边作为内轮廓,见图(b);拉伸增料选择双向拉伸,见图(c);曲面裁剪除料,选取 张曲面,见图(d);隐藏所有曲面和曲线,见图(e).组合体实体造型()放样增料造型方法.放样增料实体造型操作过程如图所示:绘制长方体,见图(a);以长方体前面为基准面绘制草图,见图(b);以长方体后面为基准面绘制草图,见图(c);绘制放样增料,见图(d).()旋转增料和曲面裁剪除料造型方法.旋转增料和曲面裁剪除料实体造型操作过程如图所示:绘制长方体,见图(a);以长方体上面为基准面绘制草图,见图(b);绘制旋转增料,见图(c);绘制前、后边界面,见图(d);曲面裁剪除料多余旋转体,见图(e);隐藏所有曲面和曲线,见图(f).图曲面裁剪除料实体造型图放样增料实体造型图旋转增料和曲面裁剪除料实体造型结语从造型实例看出,同一零件造型方法很多,都是曲线、曲面、实体造型的结合使用,但处理方式是完全不一样的.通过该C A D造型在C A D/C AM技术中的应用,大家很直观地看到了其在该技术中的重要性,结果也会影响加工路径选择的不同.参考文献:范军,吴泽军,胥进机械C A D/C AM C A X A制造工程师实用教程M北京:北京理工大学出版社,A p p l i c a t i o no fC A D M o d e l i n gF u n c t i o n i nC A D/C AMT e c h n o l o g yWA N GX i a o l i(S h a n x i I n d u s t r i a lM a n a g e m e n tS c h o o l,T a i y u a n ,C h i n a)A b s t r a c t:T h e t e c h n i c a l c h a r a c t e r i s t i c so fC A D/C AMa r e i n t r o d u c e d,a n d t h em o d e l i n g f u n c t i o n s o fC A Da r e c l a s s i f i e d T h r o u g h t w oe x a m p l e s,t h ea p p l i c a t i o no fC A Dm o d e l i n gf u n c t i o n i nC A D/C AMt e c h n o l o g y i se x p o u n d e dw i t hd i f f e r e n tm o d e l i n gm e t h o d s K e y w o r d s:C A D;C A D/C AMt e c h n o l o g y;m o d e l i n gf u n c t i o n 年第期王晓丽:C A D造型功能在C A D/C AM技术中的应用