零件三維建模實(shí)驗(yàn).doc
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目 錄 實(shí)驗(yàn)一 零件的三維建模實(shí)驗(yàn)…………………………………………………………………………2 實(shí)驗(yàn)二 從零件的CAD數(shù)據(jù)模型自動(dòng)生成數(shù)控加工代碼和加工仿真實(shí)驗(yàn)………………………7 實(shí)驗(yàn)三 集成化CAD/CAPP系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)………………………………………………………………16 實(shí)驗(yàn)一 零件三維建模實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、 了解特征設(shè)計(jì)在CAD/CAM集成中的意義; 2、 熟悉特征的種類的劃分及特征拼合的基本方法,了解參數(shù)化設(shè)計(jì)方法。 3、 了解各種計(jì)算機(jī)繪圖軟件的同時(shí),掌握計(jì)算機(jī)繪圖的系統(tǒng)知識(shí),培養(yǎng)獨(dú)立上機(jī)繪制二維、三維圖形的能力, 二、實(shí)驗(yàn)原理 圖形是人類傳遞信息的一種方法,從二維平面圖到三維立體圖,人類經(jīng)常要繪制各式各樣的圖紙。零件特征是零件們某一部分形狀和屬性的信息集合,如孔、槽臺(tái)和基準(zhǔn)等,一方面它能方便地描述零件的幾何形狀;另一方面,它能為加工、分析及其它工程應(yīng)用提供必要和充分的信息。基于特征的設(shè)計(jì)是CAD技術(shù)的發(fā)展,它克服了傳統(tǒng)CAD的缺陷。傳統(tǒng)CAD只能表達(dá)底層的零件幾何定義信息,如線架、邊界表示(B-rep)和實(shí)體結(jié)構(gòu)幾何(CSG)的信息,點(diǎn)、線、面、體等,無(wú)法表達(dá)高層語(yǔ)義和功能信息,也不能對(duì)整個(gè)產(chǎn)品的外形進(jìn)行抽象描述,更無(wú)法表達(dá)產(chǎn)品非幾何信息,如工藝信息(公差 裝配等)、精度信息、材料信息、功能信息等。特征是完整描述產(chǎn)品信息的方法,也是系統(tǒng)的靈活性和產(chǎn)品間數(shù)據(jù)交換的實(shí)現(xiàn)途徑,特征已成為設(shè)計(jì)、制造、分析等各種應(yīng)用之間傳遞信息的媒體。 特征設(shè)計(jì)是在設(shè)計(jì)階段捕捉除幾何信息以外的設(shè)計(jì)與加工信息,從而避免了特征提取與識(shí)別?;谔卣鞯脑O(shè)計(jì)系統(tǒng)使用參數(shù)化特征,并通過(guò)各類屬性來(lái)描述零件的幾何形狀以及它們之間的功能關(guān)系,系統(tǒng)通常提供特征庫(kù),通過(guò)布爾運(yùn)算等操作來(lái)生成零件的特征表示,但特征是孤立的信息,只有約束才能把它串聯(lián)起來(lái),形成產(chǎn)品。因而把約束定義為產(chǎn)品生命周期內(nèi)各環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品模型的類型、屬性、語(yǔ)義和行為的限制,它是維持產(chǎn)品模型有效性的手段,它決定著產(chǎn)品的有效性和可實(shí)現(xiàn)性,具有一定的定義、識(shí)別、分類。 特征的分類方法很多,其嚴(yán)格依賴于特征定義,兼顧抽象、語(yǔ)義和形狀因素。形狀特征的分類具有嚴(yán)格的教學(xué)形式,并符合已有實(shí)踐和認(rèn)識(shí),對(duì)于特征庫(kù)的建立,具有指導(dǎo)意義。從應(yīng)用觀點(diǎn)出發(fā),特征分類有: 1、 按對(duì)待特征技術(shù)的研究劃分:特征識(shí)別、特征造型、特征映射。 2、 按產(chǎn)品設(shè)計(jì)—制造過(guò)程劃分:設(shè)計(jì)特征、分析特征、公差特征、制造特征、檢驗(yàn)特征、機(jī)器特征等。 3、 按特征性質(zhì):形狀特征、精度特征、材料特征、工藝特征及裝配特征。 4、 按制造特點(diǎn)劃分:毛坯特征、過(guò)渡特征、基本特征、表面特征和拼裝特征等。 有人把特征只分為兩類:形狀特征和工藝特征。形狀特征用于構(gòu)造零件的形狀;工藝特征具有零部件加工、裝配過(guò)程中應(yīng)用的實(shí)際意義。形狀特征又可進(jìn)一步分為兩類:基本特征和輔助特征?;咎卣鳂?gòu)造零件模型的主要形狀;輔助特征是依賴于基本特征而又具有某一特殊功能的特征。 特征造型是按對(duì)特征技術(shù)的研究劃分中的一種類型。特征造型將幾何、拓?fù)湫畔⒓捌湎嚓P(guān)屬性參數(shù)化,考慮設(shè)計(jì)與制造意圖的高層描述。 使用特征進(jìn)行設(shè)計(jì)具有很多優(yōu)點(diǎn),其總體設(shè)計(jì)過(guò)程如下: 1、 使用參數(shù)變量設(shè)計(jì)方法構(gòu)造輪廓; 2、 根據(jù)已有參數(shù)進(jìn)行工程分析; 3、 根據(jù)形成輪廓構(gòu)造體素; 4、 定義特征; 5、 建立特征庫(kù) 6、 從特征庫(kù)調(diào)用特征,構(gòu)造零件模型。 一個(gè)特征造型系統(tǒng)至少應(yīng)由三部分組成: 1、 特征單元及拼合運(yùn)算模塊; 2、 特征庫(kù); 3、 顯示處理模塊。 需要特別進(jìn)行兩方面的工作:1)、實(shí)現(xiàn)特征的參數(shù)化;2)、提供一種適合特征造型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),以滿足特征信息的存儲(chǔ)要求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)快速靈活的查詢。 該系統(tǒng)的信息模式設(shè)計(jì)必須考慮到:1)、具有完備的數(shù)據(jù)定義 ;2)、CAD和CAM兩方面的要求;3)、具有數(shù)據(jù)唯一性。 基于上面的條件,我們選用Pro/ENGINEER系統(tǒng)作為上機(jī)實(shí)驗(yàn)的特征造型系統(tǒng),利用該系統(tǒng)對(duì)CAD/CAM進(jìn)行特征建模。實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì),零件和裝配件的物理形狀特征屬性值(主要尺寸)來(lái)驅(qū)動(dòng),用戶可以隨意修改特征尺寸或其它屬性。 數(shù)控加工在制造業(yè)中占有非常重要的地位,數(shù)控機(jī)床是一種高效的自動(dòng)化設(shè)備,它可以按照預(yù)先編制好的零件數(shù)控加工程序自動(dòng)地對(duì)工件進(jìn)行加工。理想的加工程序不僅應(yīng)能加工出符合圖紙要求的合格零件,同時(shí)還應(yīng)使數(shù)控機(jī)床的功能得到合理的應(yīng)用與充分的發(fā)揮。以使數(shù)控機(jī)床安全可靠且高效地工作。對(duì)于幾何形狀不太復(fù)雜的零件加工,可使用手工編程,但對(duì)于幾何形狀復(fù)雜的空間曲面或幾何元素雖不復(fù)雜但程序量很大的零件,手工編程比較困難,可采用自動(dòng)編程的方法。 自動(dòng)編程是用計(jì)算機(jī)來(lái)幫助人們解決復(fù)雜零件的數(shù)控加工編程問(wèn)題。自動(dòng)編程又可按編程方式的不同分為APT(Automatical Programmed Tools)語(yǔ)言及圖象編程兩種方式。 APT語(yǔ)言:APT語(yǔ)言是對(duì)工件、刀具的幾何形狀及刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定義時(shí)所用的一種接近于英語(yǔ)的符號(hào)語(yǔ)言,把用該語(yǔ)言書(shū)寫(xiě)的零件程序輸入計(jì)算機(jī),經(jīng)計(jì)算機(jī)APT編譯系統(tǒng)編譯,產(chǎn)生數(shù)控加工程序。 圖象編程方式:其主要特點(diǎn)是以圖形要素為輸入方式,而不需要使用數(shù)控語(yǔ)言。從編程數(shù)據(jù)的來(lái)源,零件及刀具幾何形狀的輸入、顯示和修改,刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)方式的定義,走刀軌跡的生成,加工過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真顯示,刀位驗(yàn)證到數(shù)控加工程序的產(chǎn)生等都是在圖形交互方式下利用屏幕菜單和命令驅(qū)動(dòng)進(jìn)行的,具有形象、直觀和效率高等優(yōu)點(diǎn)。 PRO/ENGINEER系統(tǒng)采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)及參數(shù)化特征描述方法。其制造模塊(PRO/M)能產(chǎn)生生產(chǎn)過(guò)程規(guī)劃,具有鉆孔、車(chē)削、多坐標(biāo)銑削、電火花線切割等加工編程能力?;诖讼到y(tǒng),產(chǎn)生零件的NC代碼。 三、實(shí)驗(yàn)儀器 微機(jī) 5臺(tái) 配置如下: 硬件:1)三鍵鼠標(biāo); 2)17吋以上顯示器; 3)CPU至少為400MHZ以上; 4)RAM至少為128MB以上; 5)顯卡至少支持OPEN GL; 軟件:操作系統(tǒng)為WindowsNT4.0、Windows2000或者Windows XP。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 Pro/E有零件設(shè)計(jì)、加工模擬、裝配、工程圖、有限元分析等幾個(gè)功能模塊。我們首先設(shè)計(jì)一個(gè)零件,采用逆向設(shè)計(jì),生成一個(gè)立體零件,也可利用CAD工程圖。Pro/E是先設(shè)計(jì)零件的實(shí)體,而后經(jīng)對(duì)應(yīng)的投影生成對(duì)應(yīng)的三視圖、剖面和局部視圖等。我們先設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)體零件,三維圖形狀及尺寸如圖1所示:Pro/E進(jìn)行實(shí)體設(shè)計(jì)時(shí)先設(shè)計(jì)2D平面圖,然后進(jìn)行拉伸、挖剪、掃描、旋轉(zhuǎn)、混合等操作而生成三維立體圖。 圖1 加工零件 那么,我們先進(jìn)行2D設(shè)計(jì),進(jìn)入二維狀態(tài)。 1、進(jìn)入Pro/E系統(tǒng)后,在主菜單的File / NEW 選Part / name 命名 OK 2、建立坐標(biāo)系 在浮動(dòng)菜單Menu Manager 中 Feature / Create / Datum / plan / Default 生成三維坐標(biāo)系。如圖所示,首先生成長(zhǎng)方體然后再挖剪P字。 3、拉伸創(chuàng)建實(shí)體 l Create / Solid / Protrusion / Extrude / Solid / Done l One side / Done l Setup plan / plan / Pick 選 DTM3(箭頭指向外,即要拉伸的方向) / OK l Top / 選DTM2(進(jìn)入2D模式) 4、設(shè)計(jì)平面圖 l Sketch / rectangle (用鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)對(duì)角線生成) l 標(biāo)注尺寸:Dimension (用鼠標(biāo)中鍵選定放置位置,可用左鍵+shift鍵合用代替。) l 尺寸修改 Modify 選尺寸進(jìn)行修改。如下圖2:Regenerate / Done l Blind / Done 拉伸厚度為 5 OK 5、挖剪實(shí)體 P 字 我們要在所設(shè)計(jì)的立方體的前面挖一個(gè)P字,那么要選定前面為基面畫(huà)一個(gè)P字,或?qū)懸粋€(gè)P字進(jìn)行CUT操作。 l Feature / Create / Solid / Cut / Extrude / Solid / Done l One side / Done l Plane / Pick 選實(shí)體的前面,紅箭頭向內(nèi),否則選 Flid / okey l Top 選頂面。 圖2 尺寸選擇 l Sketch / Line / 2 point (畫(huà)圖直線) / Arc / 3 point (畫(huà)半圓,選兩點(diǎn),畫(huà)半圓,系統(tǒng)默認(rèn)相切,如不相切,可將圖縮小比例在分辨率低的時(shí)認(rèn)為相切,其它作圖也如此。) 標(biāo)注尺寸: l Dimension / (尺寸要標(biāo)注全) l Modify / 選尺寸進(jìn)行修改。如下圖3所示: 圖3 尺寸選擇 l Regeneration / Done / Done (紅箭頭指向p字的內(nèi)側(cè)) l Blind / Done / 2 / OK l 選視圖的Default 視圖 l 保存,或另存, 命名。 生成三維實(shí)體零件后,進(jìn)入Drawing模塊很容易得到三視圖、剖視圖、局部視圖等。由于是尺寸驅(qū)動(dòng),修改任意視圖的尺寸,其余各視圖都對(duì)應(yīng)同時(shí)改變。 6、CAD圖形輸出 l 在drawing模塊下進(jìn)行CAD設(shè)計(jì)或編輯二維視圖。 l Open/ New 選drawing模模式命名 l 在彈出窗口下選圖紙大小 l Wives/Add wive/general/done l 將視圖放在合適的位置,在對(duì)話框中選擇適當(dāng)參考面定作為主視圖的視圖 l Add wive/half wive/done,加側(cè)視圖和俯視圖 l show/erase在對(duì)話框中選標(biāo)注尺寸形式而后點(diǎn)擊show all后接受 l 在file/export/model/ l 在選DXF或DWG文件格式,此格式是AutoCAD可以讀出的格式 五、思考題 1、 特征建模和實(shí)體造型的特點(diǎn)? 2、 參數(shù)化設(shè)計(jì)和單一數(shù)據(jù)庫(kù)有何優(yōu)點(diǎn)? 實(shí)驗(yàn)二 從零件的CAD數(shù)據(jù)模型自動(dòng)生成數(shù)控加工代碼和加工仿真實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、熟悉CAD/CAM集成和圖形交互自動(dòng)生成NC代碼的過(guò)程。 2、熟悉ASCⅡ碼形成的刀位數(shù)據(jù)文件、刀具清單、操作報(bào)告、中間模型和機(jī)床控制文件。 二、實(shí)驗(yàn)原理 Pro/NC能生成數(shù)控加工的全過(guò)程??缮傻奈募ǎ篈SCⅡ碼形成的刀位數(shù)據(jù)文件、刀具清單、操作報(bào)告、中間模型和機(jī)床控制文件。工作過(guò)程如下圖1所示: 由流程圖可看出,首先要定義加工模型和參數(shù),然后建立不同的加工工序,最后生成刀位軌跡,并進(jìn)行后置處理。 加工模型 工件 設(shè)計(jì)模型 建立加工數(shù)據(jù)庫(kù) 夾具 機(jī)床 刀具 建立操作 定義NC操作 建立刀位數(shù)據(jù)文件 后置處理 圖 1 工作流程 Pro/NC 工作步驟: 1、 創(chuàng)建或檢索加工模型 2、 建立加工數(shù)據(jù)庫(kù),包括: l 定義NC工序所使用的機(jī)床。 l 選取創(chuàng)建所使用的刀具。 l 定義夾具。 l 設(shè)置加工參數(shù)。 l 建立刀位CL數(shù)據(jù)的輸出格式。 3、 建立一個(gè)操作 l 提供操作名。 l 指定NC工序所使用的機(jī)床。 l 選取或創(chuàng)建坐標(biāo)系。 l 指定操作參數(shù)。 l 定義起始/停止點(diǎn)。 4、 定義操作的NC工序,指定NC工序類型后需要做: l 選取或創(chuàng)建所制定的刀具。 l 設(shè)置加工參數(shù)。 l 選取或創(chuàng)建坐標(biāo),已確定工件在機(jī)床上的位置。如果需要,可定義一個(gè)退刀面。 l 為NC工序指定幾何參照對(duì)象。 l 定義刀具軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)。 5、 模擬去除材料的過(guò)程,為NC工序提供基于幾何參照對(duì)象的自動(dòng)材料去除過(guò)程。 6、 對(duì)NC工序進(jìn)行修改;更換刀具、參數(shù)、切削運(yùn)動(dòng)尺寸等,也可重新定義NC工序的方法或其從屬操作。 7、 生成并保存刀具文件,并可同時(shí)將刀為文件后處理為NC機(jī)床控制文件。 三、實(shí)驗(yàn)儀器 與實(shí)驗(yàn)一相同。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 (一)、 加工模式 l 選主菜單命令File / New l 選Manufacturing類型,Sub_Type選 NC_Assemble。輸入加工文件名 / OK。 l 進(jìn)入加工模式,該模式下的主要功能有: l Mfg Model 生成加工模式 l Mfg Setup 設(shè)置加工環(huán)境 l Machining 定義、驗(yàn)證、處理刀具軌跡。 l CL date 生成活修改刀位輸出。 l 創(chuàng)建被加工零件(裝配件加工) l MANUFACTURE / MFG Model / Assemble / Ref Model l 在彈出的窗口中選取所要加工的零件 / open l Create / Workpiece 輸入工件名 / 回車(chē)。 開(kāi)始創(chuàng)建工件毛坯,與在零件模式下過(guò)程一致。 l Solid / Protrusion / Extrude / Solide / Done l One side / Done 選擇零件的后表面為草圖平面。 l Plane / Query Sel 選零件的右側(cè),選Next 后面變紅,Accept。 l 選File時(shí)紅箭頭向外(向外拉伸) / OK l Top 選上表面。 l 進(jìn)入草圖模式。選SKETCHER / Geom Tool / Use Edge l 依次選取零件的外輪廓四邊為工件的截面,變?yōu)榧t色, / Done l Blind / Done 輸入厚度值 回車(chē) / OK l 將視圖放置為缺省值 l Done / Return (二)、 建加工數(shù)據(jù)庫(kù) 這里我們夾具不定義,取默認(rèn)設(shè)定。定義一個(gè)操作。 l Mfg / Setup / Operation / Done Oper / mill / 3 Axis / Done / Done 上述過(guò)程定義了一個(gè)三坐標(biāo)的銑床,下一步定義機(jī)床坐標(biāo)。 l MACH CSYS / Create / Pick 選取零件毛坯,此時(shí)零件變?yōu)榧t色。 Pnt + 2Axes / Done (一點(diǎn)兩邊,紅箭頭為當(dāng)前坐標(biāo)軸,選垂直屏幕方向?yàn)閆軸。) 如下圖5所示: 選X_Axis、 Y_Axis l Done Oper / Done/Return 圖5 顯示毛坯零件 (三)、定義NC工序 NC工序的確定沒(méi)有定式,通常取決于工程師的經(jīng)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)只作粗加工。 MANUFACTUER / Machining 彈出 manufacturing Info 對(duì)話框。可查看加工信息,由于NC尚未定義,所以Tool Path Info為空。 Machining / Operation / NC Sequence / Pocketing / Done / Done 常用的銑削方法: 此時(shí)彈出Tool Setup 對(duì)話框,設(shè)定參數(shù)。 擊Apply。在對(duì)話框中的File / Done。如圖6所示: Volume 用2.5軸的方法銑削一定體積內(nèi)的材料 Local Mill 去除先前NC工序殘留的材料。 Conventl srf 銑削平面,其軌跡在平面內(nèi)相互平行。 Contour srf 銑削平面,其軌跡平行于被加工平面的輪廓。 Face 用2.5軸的方法銑平端面。 Profile 用刀具的側(cè)面銑削曲面輪廓。 Pocketing 用銑削內(nèi)槽的方法銑削曲面。 圖6 工具設(shè)置對(duì)話框 Trajectory 用交互式的方法銑削曲面。 Engraving 雕刻加工。 Plunge 鉆銑加工。 然后進(jìn)行加工參數(shù)的指定。 Set / 彈出 Param Tree 對(duì)話框。如圖7所示: CUT_FEED 切削進(jìn)給率 STEP_DEPTH 進(jìn)給深度 STEP_OVER 側(cè)向切深 PROF_STOCK_ALLOW 輪廓銑削后的毛坯余量 BOTTOM_ANGLE 底面的毛坯余量 CUT_ANGLE NC坐標(biāo)下的切削角 SCAN_TYPE 加工區(qū)域時(shí)軌跡的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) CLEAR_DISK 下刀緩沖距離 對(duì)上述各參數(shù)進(jìn)行設(shè)指定。 圖 7 Param Tree 對(duì)話框 在Param tree 對(duì)話框中選File / Exit / Done 完成對(duì)加工參數(shù)的設(shè)定,進(jìn)入指定退到面,彈出對(duì)話框。選Along Z Axis 輸入Z向距離 OK (四)、 定義加工特征 在完成上述操作后,要選定加工特征的區(qū)塊。 l GET SELECT / Query Sel l 選要加工的特征,選中后Accept。重復(fù)操作 / Done Sel show 看加工特征是否都變?yōu)樗{(lán)色,否則 Add / Query Sel 重復(fù)上述操作,直到加工特征全選上為止。 l Done/Return (五)、刀具軌跡模擬 在完成NC序列之前我們可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬刀具軌跡,用戶可以檢驗(yàn)加工時(shí)的刀具軌跡。 Play Path / NC check / Run 或 Play Path / Screen Play / Run l 可選Cutter Step 修改刀具步距,enter enter 輸入步距,改變 刀具步距使加工模擬速度慢下來(lái)。如圖8所示: 圖 8 加工模擬 在此時(shí)可對(duì)刀位數(shù)據(jù)文件進(jìn)行編輯。 l Show File 彈出子菜單,可顯示CL(刀位數(shù)據(jù))文件的內(nèi)容。如下圖9所示: l CL DATA / Edit SELECT FEAT / Operation / OP010 / CONFIRMATION / Confirm 彈出對(duì)話框,可對(duì)之進(jìn)行編輯。確認(rèn)后保存文件。 l Done Seq / (六)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(NC代碼輸出) 經(jīng)過(guò)上述過(guò)程,我們已經(jīng)完成了對(duì)零件的設(shè)計(jì)和加工過(guò)程,當(dāng)整個(gè)操作結(jié)束時(shí)我們變得到了ASCⅡ碼形式的刀位數(shù)據(jù)文件,但在實(shí)際加工時(shí)機(jī)床控制器不能識(shí)別這種格式的文件,需要將刀位數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)化為機(jī)床能識(shí)別的文件,也就是NC代碼。這一過(guò)程稱為后置處理。 后置處理器(Post Processor):用戶通過(guò)CAD或APT系統(tǒng)生成刀位數(shù)據(jù)文件,該文件含有零件的數(shù)據(jù)加工指令。后置處理器是一種應(yīng)用程序,用于處理這些刀位數(shù)據(jù)文件,將加工指令轉(zhuǎn)化為NC/CNC機(jī)床能夠識(shí)別的代碼,生成機(jī)床控制器數(shù)據(jù)文件。 圖 9 信息窗口 進(jìn)入后置處理器模式: 1、從主菜單進(jìn)入:選擇主菜單命令 Applications / NC Post Processor 系統(tǒng)進(jìn)入后置處理器模式。 2、從Pro/NC進(jìn)入:選擇MANUFACTURE / Mfg Setup / PProcessor 命令進(jìn)入,彈出 OptFile 窗口。 我們可以新建一個(gè)后置處理器(本實(shí)驗(yàn)CAD/CAM就不作該部分練習(xí)),可查看系統(tǒng)缺省的驅(qū)動(dòng)器及目錄。在List file of type 下拉列表框中選取銑床后置處理器“Mill Postprocessors”在Option file in current directory 列表框中選取哈斯立式機(jī)床“0011.HAAS VF8”。系統(tǒng)彈出對(duì)應(yīng)的方案文件。如機(jī)床類型、機(jī)床控制器數(shù)據(jù)(NCD)文件格式、列表文件格式、序號(hào)(如圖10所示)、預(yù)備/G代碼、輔助/M代碼、冷卻液輔助/M代碼等等。 具體 操作過(guò)程如下: l CL Date / Output / Select One / Operation / 選 Op010 / File 選CL File 和 Interactive兩項(xiàng)。/ Done 輸入文件名 / OK. l File 選 CL File 、MCD File 和 Interactive 三項(xiàng)。/ Done輸入文件名 / OK / Done.生成的文件為MCD文件,即機(jī)床能夠識(shí)別的NC代碼。 l 彈出PP OPTIONS菜單,選Verbose、Trace兩項(xiàng)命令。 l 彈出后置處理器列表PP LIST菜單,將光標(biāo)選擇第1項(xiàng) UNCX01.P11,對(duì)應(yīng)的機(jī)床為銑床。 系統(tǒng)提示輸入程序的起始行號(hào),該機(jī)床對(duì)程序序號(hào)的要求為10。(在后置處理器中查看現(xiàn)有的后置處理器,選Mill Postprocessors銑床,系統(tǒng)在 Option file to open 中可查看對(duì)應(yīng)的方案文件,其中 Sequence Numbers 中的 Start sequence 為10,如前文圖) 處理完成之后系統(tǒng)彈出 INFORMATION WINDOW 窗口,顯示處理結(jié)果。 圖 10 結(jié)果顯示 CL File 將刀位軌跡輸出到刀位文件中。 MCD File 對(duì)刀位文件進(jìn)行后置處理,生成機(jī)床控制器數(shù)據(jù)文件。 經(jīng)上述操作,生成的NC代碼可在寫(xiě)字板或記事本中打開(kāi)。以下為生成的NC代碼和刀位數(shù)據(jù)文件。 圖11 NC代碼及刀位文件 五、思考題 1、什么是后置處理程序? 2、簡(jiǎn)述Pro/NC生成數(shù)控代碼的全過(guò)程。 實(shí)驗(yàn)三 集成化CAD/CAPP系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 通過(guò)對(duì)CAD/CAPP集成專家系統(tǒng)工作原理的分析和實(shí)例的運(yùn)行,使學(xué)生了解:(1)CAD/CAPP集成化的意義和實(shí)現(xiàn)方法,集成指的是信息的集成,CAD系統(tǒng)除描述零件的幾何信息之外,還必須描述零件的制造信息和總體信息,才能實(shí)現(xiàn)CAD/CAPP間完整的數(shù)據(jù)傳遞(2)采用特征建模技術(shù)實(shí)現(xiàn)零件信息完整描述的方法(3)CAPP 與專系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,使CAPP能夠模仿人類專家進(jìn)行判斷、推理、進(jìn)行工藝決策的過(guò)程方法。這一實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生加深和鞏固對(duì)課程所學(xué)相關(guān)知識(shí)的理解和掌握,并為今后從事CAD/CAM 的研究與開(kāi)發(fā)打下基礎(chǔ)。 二、 實(shí)驗(yàn)原理 CAD/CAPP集成專家系統(tǒng)是燕大自行開(kāi)發(fā)的,適于齒輪類零件設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。CAD系統(tǒng)采用特征建模技術(shù)實(shí)現(xiàn)零件信息的完整描述。CAPP接收CAD傳來(lái)的完整的零件信息,在專家系統(tǒng)推理機(jī)的控制下,通過(guò)對(duì)知識(shí)庫(kù)中知識(shí)的利用,實(shí)現(xiàn)工藝決策的智能化。 (1) 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 零 描 件 述 信 文 息 件 CAPP系統(tǒng) 表面加工路線推理模塊 工序尺寸計(jì)算模塊 工藝路線排序模塊 工藝文件輸出模塊 CAD系統(tǒng) 設(shè)計(jì)計(jì)算模塊 零件圖生成模塊 零件數(shù)據(jù)信息生成模塊 知識(shí)庫(kù) 數(shù)據(jù)庫(kù) CAD系統(tǒng)功能:以人機(jī)交互方式完成的特征建模,并可完成齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算及零件圖輸出。 CAPP系統(tǒng)功能:接收來(lái)自于CAD的零件信息描述文件,將CAPP工藝規(guī)劃問(wèn)題分解成若干子問(wèn)題,順序求解,求解過(guò)程中以知識(shí)庫(kù)存儲(chǔ)的事實(shí)性知識(shí)和規(guī)則性知識(shí)為依據(jù),由推理機(jī)來(lái)控制與知識(shí)的匹配過(guò)程,從而實(shí)現(xiàn)CAPP的智能決策。 (2) 特征的分類和描述 零件的特征分為:總體特征、幾何主特征、輔助特征和制造特征四種。其中:總體特征描述零件的總體信息,包括:零件名稱,零件代號(hào),零件材料,熱處理方式,生產(chǎn)方式,生產(chǎn)批量,交貨期限等。 幾何主特征描述零件的主要幾何信息,包括:圓柱、齒輪、錐體、矩形花鍵、漸開(kāi)線花鍵、螺紋等。 輔助特征:依附在主特征之上的特征。包括:槽、徑向孔、鍵槽等。 制造特征:包括粗造度、公差、齒輪精度等級(jí)等。 (3) CAPP中知識(shí)庫(kù)和推理方法 知識(shí)庫(kù)包括:機(jī)床、刀、卡、量具知識(shí)庫(kù) 余量知識(shí)庫(kù) 公差知識(shí)庫(kù) 表面加工鏈知識(shí)庫(kù) 推理方法:采用正向推理和反向推理。 三、 實(shí)驗(yàn)儀器 微機(jī)五臺(tái),要求內(nèi)存128M 以上, 裝有PROLOG系統(tǒng) 四、 實(shí)驗(yàn)步驟 (1) CAD/CAPP系統(tǒng)工作原理分析 重點(diǎn)介紹CAD/CAPP集成方法;特征的分類和零件描述;與傳統(tǒng)幾何建模方法的分析比較;CAPP專家系統(tǒng)與派生式CAPP相比較。 (2) CAD/CAPP的實(shí)例運(yùn)行 圖1 總體特征輸入界面 A、出示例零件,依據(jù)程序的要求依次輸入零件的總體特征,幾何主特征,輔助特征,制造特征。 界面如下: B、分析零件信息描述文件 圖2 圓柱特征輸入界面 圖3 齒輪特征輸入界面 齒輪特征輸入界面 C、 APP專家系統(tǒng) 分別運(yùn)行各模塊,并分析運(yùn)行結(jié)果。 以表面加工鏈為例詳細(xì)分析。 五、 分析整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告 六、思考題 1、 如何實(shí)現(xiàn)CAD/CAPP集成? 2、 特征分類中總體特征、幾何主特征、輔助特征分別描述什么? CAPP專家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)與推理機(jī)有何作用?- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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