第三章軟件知識(shí)（一）CAD部分引入：CAD（ComputerAidedDesign）是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。CAD是指技術(shù)人員以高速計(jì)算能力和顯示圖形的計(jì)算機(jī)為工具，用專業(yè)的知識(shí)和方法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行繪圖、分析計(jì)算和編寫(xiě)技術(shù)文件，將計(jì)算機(jī)的海量存儲(chǔ)和高速數(shù)據(jù)處理與人的創(chuàng)造性思維有機(jī)結(jié)合起來(lái)等設(shè)計(jì)活動(dòng)的統(tǒng)稱。用于CAD的計(jì)算機(jī)軟件及外部設(shè)備，總稱為CAD系統(tǒng)。1.AutoCAD2010界面由哪些部分組成？分別具有什么作用？答：AutoCAD2010界面由標(biāo)題欄、菜單欄、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、繪圖區(qū)、命令窗口、狀態(tài)欄、十字光標(biāo)幾部分組成。它們的作用分別為：標(biāo)題欄位于窗口頂部，顯示軟件的名稱及所打開(kāi)文件的名稱等信息，雙擊標(biāo)題欄可以進(jìn)行最大、最小化的切換。通過(guò)標(biāo)題欄的多個(gè)快捷按鈕，可以對(duì)文件進(jìn)行基本操作。菜單欄位于標(biāo)題欄下方，包括全部的功能和命令，通過(guò)菜單欄彈出下拉菜單，可以進(jìn)行諸多操作。工具欄包含許多有圖標(biāo)表示的命令按鈕，將一些菜單欄中常用的命令以快捷方式的形式排列出來(lái)，是常用應(yīng)用程序的調(diào)用的另一種形式，為設(shè)計(jì)工作減少了不少麻煩。繪圖區(qū)顯示正在繪制的圖形，其中包含模型、布局等選項(xiàng)卡，使用鼠標(biāo)滑輪可以對(duì)界面進(jìn)行縮放設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)模型空間與圖紙的相互切換。命令窗口顯示命令提示和信息，接收用戶在窗口中輸入的命令，是AutoCAD與設(shè)計(jì)者交流的工具。狀態(tài)欄顯示圖形編輯狀態(tài)，其中最常用的是對(duì)象捕捉與對(duì)象跟蹤按鍵，通過(guò)這些按鍵的組合達(dá)到精確作圖的目的。十字光標(biāo)標(biāo)識(shí)繪圖點(diǎn)或者選取繪圖對(duì)象，由鼠標(biāo)控制，左鍵表示選定，右鍵表示取消。2.簡(jiǎn)述SolidWorks2007軟件的典型功能？答：SolidWorks2007的典型功能：1).參數(shù)化尺寸驅(qū)動(dòng)參數(shù)化尺寸驅(qū)動(dòng)建模技術(shù)，即尺寸控制圖形。當(dāng)改變一個(gè)尺寸時(shí)，相應(yīng)的模型、裝配體、工程圖的形狀和尺寸將隨之變化而變化，非常有利于新產(chǎn)品在設(shè)計(jì)階段的反復(fù)修改。2).三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)工作時(shí)直接從三維空間開(kāi)始，設(shè)計(jì)師可以馬上知道自己的操作會(huì)導(dǎo)致的零件形狀。實(shí)體造型模型中包含精確的幾何、質(zhì)量等特性信息，可以方便準(zhǔn)確地計(jì)算零件或裝配體的體積和重量，輕松地進(jìn)行零件模型之間的干涉檢查。3).三個(gè)基本模塊聯(lián)動(dòng)三大基本模塊，即零件模塊、裝配體模塊和工程圖模塊，分別用于完成零件設(shè)計(jì)、裝配體設(shè)計(jì)和工程圖設(shè)計(jì)。雖三個(gè)模塊處于不同的工作環(huán)境中，但依然保持了二維與三維幾何數(shù)據(jù)的全相關(guān)性。在任意一個(gè)模塊中對(duì)設(shè)計(jì)所做的任何修改，都會(huì)自動(dòng)地反映到其它模塊中，從而避免了對(duì)各模塊的分別修改，大大提高了設(shè)計(jì)效率。4).特征管理器（設(shè)計(jì)樹(shù)）SolidWorks采用了特征管理器（設(shè)計(jì)樹(shù)）技術(shù)，可以詳細(xì)地記錄零件、裝配體和工程圖環(huán)境下的每一個(gè)操作步驟，非常有利于設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過(guò)程中的修改與編輯。5).支持國(guó)標(biāo)（GB）的智能化標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)ToolboxSolidWorks中的Toolbox支持中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB），還有符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO)的三維零件庫(kù),調(diào)用非常方便。Toolbox是充分利用了SolidWorks的智能零件技術(shù)而開(kāi)發(fā)的三維標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)，與SolidWorks的智能裝配技術(shù)相配合，可以快捷地進(jìn)行大量標(biāo)準(zhǔn)件的裝配工作。6).源于黃金伙伴的高效插件以優(yōu)秀插件武裝起來(lái)的SolidWorks，讓設(shè)計(jì)師在不脫離SolidWorks的環(huán)境下就可以進(jìn)行三維設(shè)計(jì)、工程分析、數(shù)控加工、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等與產(chǎn)品整個(gè)生命周期有關(guān)的活動(dòng)，使其真正地成為CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系統(tǒng)。7).eDrawings—網(wǎng)上設(shè)計(jì)交流工具SolidWorks免費(fèi)為用戶提供eDrawings——一個(gè)通過(guò)電子郵件傳遞設(shè)計(jì)信息的工具，是一個(gè)非常有用的設(shè)計(jì)交流工具。8).API開(kāi)發(fā)工具接口借助API開(kāi)發(fā)工具接口，用戶可以對(duì)程序進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)；通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，可直接與Pro/E、UG等軟件的文件交換數(shù)據(jù)。3.CATIAV5軟件的典型功能？CATIA在不同需求時(shí)是在不同的模塊下工作的，CATIA提供了豐富的功能模塊，各個(gè)模塊的典型功能如下：1)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)模組包括各種基礎(chǔ)圖素，如標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)功能，為高效設(shè)計(jì)提供了可能。2)機(jī)械設(shè)計(jì)模組包括機(jī)械零件、板金零件、模具及機(jī)械產(chǎn)品等從概念設(shè)計(jì)到細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)的各種功能。該模組包括的模塊較多。3)曲面造型模組包括各種曲面造型功能，可用于帶有復(fù)雜曲面零件的設(shè)計(jì)，也可進(jìn)行產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計(jì)。4)數(shù)控加工模組提供了優(yōu)越的數(shù)控加工解決方案，支持高速加工和多軸加工等高級(jí)加工。5)知識(shí)工程模組是一個(gè)智能化的解決方案，它可以把隱含知識(shí)的設(shè)計(jì)方法轉(zhuǎn)變成顯性知識(shí)的設(shè)計(jì)方法，用戶可以捕捉和重用共同的、貫穿于整個(gè)產(chǎn)品生命周期的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。從設(shè)計(jì)到制造，從單個(gè)應(yīng)用到全企業(yè)的廣泛應(yīng)用，用戶可以分享任何類型的外部知識(shí)。6)工程分析模組可以對(duì)任何零件或裝配件進(jìn)行工程分析，對(duì)基于知識(shí)工程的體系結(jié)構(gòu)可方便的利用分析規(guī)則和分析結(jié)果優(yōu)化產(chǎn)品。7)設(shè)備與系統(tǒng)工程模組用于在3D環(huán)境下對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)雜電氣、液壓傳動(dòng)、管路和機(jī)械系統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計(jì)與集成，并優(yōu)化其空間布局。8)電子樣機(jī)模組用于構(gòu)建電子樣機(jī)（虛擬產(chǎn)品），并對(duì)其進(jìn)行檢查、模擬和驗(yàn)證。9)人體工學(xué)模組用于人體模型的構(gòu)造，以及人體工學(xué)方面的分析。4.Pro/E5.0的基本功能？答：Pro/E5.0各模塊的基本功能如下：1）工業(yè)設(shè)計(jì)模塊主要用于對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行幾何設(shè)計(jì)，Pro/E后階段的各個(gè)工作數(shù)據(jù)的產(chǎn)生都要依賴于實(shí)體建模所生成的數(shù)據(jù)。2）機(jī)械設(shè)計(jì)模塊數(shù)量等信息。3、PreCAST：PreCAST是ProCAST的前置處理器，允許用戶讀取有限元模型、對(duì)不同的模型組件指定材料屬性、設(shè)定接口和邊界條件、定義初始條件、模擬參數(shù)，生成xxd.dat和xxp.dat文件，4、DataCAST：檢查模型及PreCAST中對(duì)模型的定義是否有錯(cuò)誤，如有錯(cuò)誤，輸出錯(cuò)誤信息，如無(wú)錯(cuò)誤，將所有的模型信息轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，生成xx.unf文件。5、ProCAST：對(duì)鑄造過(guò)程模擬分析計(jì)算，生成xx.unf文件。6、ViewCAST：顯示鑄造過(guò)程模擬分析結(jié)果。7、PostCAST：對(duì)鑄造過(guò)程模擬分析結(jié)果進(jìn)行后處理。2．簡(jiǎn)述MAGMASOFT軟件基本模擬流程。MAGMASOFT基本流程是軟件的前處理模塊，包括幾何實(shí)體建模、CAD數(shù)據(jù)接口和自動(dòng)網(wǎng)格劃分。軟件的主處理模塊，包括模擬全過(guò)程中工藝參數(shù)的輸入；模擬的后處理模塊，包括三維視圖顯示、運(yùn)算結(jié)果評(píng)估。（三）CAM部分引入：CAM(computerAidedManufacturing)是計(jì)算機(jī)輔助制造。利用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備管理控制和操作的過(guò)程。它輸入信息是零件的工藝路線和工序內(nèi)容，輸出信息是刀具加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡(刀位文件)和數(shù)控程序。核心是計(jì)算機(jī)數(shù)值控制(簡(jiǎn)稱數(shù)控)，數(shù)控的特征是由編碼在穿孔紙帶上的程序指令來(lái)控制機(jī)床。1.簡(jiǎn)述CAXA軟件的主要功能CAXA數(shù)控車(chē)XP的CAD功能CAXA數(shù)控車(chē)XP與CAXA電子圖板采用相同的幾何內(nèi)核具有強(qiáng)大的二維繪圖功能和豐富的數(shù)據(jù)接口，特征實(shí)體造型主要有拉伸、旋轉(zhuǎn)、導(dǎo)動(dòng)、放樣、倒角、圓角、打孔、筋板、拔模、分模等特征造型方式，可以將二維的草圖輪廓快速生成三維實(shí)體模型。自由曲面造型提供多種NURBS曲面造型手段：可通過(guò)列表數(shù)據(jù)、數(shù)學(xué)模型、字體、數(shù)據(jù)文件及各種測(cè)量數(shù)據(jù)生成樣條曲線；通過(guò)掃描、放樣、旋轉(zhuǎn)、導(dǎo)動(dòng)、等距、邊界網(wǎng)格等多種形式生成復(fù)雜曲面；并提供裁剪、延伸、縫合、拼接、過(guò)渡等曲線曲面裁剪手段。可以完成復(fù)雜的工藝造型任務(wù)。數(shù)控車(chē)XP的繪圖操作和電子圖板相像，可以參照電子圖板的操作方法進(jìn)行繪圖。2）CAXA數(shù)控車(chē)XP的CAM功能CAM是數(shù)控車(chē)XP的重要功能之一，數(shù)控車(chē)CAM自動(dòng)編程主要包括加工造型、機(jī)床設(shè)置、刀路生成和后置處理等四個(gè)部分。其特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：（1）設(shè)計(jì)、編程集成化“CAXA線切割xp”可以完成繪圖設(shè)計(jì)、加工代碼生成、連機(jī)通訊等功能，集圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和代碼編程于一體。（2）更完善的數(shù)據(jù)接口“CAXA線切割xp”可直接讀取EXB格式文件、DWG格式文件、任意版本的DXF格式文件以及IGES格式、DAT格式等各種類型的文件，使得所有CAD軟件生成的圖形都能直接讀入“CAXA線切割xp”，這樣不管用戶的數(shù)據(jù)來(lái)自何方，均可利用“CAXA線切割xp”完成加工編程，生成加工代碼。（3）圖紙、代碼的打印“CAXA線切割xp”可在軟件內(nèi)直接從打印機(jī)上輸出圖紙和生成的代碼。其中代碼還允許用戶進(jìn)行排版、修改等操作，加強(qiáng)了圖紙、代碼的管理功能。（4）互交式的圖像矢量化功能位圖矢量化一直是用戶很歡迎的一個(gè)實(shí)用功能，新版本對(duì)它也進(jìn)行了加強(qiáng)和改進(jìn)，新的位圖矢量化功能能夠接受的圖形格式更多、更常見(jiàn)，它可以適用于BMP、GIF、JPG、PNG等格式的圖形，而且在矢量化后您可以調(diào)出原圖進(jìn)行對(duì)比，在原圖的基礎(chǔ)上對(duì)矢量化后的輪廓進(jìn)行修正。（5）齒輪、花鍵加工功能解決任意參數(shù)的齒輪加工問(wèn)題。輸入任意的模數(shù)、齒數(shù)等齒輪相關(guān)參數(shù)，由軟件自動(dòng)生成齒輪、花鍵的加工代碼。（6）完善的通訊方式可以將電腦與機(jī)床直接連機(jī)，將加工代碼發(fā)送到機(jī)床的控制器?！癈AXA線切割V2”提供了電報(bào)頭通訊、光電頭通訊、串口通訊等多種通訊方式，能與國(guó)產(chǎn)的所有機(jī)床連接。兩軸到五軸的數(shù)控加工兩軸到三軸加工為基本配置。多樣化的加工方式可以安排從粗加工、半精加工、到精加工的加工工藝路線，高效生成刀具軌跡。四軸到五軸加工方式：曲線加工、四軸平切面、五軸等參數(shù)線、五軸側(cè)銑、五軸定向、五軸G01鉆孔、五軸轉(zhuǎn)四軸軌跡等多種加工方法，針對(duì)葉輪、葉片類零件提供葉輪粗加工和葉輪精加工實(shí)現(xiàn)整體加工葉輪和葉片。宏加工提供倒圓角加工，可生成加工圓角的軌跡和帶有宏指令的加工代碼，可以充分利用宏程序功能，使得倒圓角的加工程序變得異常簡(jiǎn)單靈活。編程助手方便的代碼編輯功能，簡(jiǎn)單易學(xué)，非常適合手工編程使用。同時(shí)支持自動(dòng)導(dǎo)入代碼和手工編寫(xiě)的代碼，其中包括宏程序代碼的軌跡仿真，能夠有效驗(yàn)證代碼的正確性。支持多種系統(tǒng)代碼的相互后置轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)加工程序在不同數(shù)控系統(tǒng)上的程序共享。還具有通訊傳輸?shù)墓δ埽ㄟ^(guò)RS232口可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)與編程軟件間的代碼互傳。知識(shí)加工運(yùn)用知識(shí)加工，經(jīng)驗(yàn)豐富的編程者可以將加工的步驟、刀具、工藝條件進(jìn)行記錄、保存和重用，大幅提高編程效率和編程的自動(dòng)化程度；數(shù)控編程的初學(xué)者可以快速學(xué)會(huì)編程，共享經(jīng)驗(yàn)豐富編程者的經(jīng)驗(yàn)和技巧。隨著企業(yè)加工工藝知識(shí)的積累和規(guī)范化，形成企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的加工流程。生成加工工序單自動(dòng)按加工的先后順序生成加工工藝單，方便編程者和機(jī)床操作者之間的交流，減少加工中錯(cuò)誤的產(chǎn)生。加工工藝控制提供豐富的工藝控制參數(shù)，可方便地控制加工過(guò)程，使編程人員的經(jīng)驗(yàn)得到充分的體現(xiàn)。豐富的刀具軌跡編輯功能可以控制切削方向以及軌跡形狀的任意細(xì)節(jié)，大大提高了機(jī)床的進(jìn)給速度。加工軌跡仿真提供了軌跡仿真手段以檢驗(yàn)數(shù)控代碼的正確性?？梢酝ㄟ^(guò)實(shí)體真實(shí)感仿真模擬加工過(guò)程，顯示加工余量；自動(dòng)檢查刀具切削刃、刀柄等在加工過(guò)程中是否存在干涉現(xiàn)象。通用后置處理后置處理器無(wú)需生成中間文件就可直接輸出G代碼指令，系統(tǒng)不僅可以提供常見(jiàn)的數(shù)控系統(tǒng)后置格式，用戶還可以自定義專用數(shù)控系統(tǒng)的后置處理格式。2簡(jiǎn)述MasterCAM軟件數(shù)控編程流程。（簡(jiǎn)述的流程）1零件的幾何建模2零件的加工工藝性分析3零件的加工刀具路徑確定4零件的模擬數(shù)控加工5生成數(shù)控指令代碼1）創(chuàng)建制造模型包括創(chuàng)建或獲取設(shè)計(jì)模型以及工件規(guī)劃。2）進(jìn)入加工環(huán)境3）設(shè)置工件為了使加工的仿真效果更加真實(shí)，有時(shí)需要對(duì)零件添加工件。另外，如果需要系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)算進(jìn)給速度等參數(shù)時(shí)，設(shè)置工件也非常重要。4）選擇加工方法Mastercam為用戶提供了很多種加工方法，根據(jù)加工的零件不同，只有選擇合適的加工方式，才能提高加工效率和加工質(zhì)量，并通過(guò)CNC加工刀具路徑獲取控制機(jī)床自動(dòng)加工的相應(yīng)數(shù)控程序。在零件數(shù)控加工程序編制的同時(shí)，還要仔細(xì)考慮成型零件的公差、形狀特點(diǎn)、材料性質(zhì)以及技術(shù)要求等因素，進(jìn)行合理的加工參數(shù)的設(shè)置，才能保證編制的數(shù)控程序高效、準(zhǔn)確地加工出質(zhì)量合格的零件。因此，加工方法同樣非常的重要。5）選擇刀具在Mastercam生成刀具路徑之前，需要選擇在加工過(guò)程中所使用的刀具。一個(gè)零件從粗加工到精加工可能要分成若干步驟，需要使用若干把刀具，而刀具的選擇直接影響到加工的成敗和效率。所以，在選擇刀具之前，要首先了解加工零件的特征、機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削量以及其他相關(guān)因素，然后選擇合適的刀具。6）設(shè)置加工參數(shù)在Mastercam中需要設(shè)置的加工參數(shù)包括共性參數(shù)以及在不同的加工方式中所特有的參數(shù)。這些參數(shù)的設(shè)置將直接影響到數(shù)控程序編寫(xiě)的結(jié)果，程序加工效率的高低取決于加工參數(shù)的設(shè)置得是否合理。7）加工仿真加工仿真是用實(shí)體切削的方式來(lái)模擬刀具路徑。對(duì)于已生成刀具路徑的操作，可在圖形窗口中以線框形式或?qū)嶓w形式模擬刀具路徑，讓使用者在很直接地觀察到刀具切削工件的實(shí)際過(guò)程，以驗(yàn)證個(gè)操作定義的合理性。8）利用后處理生成數(shù)控程序刀具路徑生成并確定其檢驗(yàn)無(wú)誤后，就可以進(jìn)行后處理操作了。后處理是由NCI處理路徑文件轉(zhuǎn)成數(shù)控文件，而數(shù)控文件是可以在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工的一種途徑。3．簡(jiǎn)述Cimatron軟件技術(shù)特點(diǎn)1、基于知識(shí)的加工：這是Cimatron系統(tǒng)內(nèi)置的加工核心特色，該特色保證了在用戶選擇了加工對(duì)象與合適的加工方法及其工藝參數(shù)之后，對(duì)加工的狀況進(jìn)行分析，合理地調(diào)整刀路軌跡，使加工結(jié)果更合理、更安全、更高效；2.基于毛坯殘留知識(shí)的加工用戶根據(jù)實(shí)際加工的毛坯形狀定義對(duì)應(yīng)的初始毛坯（即可以定義規(guī)則毛坯，如方料、圓料等，也