1、第2章 NX6.0 CAM入門知識(shí),NX CAM 是UGS的一套集成化的數(shù)字化制造和數(shù)控加工應(yīng)用解決方案。NX6.0是繼NX5.0以后的新版本，是Siemens PLM Software產(chǎn)品生命周期管理軟件系列的重要組成部分。NX的加工模塊一直居行業(yè)領(lǐng)先，其加工功能完備，加工方法豐富，行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的成熟，是航空航天、汽車船舶、機(jī)械電子等行業(yè)首選加工軟件之一，其軟件啟動(dòng)畫面如圖2.1所示。,2.1 UG NX概述,UG CAM是把虛擬模型變成真實(shí)產(chǎn)品很重要的一步，即把三維模型表面所包含的幾何信息，自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算變成數(shù)控機(jī)床加工所需要的代碼，從而精確地完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的構(gòu)想。,2.1.1 UGS公司簡(jiǎn)介

2、,UGS公司是全球全生命周期管理（PLM）領(lǐng)域軟件與服務(wù)的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。它擁有6,800名員工、46,000家客戶遍布全球62 個(gè)國(guó)家、全球裝機(jī)量近400萬臺(tái)套。UGS公司倡導(dǎo)軟件的開放性與標(biāo)準(zhǔn)化，并與客戶密切協(xié)作，提供個(gè)性化的企業(yè)解決方案，幫助客戶進(jìn)行管理流程的不斷創(chuàng)新，以真正實(shí)現(xiàn)PLM所帶來的價(jià)值。,2.1.2 NX6.0新功能介紹,NX6.0和以往的版本相比有較大的改進(jìn)，界面、使用性、可操作性都有明顯改善，使用戶學(xué)習(xí)、使用NX6.0輕松容易，減少了培訓(xùn)時(shí)間和成本。具體的改進(jìn)如下。 1提高設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 2建模技術(shù)革新 3逆向工程 4特征建模工作流 5可視化 6利用產(chǎn)品開發(fā)知識(shí),2.1.3 C

3、AM與CAD關(guān)系,三維模型是NX CAM編程前提，任何CAM程序的編制都要有CAD模型作為加工的對(duì)象進(jìn)行編程。因此，模型的難易、好壞程度也決定了編程的難度和加工誤差，甚至壞的模型（模型存在破碎面，錯(cuò)位面等）在編程之前要大幅度的修改才能加工。 在NX獲得CAD模型主要有兩種方式： （1）直接利用NX CAD創(chuàng)建的模型。 （2）圖檔的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的途徑主要有兩種。 直接利用NX數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器打開文件，實(shí)行數(shù)據(jù)交換，對(duì)于一些無法直接打開的可以利用NX的導(dǎo)入功能打開。 二次轉(zhuǎn)換：首先將文件生成通用數(shù)據(jù)格式，再利用NX數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器打開。假設(shè)是PROE文件，先使用PROE軟件將文件生成STEP 、IGES 、

4、 CATIA等，然后再使用NX數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器打開。,2.1.4 NX6.0 CAM介紹,NX6.0 CAM 基于UGS公司在CAM領(lǐng)域超過30年的經(jīng)驗(yàn)而開發(fā)，是一套功能深入、高度靈活的CAM系統(tǒng)。它為NC編程人員提供充分利用高級(jí)機(jī)床所需的全面功能，能夠使用戶最大限度地發(fā)揮他們?cè)谙冗M(jìn)機(jī)床上的投資價(jià)值。 NX6.0 CAM是把虛擬模型變成真實(shí)產(chǎn)品很重要的一步，即把三維模型表面所包含的幾何信息，自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算變成數(shù)控機(jī)床加工所需要的代碼，從而精確地完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的構(gòu)想，如圖2.9所示。 1NX6.0 CAM加工模塊 2NX6.0 CAM的優(yōu)勢(shì) 3支持機(jī)床,2.2 NX6.0的安裝,NX6.0的安裝和其他低版

5、本的安裝步驟是一樣的，基本功能的NX6.0安裝包含兩部分：授權(quán)服務(wù)器和主程序。,2.2.1 電腦基本要求,NX6.0和其他低版本相比電腦的配置要求高，特別是在CAM方面要求更高。如果對(duì)速度和效率要求高的用戶可以適當(dāng)提供電腦配置檔次。對(duì)于一般用戶，只要能流暢運(yùn)行即可。這里對(duì)一般用戶的電腦硬件配置簡(jiǎn)單表述，如表2.1所示。,2.2.2 啟動(dòng)安裝程序,一般用戶向SIEMENS公司正式購(gòu)買的軟件為CD-ROM介質(zhì)。彈出光驅(qū)托盤，把發(fā)放的安裝光盤放入光驅(qū)內(nèi)，光盤會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)安裝主界面，如圖2.15所示。如果沒有啟動(dòng)，也可以進(jìn)入光盤根目錄運(yùn)行“Launch.exe”文件進(jìn)入安裝主界面，如圖2.16所示。,2

6、.2.3 安裝授權(quán)服務(wù)器,企業(yè)用戶在安裝NX6.0前應(yīng)確認(rèn)已經(jīng)過SIEMENS的授權(quán)許可證，并獲得相應(yīng)的授權(quán)文件。對(duì)企業(yè)用戶來說，License服務(wù)器僅需要安裝在服務(wù)器中，其他客戶端可直接指定服務(wù)器及其端口號(hào)即可。單機(jī)版安裝方式與企業(yè)板相同，不同的是授權(quán)服務(wù)器即為本地計(jì)算機(jī)。NX6.0的授權(quán)服務(wù)器的默認(rèn)端口為28000。具體安裝授權(quán)服務(wù)器包含兩個(gè)步驟：替換計(jì)算機(jī)名稱和安裝服務(wù)器。 1替換計(jì)算機(jī)名 首先在安裝主界面獲得完整計(jì)算機(jī)名稱，再替換授權(quán)文件原有計(jì)算機(jī)名稱。 2安裝 安裝的主要過程是：指定安裝語(yǔ)言、安裝目錄、指定授權(quán)文件。,2.2.4 安裝主程序,安裝主程序比較簡(jiǎn)單，用戶有三種安裝的方法可

7、供選擇。 典型安裝：安裝全都功能，文件安裝在C盤目錄下，大約需要3G的硬盤空間。 自定義安裝：自定義設(shè)置安裝目錄、選擇需要安裝的功能。建議高級(jí)用戶安裝，或者磁盤空間不足的用戶安裝。 映射驅(qū)動(dòng)器：從網(wǎng)絡(luò)映射已安裝好的軟件。,2.2.5 安裝不成功解決方法,如果安裝不成功，軟件會(huì)有錯(cuò)誤提示，用戶按照提示修改錯(cuò)誤之處即可。一般的常見解決方法如下： （1）確保你的計(jì)算機(jī)名不含中文，否則安裝好后無法運(yùn)行程序。查找計(jì)算機(jī)名稱的方法是：右擊【我的電腦】【屬性】【計(jì)算機(jī)名】按鈕，如圖2.38所示。如需要更改，則單擊【更改】按鈕，進(jìn)入【計(jì)算機(jī)名稱更改】對(duì)話框，進(jìn)行更改，如圖2.39所示。 （2）確保登陸用戶名不

8、含中文，安裝用戶為管理員用戶、有安裝軟件的權(quán)利。 （3）保證所安裝的系統(tǒng)是Windos 2000 /Windos XP/ Windos 2003，沒有防火墻、病毒和殺毒軟件的阻止。,2.3 NX6.0 CAM加工環(huán)境,當(dāng)CAD模型首次進(jìn)入加工環(huán)境時(shí)，系統(tǒng)會(huì)提示為模型設(shè)置加工環(huán)境。加工環(huán)境中提供各種加工模塊，比如車、銑、鉆等。如圖2.40所示的螺旋槳外形較復(fù)雜，需要5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床才能完成，需要將螺旋槳的加工環(huán)境設(shè)置為多軸加工模塊才能對(duì)其加工編程。,2.3.1 加工環(huán)境設(shè)置,如果模型是首次進(jìn)入加工環(huán)境，將彈出加工環(huán)境對(duì)話框，如圖2.41所示。CAM會(huì)話配置主要的作用是選擇加工機(jī)床的模塊。CAM設(shè)置主

9、要的作用是確定所用庫(kù)的文件包括：刀具、操作類型、加工材料、刀具材料、進(jìn)給率和轉(zhuǎn)速等。 比如：螺旋槳的加工環(huán)境應(yīng)設(shè)置為多軸加工模板，具體步驟如下。 （1）單擊【開始】|【加工】按鈕，彈出【加工環(huán)境】對(duì)話框。 （2）在【CAM會(huì)話配置】列表框中選擇cam_general選項(xiàng)，在【要?jiǎng)?chuàng)建的CAM設(shè)置】列表框中選擇mill_multi_axis選項(xiàng)。 （3）單擊【確定】按鈕，進(jìn)入加工界面。 如果需要?jiǎng)h除已設(shè)置好的CAM配置，單擊【菜單欄】|【工具】|【操作導(dǎo)航器】|【刪除設(shè)置】按鈕，就可以重新設(shè)置加工環(huán)境設(shè)置。,2.3.2 加工界面介紹,CAM配置完成之后，進(jìn)入加工界面，加工界面各菜單欄區(qū)域名稱如圖2

10、.42所示。本節(jié)將介紹加工界面、導(dǎo)航器、各工具條命令等。,2.4 NX6.0 CAM編程步驟,NX6.0 CAM支持的加工類型很多，但是基本的步驟類似。本節(jié)將先介紹NX6.0 CAM的編程步驟和創(chuàng)建操作的4個(gè)父節(jié)點(diǎn)（幾何體、程序、方法和刀具）。最后在2.5節(jié)中將介紹刀具軌跡后處理輸出為NC代碼文件。,2.4.1 編程步驟,在NX6.0 CAM中的編程步驟主要有兩步：創(chuàng)建操作和處理刀具軌跡得到機(jī)床能識(shí)別的代碼，如圖2.52圖2.53所示。,2.4.2 創(chuàng)建幾何體,NX6.0 CAM中的幾何體一共有6種，如圖2.54所示。有些幾何體直接在操作上創(chuàng)建更方便，不需要在創(chuàng)建幾何體對(duì)話框內(nèi)創(chuàng)建。比如切削區(qū)

11、域、文字、加工邊界。在對(duì)話框內(nèi)經(jīng)常需要?jiǎng)?chuàng)建的幾何體有坐標(biāo)系和工件。,2.4.3 創(chuàng)建方法,創(chuàng)建方法是設(shè)置加工的余量及刀具有關(guān)的參數(shù)。單擊創(chuàng)建方法圖標(biāo)，進(jìn)入【創(chuàng)建方法】對(duì)話框，如圖2.61所示。根據(jù)操作的類型不同，創(chuàng)建方法時(shí)操作類型需要切換。比如銑孔需要進(jìn)入的是平面銑類型，而不是孔加工類型，因?yàn)殂娍讜r(shí)余量和刀具直徑無關(guān)，而是刀具的運(yùn)動(dòng)輪廓。,2.4.4 創(chuàng)建刀具,刀具是切削材料的基本生產(chǎn)工具。單擊創(chuàng)建刀具圖標(biāo)，進(jìn)入【創(chuàng)建刀具】對(duì)話框，如圖2.66所示。NX6.0 CAM內(nèi)可以創(chuàng)建的刀具有銑刀、車刀、鉆頭、鏜刀等。每種操作對(duì)應(yīng)操作所需的刀具，根據(jù)操作的類型不同，創(chuàng)建刀具時(shí)操作類型需要切換。創(chuàng)建刀具

12、有兩種辦法：從庫(kù)中調(diào)用刀具和自定義刀具。,2.4.5 創(chuàng)建程序,如果零件比較復(fù)雜，所創(chuàng)建的操作會(huì)過多，甚至使用的機(jī)床有多種類型。這樣極易出現(xiàn)因用戶管理操作不當(dāng)，使操作放置雜亂。因此整理需要浪費(fèi)大量的時(shí)間，甚至操作在進(jìn)行不同的后處理時(shí)混淆造成事故。程序作為管理操作的文件夾，可以把不同種類操作分組放置，這樣便于修改和后處理，如圖2.73所示。 創(chuàng)建程序比較簡(jiǎn)單，輸入程序名稱即可。軟件默認(rèn)為第一個(gè)為PROGRAM，第二個(gè)則是PROGRAM_1，第三個(gè)PROGRAM_2，依次類推。創(chuàng)建其他的對(duì)象也是一樣的命名規(guī)則。,2.4.6 創(chuàng)建操作,操作是對(duì)其加工區(qū)域創(chuàng)建刀具軌跡的過程。CAM設(shè)置決定了加工類型，

13、一個(gè)加工類型又根據(jù)區(qū)域和工藝劃分為多種操作子類型。比如在平面銑加工類型里面，操作子類型有15種，如圖2.74所示。每一種子類型只能生成二維區(qū)域的刀具軌跡。當(dāng)然加工類型在CAM設(shè)置是可以改變的，可以在同一個(gè)文件創(chuàng)建多種不同類型的操作。 比如：需要精銑零件平整表面，可以使用平面銑加工類型的【表面區(qū)域銑】子類型，如果還需要在零件上鉆孔，可以單擊【類型】下拉列表框，選擇drill選項(xiàng)，就進(jìn)入鉆孔類型。,2.5 NX6.0 CAM后處理,在UG_CAM中生成零件加工刀軌，刀軌文件中包含切削點(diǎn)刀心數(shù)據(jù)的GOTO語(yǔ)句，還有控制機(jī)床的其他指令信息。這些刀軌文件不能直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床，因?yàn)槊颗_(tái)機(jī)床/控制系統(tǒng)對(duì)程序格式

14、和指令都有不同要求，比如對(duì)同一行中不同G碼的輸出順序有不同的要求。所以刀軌文件必須經(jīng)過處理，以符合某一機(jī)床/控制系統(tǒng)的要求。,2.5.1 后處理基礎(chǔ),UG加工模塊產(chǎn)生刀軌，首要目的是為了加工工件，但我們不能直接將這種未修改過的刀軌文件傳送給機(jī)床進(jìn)行切削工件，因?yàn)闄C(jī)床的類型很多，每種類型的機(jī)床都有其獨(dú)特的硬件性能和要求，比如它可以有垂直或是水平的主軸，可以幾軸聯(lián)動(dòng)等。此外，每種機(jī)床又受其控制器（controller）的控制，控制器接受刀軌文件并指揮刀具的運(yùn)動(dòng)或其他的行為（比如冷卻液的開關(guān)），但控制器也無法接受這種未經(jīng)格式化過的到軌文件。因此，刀軌文件必須被修改成適合于不同機(jī)床/控制器的特定參數(shù)（

15、機(jī)床能識(shí)別的程序代碼），這種修改就是所謂的后處理。后處理最基本的兩個(gè)要素就是刀軌數(shù)據(jù)（Tool Path Data）和后處理器（A Postprocessor）。 1后置處理器構(gòu)成:后置處理器主要有兩個(gè)文件構(gòu)成：事件處理器和定義文件。這兩個(gè)文件可以通過后置處理構(gòu)造器進(jìn)行創(chuàng)建，也可直接對(duì)其進(jìn)行編輯，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜機(jī)床/控制系統(tǒng)的后置處理。 2后置處理的過程:事件管理器提取UG的刀軌數(shù)據(jù)，將相應(yīng)的事件名、變量等傳遞給UG后處理，UG后處理根據(jù)事件處理器中的規(guī)定對(duì)事件進(jìn)行處理，處理完成后，再根據(jù)定義文件中規(guī)定的格式將其輸出成符合機(jī)床控制系統(tǒng)要求的NC文件，如圖2.75所示。,2.5.2 添加后處理類型,NX6.0 CAM的操作類型很多，從2.5軸到5軸加工、車、車銑中心等，使用的機(jī)床五花八門。原有的后處理只能支持SIEMENS、FANUC機(jī)床，很難滿足實(shí)際的需要。由于后處理的制作比較復(fù)雜，絕不能有絲毫差錯(cuò)，所以后處理文件一般由專業(yè)人員編制。 假設(shè)編程人員得到的是普通FANUC機(jī)床后處理文件。后處