SolidWorks & SolidCAM 2009数控加工基础与典型范例
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前言

SolidWorks是一个功能强大且操作简单的机械软件,现在绝大多数机械设计公司都要求会使用SolidWorks。一直以来,要进行数控加工的工件,都一直采用MasterCAM打开SolidWorks进行编程的方法,但这样对模型的更新十分不利,数据转换也比较麻烦。SolidCAM的出现改变了SolidWorks不能进行编程的局面,再也不必担心由于数据交换或者不能及时更新而造成的错误。更重要的是,SolidCAM使加工效率更高,SolidCAM所有加工过程中使用的几何都完全关联SolidWorks设计模型。SolidCAM能帮助用户自动通过更新的模型同步所有加工操作过程。

SolidCAM具有以下几个特点。

● 先进的智能化CAM

SolidCAM通过定制化的加工模板完全支持加工知识库的应用,提升加工效率。

SolidCAM的自动特征识别和加工技术(AFRM)模块自动完成零件的加工过程。

● 残留毛坯的可视化和加工过程

在加工过程中的任何阶段,SolidCAM都提供了强大的残留毛坯的显示、分析和加工过程。

可视化的验证工具,包括2D仿真、实体验证和高级机床仿真。

● 模板加工

SolidCAM可以把加工的每个操作过程或者整个工艺保存为模板。

加工模板可以进行调用和加载,也可以随时进行修改。

SolidCAM也可以保存默认模板,以便在新建操作中自动调用。

SolidCAM模块

● 2.5轴铣削

生产效率最高的工具。

SolidCAM为SolidWorks模型提供了交互式、自动化、强大的2.5轴功能,还提供了目前市场上最强大的切槽算法。SolidCAM完整的刀具轨迹控制和功能强大的算法,可保证用户制造出他们需要的产品。加工工序可以容易地进行重新排序、移动和镜像操作。

任何成功的产品加工所需的所有策略都可以在SolidWorks的界面内部直接完成。SolidCAM已在实际生产环境下经过考验,已成功地在数千家制造企业和工具车间应用。

● 3D铣削

功能强大、操作灵活、高效安全。

SolidCAM的3D铣削功能,既可用于块状零件,也可用于复杂形状的零件。对于块状零件,SolidCAM采用Z常数加工策略,自动辨别待加工的凹槽和轮廓。

对于航空结构件、模具、电极和原型,SolidCAM提供了3D加工策略,包括高速加工和集成的余料加工方法。不论模型有多么复杂,SolidCAM都可提供包含模具高精表面加工的优化方法和粗精加工策略。

● 4/5轴多面体定位加工

在很短的时间内编制复杂的切削操作程序。

采用SolidCAM进行编程,并在4或5轴加工中心加工多面体零件是非常有效和获益的。SolidCAM将SolidWorks模型转到用户定义的加工平面,自动计算所有在3D加工环境中的坐标转换和倾斜角度。

SolidCAM使机床柔性调整和减少专用夹具成为可能。用户可在任一表面定义2.5D和3D的加工工序,利用SolidCAM的先进刀具轨迹验证功能进行检查。其输出已经是4或5轴数控机床运行的程序。

● 5轴联动加工

完全发挥5轴加工中心的作用。

由于缩短加工时间、提高表面质量和延长刀具寿命的迫切需求,5轴联动加工的应用日益广泛。SolidCAM致力于充分发挥5轴联动加工、干涉控制和机床仿真的所有优势,提供5轴加工解决方案的坚实基础。

智能化和功能强大的5轴加工策略,包括切削和精整工序,使SolidCAM可用于加工几何形状复杂的零件(如模具的型芯和型腔、航天零件、刀具、汽缸盖,以及蜗轮叶片和推进叶轮)。SolidCAM还提供整台机床的真实仿真,以供检查刀具与机床部件之间的干涉。

● 高速铣削(HSM)

SolidCAM的高速铣削(HSM)是一个非常强大的高速加工模块,经过市场验证,其对于模具、工具、冲压模具和复杂3D零件的高速加工非常有效,HSM提供了独一无二的进给和快速走刀的高速轨迹。

SolidCAM高速铣削模块能够光顺切削和退刀路径,维持光顺连续的刀具运动轨迹,以满足高速加工中维持高速进给和避免停顿的需求。

在SolidCAM HSM模块中以最小的Z高度退刀,连刀也可以产生倾斜角度、圆弧光顺和尽可能的低退刀,有效地减少了空切和加工时间。

高速铣削能够产生高效、光滑和防止干涉的刀路轨迹,提高了曲面加工质量,减少了刀具载荷,延长了刀具和机床寿命。

在如今对缩短产品生产周期、降低成本和提高质量的要求下,高速铣削成为加工车间必不可少的需求。

对所有高速切削能力有较高要求的用户来说,SolidCAM HSM模块是一个非常强大的解决方案。

SolidCAM HSM模块在多方面是对CAM技术的提升,使真正的高速铣削加工成为可能,高速铣削包括避免刀具路径尖角,使用具尽可能地与零件保持接触,优化空切运动,减少空切产生光顺的进退刀。

任何3D高速铣削都能够控制曲面的曲率角度或者加工的边界范围,SolidCAM HSM模块提供了独一无二的边界创建工具,包括最大轮廓线、刀具切除区域边界、平缓区域边界、残料切削理论边界、残料边界和用户自定义边界。

对所有高速切削能力有较高要求的用户来说,SolidCAM HSM模块是一个非常强大的解决方案,它能够提高CNC机床的生产效率,减少空切和圆滑连接刀路,并产生连续的刀具运动。

● 车铣复合

车削和自驱动刀具。

SolidCAM在车削、车削+自驱动刀具和割槽应用上,都能提供最大的生产效率,并能明显减少编程时间。

SolidCAM支持数量庞大的刀具形状,包括采用ISCAR公司的车削-割槽复合刀具的先进加工工艺。

强大的车铣复合功能帮助车削和铣削操作在同一环境下,通过完整的2.5轴-5轴铣削功能,可提供高达5轴的(XYZCB)车铣复合机床,也包括背车操作。

● 线切割

2/4轴线切割加工Wire-EDM。

车间的Wire-EDM CAM模块。

SolidCAM线切割可用于加工型面和具有固定角度或变角度的锥表面,以及4轴轮廓表面。

SolidCAM的智能算法功能能够防止自动加工过程中材料落下。

在SolidCAM中,用户完全可以控制停止点,以及型面或锥表面上任意点的线切割条件。

本书主要讲述了利用SolidCAM对模型进行加工中心的编程,最后一篇介绍了线切割加工编程。本书第1章简单讲述了SolidCAM的一些基本知识,使读者能够快速地认识SolidCAM;第2章和第3章讲述了SolidCAM基于2.5轴的加工编程,通过基础知识的讲解使读者能够快速掌握SolidCAM的一些关键知识;第4~6章讲述了SolidCAM基于3轴的加工,SolidCAM的3D立体加工是一个非常强大的功能,能够使一些复杂且变化截面大的工件编程变得轻而易举;第7章和第8章讲述了SolidCAM基于4轴的加工,使读者能够认识并掌握基于SolidCAM加工中心4轴的加工,当然由于5轴机床的普及,4轴加工中心并未被市场重视,所以只是简单陈述;第9~17章重点讲述了SolidCAM基于5轴的加工。通过9个章节、从简单到复杂加工过程的介绍使读者懂得SolidCAM的5轴加工编程;第18章简单讲述了SolidCAM基于线切割的加工,由于现在的线切割都带有计算机,且能够动态监控,所以不建议用SolidCAM进行线切割加工。另外,由于如今数控车床对话式编程车床的普及,也不建议学习SolidCAM的车床功能。

本书适合社会培训机构、机械工业设计、学生、机械工程师、自学人士或者对SolidCAM感兴趣的人员学习或者参考。由于SolidWorks简单易用,且其曲面功能不及UG等软件强大,所以SolidWorks一般用于机械方面的设计,因此笔者建议机械行业的人员使用SolidCAM。

本书由吴科龙、刘水娟和邓兰婷共同编写,参考本书编写的人员还有刘畅、杨彩平、付美、蒲勇、李燕君、牛聪、何智娟、李明哲、周丽萍、李燕、刘明明、余望。由于编者水平有限,书中难免存在疏漏和不足之处,恳请广大读者和专家提出宝贵的意见。若读者在学习过程中有什么疑问或者意见请联系我们,邮箱地址为:rljx@163.com。

本书的出版,希望能够为SolidCAM在机械行业的全面应用和普及贡献一份微薄之力。

吴科龙


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