数控加工自动编程-CimatronE详解

第1章 数控加工概述 1

1.1 数控加工在机械制造业中的地位和作用 1

1.2 数控加工的特点 2

1.3 数控机床的分类 3

1.3.1 数控机床的基本概念 3

1.3.2 数控机床的构成及基本工作原理 3

1.3.3 数控机床的分类 4

1.3.4 数控铣床 5

1.3.5 加工中心 9

1.4 数控加工编程目的和方法 15

1.4.1 编程的目的 15

1.4.2 编程的方法 15

习题 16

第2章 UG NX 4.0概述 17

2.1 UG NX 4.0系统概述 17

2.1.1 UG NX 4.0的特点 17

2.1.2 UG NX 4.0的发展历史 18

2.1.3 UG软件的应用领域 19

2.1.4 UG NX 4.0软件的安装 19

2.2 UG NX 4.0的工作环境 23

2.2.1 进入UG NX 4.0软件界面 23

2.2.2 UG NX 4.0软件界面 23

2.2.3 文件管理 26

2.2.4 工具栏的定制和常用对话框 30

2.2.5 视图管理、布局和层的管理 34

2.2.6 信息查询和分析 37

2.2.7 平面、矢量构造器和工作坐标系 40

2.3 UG NX 4.0对象的基本操作 46

2.3.1 对象的选择和显示模式 46

2.3.2 对象的旋转和缩放显示 52

2.3.3 对象的隐藏与删除 54

2.3.4 对象的变换 55

习题 57

第3章 UG NX 4.0曲线和草图 58

3.1 绘制曲线 58

3.1.1 基本曲线(Basic Curve) 58

3.1.2 点或点集(Point and Point Sets) 64

3.1.3 曲线倒角(Curves Chamfer)、矩形(Rectangle)和

多边形(Polygon) 68

3.1.4 样条曲线(Spline) 69

3.1.5 二次曲线(Conic Curve) 74

3.1.6 规律曲线(Law Curve)和螺旋线(Helix) 77

3.2 曲线编辑 80

3.2.1 编辑曲线参数(Edit Curve Parameters) 80

3.2.2 裁剪曲线(Trim Curve)和裁剪角(Trim Corner) 85

3.2.3 分割曲线(Divide Curve)和编辑圆角(Edit Fillet) 87

3.2.4 拉伸曲线(Stretch Curve)和编辑弧长(Edit Curve Length) 89

3.3 曲线操作 90

3.3.1 偏置曲线(Offset Curve)和桥接曲线(Bridge Curve) 90

3.3.2 简化曲线(Simplify Curve)和合并(Join) 93

3.3.3 投影(Project)和组合投影(Combined Projection) 94

3.3.4 镜像曲线(Mirror Curve)和相交曲线(Intersection Curve) 97

3.3.5 剖面曲线(Section Curve)和抽取曲线(Extract Curve) 98

3.3.6 在面上偏置(Offset in Face)、缠绕与展开(Wrap/Unwarp) 100

3.4 草图 101

3.4.1 草图概述 101

3.4.2 草图的预设置 102

3.4.3 草图的创建及定位 103

3.4.4 草图约束 108

3.4.5 草图操作 113

3.5 曲线和草图综合实例 115

3.5.1 曲线综合实例--拨臂 115

3.5.2 草图综合实例--挂轮架 119

习题 124

第4章 UG NX 4.0实体建模 127

4.1 UG NX 4.0实体建模概述 127

4.1.1 UG NX 4.0实体建模功能模块简介 127

4.1.2 基准特征 128

4.2 基本实体特征 131

4.2.1 拉伸、旋转、沿导动线扫描和软管 131

4.2.2 长方体、圆柱体、圆锥和球体 135

4.2.3 孔、圆台、腔体和凸垫 139

4.2.4 键槽和沟槽 146

4.3 实体特征操作 148

4.3.1 细节特征 148

4.3.2 偏置/比例 153

4.3.3 关联复制 156

4.3.4 联合体 158

4.3.5 其他实体特征 161

4.4 实体特征的编辑 165

4.4.1 编辑特征参数和编辑定位尺寸 165

4.4.2 移动特征和特征重排序 167

4.4.3 抑制特征、取消抑制特征、移除参数和特征回放 168

4.5 实体建模综合实例 169

4.5.1 实体建模综合实例一--座架 169

4.5.2 实体建模综合实例二--托脚支架 175

4.5.3 实体建模综合实例三--旋钮开关 184

4.5.4 实体建模综合实例四--遥控器外壳 189

习题 194

第5章 UG NX 4.0曲面造型 197

5.1 基本曲面 197

5.1.1 通过点、从极点和从点云 198

5.1.2 直纹曲面、已扫掠、通过曲线组和通过曲线网格 201

5.2 复杂曲面 207

5.2.1 截形体、桥接和N边曲面 207

5.2.2 延伸曲面、规律延伸、条带构造器、偏置曲面、大致偏置和熔合 211

5.2.3 裁剪的片体、修剪与延伸和倒圆曲面 215

5.2.4 整体突变、艺术曲面和从外部导入 219

5.3 曲面的编辑和修改 222

5.3.1 移动定义点、移动极点、扩大曲面、等参数修剪和分割和

编辑片体边界 222

5.3.2 更改阶次、更改边、法向反向、曲面变形和X-成形 228

5.4 曲面造型综合实例 231

习题 241

第6章 UG NX 4.0三维造型综合实例 248

6.1 综合实例一 248

6.1.1 零件概述 248

6.1.2 零件造型步骤 249

6.2 综合实例二 253

6.2.1 零件概述 253

6.2.2 零件造型步骤 254

6.3 综合实例三 260

6.3.1 零件概述 260

6.3.2 零件造型步骤 260

6.4 综合实例四 266

6.4.1 零件概述 266

6.4.2 零件1造型步骤 268

6.4.3 零件2造型步骤 273

习题 278

第7章 CAM数控编程及加工工艺基础 281

7.1 数控加工基础知识 281

7.1.1 数控加工原理 281

7.1.2 数控机床的坐标系 284

7.2 数控编程基础 287

7.2.1 数控指令 287

7.2.2 手工编程步骤 299

7.2.3 手工编程举例 300

7.3 数控加工工艺流程 306

7.3.1 数控加工工艺的特点及内容 306

7.3.2 工序的划分及加工刀具的选择 308

7.3.3 切削用量的确定和走刀路线的选择 314

7.3.4 对刀点的选择、高度安排与进/退刀控制方式 318

7.3.5 刀具补偿、铣削方式和冷却液的开关 321

7.3.6 拐角、轮廓控制与区域加工顺序 322

7.4 数控编程的误差控制 324

7.4.1 加工误差的概念 324

7.4.2 刀轨计算误差 325

7.4.3 残余高度的控制 325

7.5 高速加工编程概述 328

7.5.1 高速加工概述 328

7.5.2 高速加工工艺 333

7.5.3 高速加工编程要点 334

7.5.4 充分利用CAM软件的高速加工功能 336

习题 337

第8章 UG NX 4.0数控加工概述与平面加工 338

8.1 UG NX 4.0 CAM概述 338

8.1.1 CAM概述 338

8.1.2 NX 4.0 CAM加工类型 339

8.2 NX 4.0的加工环境和CAM用户界面 340

8.2.1 NX 4.0的加工环境 340

8.2.2 NX 4.0 CAM用户界面 343

8.3 UG NX 4.0的加工创建 349

8.3.1 创建程序 349

8.3.2 创建刀具 349

8.3.3 创建几何体 355

8.3.4 创建加工方法 358

8.3.5 创建操作 360

8.4 NX 4.0 CAM加工过程与对象管理 363

8.4.1 加工过程 363

8.4.2 对象管理 365

8.5 NX 4.0 CAM刀具路径管理 370

8.5.1 生成、删除、重显、列出刀具路径 370

8.5.2 刀具路径的模拟 372

8.5.3 刀具路径的编辑和过切检查 376

8.5.4 输出刀具位置源文件、后置处理和车间工艺文档 378

8.6 NX 4.0 CAM铣加工常用选项 380

8.6.l 避让几何、拐角控制、进给量和主轴转速 380

8.6.2 机床控制 383

8.6.3 后置处理命令 385

8.7 UG NX 4.0 CAM点位加工 387

8.7.1 点位加工操作和几何体 387

8.7.2 固定循环 390

8.7.3 切削参数 393

8.8 NX 4.0 CAM平面铣加工 394

8.8.1 平面铣加工步骤 394

8.8.2 加工几何体 394

8.8.3 切削方法 400

8.8.4 切削参数 400

8.8.5 切削角度、切削步距、切削深度和控制点 404

8.8.6 进刀/退刀 407

8.8.7 2D接触点轮廓加工 411

8.9 面铣加工 413

8.9.1 面铣加工操作和几何体 413

8.9.2 切削方法 415

8.9.3 切削参数 419

8.10 NX 4.0 CAM平面加工综合实例 420

8.10.1 零件工艺分析 420

8.10.2 粗加工 421

8.10.3 精加工 428

8.10.4 钻孔加工 432

习题 437

第9章 UG NX 4.0 3D数控加工刀路和NC程序 438

9.1 型腔铣 438

9.1.1 型腔铣加工操作步骤和几何 438

9.1.2 切削层 440

9.1.3 切削参数 441

9.2 插铣 444

9.2.1 插铣加工操作步骤和插铣层 444

9.2.2 切削参数 446

9.3 等高轮廓铣 447

9.3.1 等高轮廓铣操作步骤和加工几何 447

9.3.2 操作参数 448

9.4 固定轴曲面轮廓铣 450

9.4.1 固定轴轮廓铣加工操作步骤和几何体 450

9.4.2 驱动方法 451

9.4.3 切削参数 467

9.4.4 非切削运动 471

9.4.5 投射矢量 478

9.5 UG NX 4.0 3D数控加工综合实例 480

9.5.1 摩擦圆盘的压铸模腔的加工 480

9.5.2 锻模 499

习题 521

第10章 UG NX 4.0数控加工综合实例 522

10.1 UG NX 4.0数控加工综合实例一 522

10.1.1 零件数控加工工艺分析 522

10.1.2 数控加工刀路和NC程序的产生 524

10.2 UG NX 4.0数控加工综合实例二 541

10.2.1 零件数控加工工艺分析 541

10.2.2 数控加工刀路和NC程序的产生 543

10.3 UG NX 4.0数控加工综合实例三 555

10.3.1 零件数控加工工艺分析 555

10.3.2 零件正面数控加工刀路和NC程序的产生 558

10.3.3 零件反面数控加工刀路和NC程序的产生 570

10.4 UG NX 4.0数控加工综合实例四 581

10.4.1 零件数控加工工艺分析 581

10.4.2 零件1正面数控加工刀路和NC程序的产生 584

10.4.3 零件1反面数控加工刀路和NC程序的产生 596

10.4.4 零件2数控加工刀路和NC程序的产生 606

习题 618

第11章 常见数控铣床和加工中心的操作 619

11.1 FANUC 0i系统的数控铣床操作 619

11.1.1 FANUC 0i系统数控铣床操作面板 619

11.1.2 FANUC 0i系统数控铣床的基本操作 624

11.2 SIEMENS 802D的数控铣床操作 629

11.2.1 SIEMENS 802D系统数控铣床操作面板 629

11.2.2 SIEMENS 802D系统数控铣床的基本操作 634

11.3 SIEMENS 810D加工中心的操作 649

11.3.1 SIEMENS 810D系统加工中心TH5660A的功能、组成、特点和

技术参数 649

11.3.2 SIEMENS 810D系统加工中心的操作面板 651

11.3.3 SIEMENS 810D系统加工中心的基本操作 656

习题 673

参考文献 674

全书共11章，主要介绍了3大部分内容:①UG NX 4.0的曲线和草图、实体特征、曲面;②UG NX 4.0的数控加工刀路、NC加工程序的产生;③常用数控铣床和加工中心的操作。通过大量实例将UG NX 4.0常用的基本指令和操作技巧贯穿在一起，突出了实用性和可操作性，并且每章最后附有大量的习题，另外还有技工各级考证的实操题。

本书可作为大学、高职高专、中专、技校、职高数控技术应用专业、机械制造专业、模具设计与制造专业、计算机辅助设计与制造专业以及机电技术应用专业的教材，可作为各培训机构的考工培训教材，也可作为企业技术人员、相关专业师生的参考书。