産品特色
編輯推薦
適讀人群 :大中專院校、職業院校、技工學校和各類短期培訓班數控技術應用專業師生,數控加工的工 獨到的數控編程工藝思路分析,詳實講解PowerMILL高速編程全部功能,完整的高速加工編程綜閤例子,基於高速加工工藝的編程講解,詳細介紹PM-Post後處理文件訂製,分粗、精、清角、綫和孔加工等工步專門介紹,基於零件結構特徵的高速加工編程和操作指南
作者精心準備案例,分享使用心得,附贈學習光盤,使讀者成為PowerMILL高速加工編程達人。
內容簡介
本書緊密結閤零(部)件數控加工,詳盡地做瞭數控編程工藝思路分析,講解應用PowerMILL 2012各功能解決高速數控加工編程中問題的方式和操作方法。全書按數控加工工藝流程編排章節內容,第1~3章介紹PowerMILL 2012的基礎知識、基本操作以及高速數控加工刀具路徑方麵的知識等內容,第4章集中講解應用PowerMILL 2012編製高速粗加工刀具路徑,第5章介紹應用PowerMILL 2012編製高速精加工刀具路徑,第6章詳細地講解瞭刀具路徑切入段、切齣段和連接段各種方式和參數的設置,第7章介紹加工範圍的控製方式和方法,第8章介紹用於引導和優化刀具路徑生成的參考綫及刻綫加工編程,第9章講解高速清角加工編程,第10章介紹孔加工編程,第11章介紹編輯刀具路徑的方法及刀具路徑的安全檢查,第12章介紹高速加工編程綜閤實例,第13章介紹刀具路徑後置處理方法及機床後處理文件的訂製。為方便讀者學習,本書附帶瞭一張光盤,包含瞭書中所有的實例源文件以及部分實例的操作視頻文件。 本書可供大中專院校、職業院校、技工學校和各類短期培訓班數控技術應用專業師生使用,還可供機械加工企業、工科科研院所從事數控加工的工程技術人員參考。
目錄
第2版前言
第1版前言
第1章 PowerMILL 2012概述 1
1.1 CAM技術與PowerMILL軟件 1
1.2 PowerMILL軟件的獨特優勢 2
1.3 PowerMILL軟件的主要功能 3
1.4 PowerMILL 2012軟件的工作界麵 5
1.5 PowerMILL軟件的基本概念 7
1.6 “文件”下拉菜單條詳解 8
1.7 PowerMILL編程操作全過程及引例 11
第2章 PowerMILL 2012基本操作 23
2.1 設置 23
2.1.1 係統選項設置 23
2.1.2 用戶自定義路徑設置 24
2.1.3 係統顔色設置 24
2.1.4 PowerMILL命令顯示功能 25
2.1.5 PowerMILL重設錶格功能 25
2.2 PowerMILL軟件的基本操作 25
2.2.1 PowerMILL軟件中的鼠標操作 25
2.2.2 與加工項目文件有關的操作 26
2.2.3 圖層和組閤操作 27
2.2.4 模型分析與測量 28
2.2.5 模型分中 33
2.2.6 坐標係及用戶坐標係設置 35
2.2.7 PowerMILL常用快捷鍵 38
2.3 PowerMILL數控編程的公共操作 38
2.3.1 創建毛坯 38
2.3.2 創建刀具 44
2.3.3 數控加工切削用量及其設置 49
2.3.4 計算安全高度 51
2.3.5 設置刀具路徑開始點和結束點 54
第3章 高速數控加工刀具路徑概述 58
3.1 數控加工刀具路徑質量 58
3.2 高速加工對刀具路徑的要求 60
3.3 PowerMILL刀具路徑策略及其典型特點 63
3.4 數控加工工藝規劃概述 66
3.5 高速加工切削用量 68
第4章 PowerMILL 2012高速粗加工編程 70
4.1 二維麯綫區域清除 70
4.2 模型區域清除 76
4.2.1 模型區域清除策略概述 76
4.2.2 模型區域清除策略常用選項詳解 81
4.2.3 刀具路徑策略公共選項詳解 91
4.2.4 PowerMILL 2012高速粗加工編程 111
4.3 模型輪廓粗加工策略 120
4.4 插銑 124
4.5 二次粗加工及殘留模型 129
第5章 PowerMILL 2012高速精加工編程 141
5.1 嚮下投影精加工策略 142
5.1.1 平行精加工策略 143
5.1.2 精加工刀具路徑刀位點的優化 151
5.1.3 平行平坦麵精加工策略 158
5.1.4 偏置平坦麵精加工策略 161
5.1.5 螺鏇精加工策略 163
5.1.6 放射精加工策略 166
5.2 三維偏置精加工策略 169
5.3 等高層切精加工策略 173
5.3.1 等高精加工策略 174
5.3.2 最佳等高精加工策略 179
5.3.3 陡峭和淺灘精加工策略 182
5.4 輪廓精加工策略 185
5.4.1 輪廓精加工策略 185
5.4.2 綫框輪廓加工策略 192
5.5 PowerMILL二維精加工策略 195
5.5.1 二維麯綫輪廓 195
5.5.2 平倒角銑削 197
5.5.3 麵銑削 200
第6章 刀具路徑的切入切齣和連接 203
6.1 刀具路徑切入切齣和連接概述 203
6.2 設置刀具路徑的提刀和下切距離 204
6.3 設置初次切入方式 208
6.4 設置切入和切齣方式 215
6.5 設置刀具路徑延伸 219
6.6 設置刀具路徑的連接方式 221
第7章 PowerMILL 2012加工範圍控製 229
7.1 邊界概述 229
7.2 創建邊界的方法及其應用 230
7.2.1 毛坯邊界 230
7.2.2 殘留邊界 232
7.2.3 已選麯麵邊界 236
7.2.4 淺灘邊界 239
7.2.5 輪廓邊界 243
7.2.6 無碰撞邊界 246
7.2.7 殘留模型殘留邊界 252
7.2.8 接觸點邊界 255
7.2.9 接觸點轉換邊界 258
7.2.10 布爾操作邊界 261
7.2.11 用戶定義邊界 264
7.3 編輯邊界 270
第8章 參考綫與刻綫加工編程 272
8.1 引言 272
8.2 參考綫概述 273
8.3 參考綫的創建方法 274
8.4 編輯參考綫 281
8.5 PowerMILL刻綫加工編程 284
8.5.1 參考綫精加工策略 284
8.5.2 鑲嵌參考綫精加工策略 292
8.5.3 參數偏置精加工策略 295
8.5.4 作為引導綫使用的參考綫 300
8.5.5 作為擺綫粗加工刀具路徑使用的參考綫 303
第9章 PowerMILL 2012高速清角加工編程 307
9.1 拐角區域清除策略及編程實例 308
9.2 清角精加工策略 314
9.3 多筆清角精加工 319
9.4 筆式清角精加工 322
第10章 PowerMILL 2012孔加工編程 325
10.1 特徵設置 325
10.1.1 定義特徵設置 326
10.1.2 識彆模型中的孔 327
10.2 孔加工策略 329
第11章 刀具路徑的編輯及安全檢查 338
11.1 刀具路徑編輯 338
11.1.1 變換刀具路徑 339
11.1.2 剪裁刀具路徑 344
11.1.3 分割刀具路徑 346
11.1.4 移動刀具路徑開始點 348
11.1.5 更新區域 350
11.1.6 重排刀具路徑 351
11.1.7 復製刀具路徑 353
11.1.8 刪除刀具路徑 353
11.1.9 更新邊界內的進給率 353
11.1.10 刀具路徑組成元素的顯示控製 354
11.1.11 刀具路徑提起 356
11.1.12 替換刀具 357
11.1.13 設置開始點、結束點、快進和進給率 357
11.2 刀具路徑安全檢查 357
11.2.1 刀具路徑碰撞檢查 358
11.2.2 刀具路徑過切檢查 360
11.3 刀具路徑仿真 362
第12章 PowerMILL 2012高速加工編程實例 368
12.1 計算刀具路徑前的準備工作 368
12.2 數控編程詳細操作步驟 369
第13章 刀具路徑後置處理 389
13.1 PowerMILL後置處理 389
13.2 PowerMILL加工工藝文件製作 394
13.3 PM-Post機床選項文件訂製 397
13.3.1 使用PM-Post後處理刀具路徑 399
13.3.2 機床選項文件的修改與訂製 402
13.3.3 按照NC程序模闆的要求訂製後處理文件 407
13.3.4 訂製FANUC數控係統的四軸機床後處理文件 412
附錄 416
附錄A 提高刀具路徑安全性的若乾措施 416
附錶B PowerMILL常用命令 417
參考文獻 418
前言/序言
第2版前言 隨著高速加工工具係統不斷得到推廣,作為工具係統組成要素之一的CAM軟件也在不斷地更新和改進。在生産應用層麵,PowerMILL軟件憑藉其獨特、優秀和穩定的高速加工刀具路徑計算技術獲得瞭廣泛的應用。 本書是2012年3月齣版的《PowerMILL高速數控加工編程導航》的修訂版。幾年來,高速加工機床技術、刀具技術以及PowerMILL軟件高速加工編程功能等幾方麵均有較大發展,而且高速加工機床的應用量增速明顯。為滿足高速加工編程者的學習需求,對第1版進行瞭修訂。 修訂書增加瞭高速加工工藝方麵的內容。編著者認為,編程的核心還是加工工藝,優良的工藝路綫配閤高效的刀具路徑方能展現齣高速加工的優勢,否則極易造成欲速則不達的後果。 修訂書介紹的PowerMILL軟件版本提高到2012版,這個版本的應用麵廣泛,穩定性好,且高速加工參數設置方麵得到進一步豐富。同時,新增高速加工編程注意點以及高速銑削參數舉例。 為瞭能使讀者對高速加工編程有一個全局的理解,新增瞭一個完整的高速加工編程綜閤實例。對全書所有的實例錄製瞭教學視頻。同時,修訂書改正瞭第1版中一些錶述錯誤的圖片、詞句等。 本書的定位仍然是一本麵嚮初次接觸藉助CAM軟件進行數控加工自動編程的學員的教材。為瞭確保實現這個目標,編著者特彆注意入門知識的引入,理論知識與實際操作的對接,每一個操作步驟自始至終詳細描述,相信讀者在使用本書過程中應該能體會得到。 本書主要麵嚮有誌於從事數控編程的學生、技術人員以及對數控編程有興趣的廣大讀者。本書可以作為大中專院校、技工學校和培訓班師生的教材,也可以供工程技術人員以及社會有需要的人士參考。為方便讀者學習,隨書贈送的光盤中收錄瞭書中全部實例源文件以及操作視頻文件,讀者在練習過程中可以調用它們。 由於編著者水平有限,書中難免存在一些錯誤和不妥之處,懇請各位讀者在發現問題後告訴編著者,以便改正。 編著者 2016年3月
第1版前言 PowerMILL是英國Delcam公司麵嚮機加工行業推齣的2~5軸高速數控加工自動編程軟件。該軟件麵嚮工藝特徵,先進智能,基於工藝知識的積纍進行編程優化,具有編程策略豐富、操作過程簡單、刀具路徑算法先進及編輯功能強大等特色,根據CIMDATA公司的統計數據,它已經成為數控加工行業市場增長率最高的CAM係統。 作為一本工程應用軟件的教材,所關注的中心問題應該從實踐中來,通過詳盡的解釋和演練,使讀者掌握解決問題的技能並應用到實踐中去,以解決實際工程問題為首要目標。在這樣一種理念指導下,本書在編排時,盡量按數控加工的操作流程,提齣問題,講解PowerMILL 2011解決該問題的思路和方法。在基於應用的前提條件下,對PowerMILL 2011加工策略選項作瞭詳盡的解釋和舉例。 編著者認為,工程應用軟件教材不能僅僅著眼於操作技能這一層麵,優秀的工具軟件教材絕對不是簡單的操作手冊翻譯本,而應該在講解操作技能、步驟的同時,滲透零件結構加工性分析、工藝特徵的劃分及其加工策略選擇、高速加工編程參數等知識,使讀者領悟到機械加工的精髓—— 加工工藝思路,並能幫助讀者培養或提高這種工藝分析能力。編著者一直追求著這樣的目標,希望本書能夠為讀者拋磚引玉。 本書主要麵嚮有誌於從事數控編程的學生、技術人員以及對數控編程有興趣的廣大讀者。本書可以作為大中專院校、技工學校和培訓班師生的教材,也可以供工程技術人員以及社會有需要的人士參考。為方便讀者學習,隨書贈送的光盤中收錄瞭書中全部實例源文件以及部分實例的操作視頻文件,讀者在練習過程中可以調用它們。 由於編著者水平有限,書中難免存在一些錯誤和不妥之處,懇請各位讀者在發現問題後告訴編著者,以便改正。 編著者 2012年4月
《高級數控加工技術精要:從理論到實踐的深度解析》 圖書簡介: 本書並非《PowerMILL 2012高速數控加工編程導航(第2版)》,而是麵嚮廣大數控加工從業者、技術愛好者以及相關專業學生的進階讀物,旨在係統性地梳理與深化數控加工的核心理論,並輔以詳實的應用案例,引領讀者穿越紛繁復雜的工藝流程,直抵高效、精準、智能加工的本質。本書不拘泥於特定軟件的版本,而是著重於傳授普適性的高級加工理念、策略與方法,為讀者構建堅實的理論基礎與卓越的實踐能力,使其在麵對各種復雜零件加工挑戰時,能夠遊刃有餘,實現生産效率與加工質量的雙重飛躍。 第一部分:數控加工理論基石的重塑與升華 本部分將拋開基礎的數控指令與操作,深入探討影響加工效率和質量的根本性因素。我們將從材料科學的角度齣發,剖析不同金屬材料(如高硬度鋼、鈦閤金、航空鋁材等)的切削機理、塑性變形行為以及在高速切削過程中的應力應變特性。通過理解材料的內在屬性,讀者將能更深刻地認識到選擇閤適刀具、優化切削參數的科學依據,避免“試錯式”的參數調整,實現“因材施教”的加工策略。 我們將重點解析切削力、切削熱與刀具磨損之間的復雜耦閤關係。通過對切削動力學的深入研究,講解如何通過閤理的刀具路徑規劃和切削參數設置,有效降低切削力的峰值,減少熱量産生,從而延長刀具壽命,降低加工成本。例如,我們將詳細闡述切削力模型在優化切削參數選擇中的作用,以及如何利用有限元分析等仿真手段來預測和規避潛在的刀具失效模式。 此外,本書還將對切削振動及其抑製技術進行深度剖析。我們將從振源分析入手,探討工件、刀具、機床剛性不足等可能引發的振動現象,並詳細介紹包括刀具結構優化、切削參數調整、主動減振技術、以及新型阻尼材料應用在內的多種抑製切削振動的方法。理解並掌握這些技術,對於加工精度要求極高的零件,以及在輕剛性機床或薄壁工件加工中具有至關重要的意義。 第二部分:高級加工策略的創新與應用 本部分是本書的核心內容之一,我們將聚焦於當前數控加工領域最前沿、最具挑戰性的加工策略。 高效仿形與麯麵加工精要: 等距刀具路徑的優化: 深入探討等距刀具路徑生成算法的原理,以及如何通過調整刀具半徑、步距、傾角等參數,實現高效、無冗餘的麯麵覆蓋。我們將詳細講解“恒定刀具軸嚮矢量”、“恒定刀具徑嚮矢量”等概念,並結閤實際案例分析其在不同麯麵類型(如自由麯麵、鏇轉麯麵、多重麯麵)上的應用優勢。 崖壁加工與銳角處理: 重點關注崖壁加工的挑戰,包括刀具乾涉、餘量不均等問題。我們將介紹針對不同刀具類型(球刀、錐度刀、圓角刀)的崖壁加工策略,如“底部優先”、“頂部優先”以及“混閤策略”,並講解如何通過調整刀具傾角、刀具軸嚮偏置等參數,實現高質量的崖壁加工。對於銳角區域的處理,我們將深入解析“刀尖補償”、“圓角補償”等技術,以及如何通過優化刀具路徑的起始點與終點,避免過度切削或遺留加工痕跡。 麯麵拂削與精修策略: 針對高精度麯麵零件的精加工需求,本書將詳細介紹“拂削加工”的核心理念。我們將探討不同拂削策略(如平行拂削、等高拂削、放射拂削)的適用性,並重點解析刀具路徑的密度、刀具傾角變化對錶麵粗糙度的影響。此外,還將介紹如何通過微小步距、微小切削深度,結閤高質量刀具,實現亞微米級的錶麵光潔度。 高效腔體與型腔加工: 高效粗加工策略: 拋開傳統的Zig-zag或Raster掃描方式,本書將深入介紹“自適應粗加工”和“區域清理”等高效粗加工策略。我們將講解如何通過識彆工件的幾何特徵,動態調整刀具路徑,最大化刀具的切削效率,減少空刀量。對於復雜腔體,我們將重點闡述“分層切削”、“輪廓清理”等方法,確保餘量均勻,為後續精加工打下良好基礎。 等高精加工的優化: 詳細分析等高精加工(Z-level finishing)在腔體加工中的應用,重點講解如何通過調整等高步距、刀具軸嚮偏置,以及選擇閤適的刀具補償方式,實現高精度、高效率的腔體錶麵加工。我們將探討如何處理腔體底部、拐角處的加工難題,以及如何通過多刀具配閤,縮短加工周期。 高速切削(HSC)與超高速切削(USH)的深入解讀: HSC/USH的理論基礎與優勢: 詳細解析HSC/USH加工的物理機理,即通過提高主軸轉速和進給速度,減少單位時間內刀具與工件的接觸時間,從而降低切削力,減少熱量産生,提高加工精度和錶麵質量,並延長刀具壽命。 刀具選擇與參數優化: 重點講解適用於HSC/USH的刀具類型(如硬質閤金刀具、陶瓷刀具、CBN刀具),以及刀具的幾何參數(如前角、後角、螺鏇角、刃傾角)如何影響切削性能。我們將提供一套係統性的HSC/USH切削參數選擇指南,並結閤實際案例,演示如何通過小切深、大進給的策略,實現材料的高效去除。 機床剛性與動平衡的重要性: 強調HSC/USH對機床剛性、主軸動平衡以及刀柄夾持精度的嚴苛要求。我們將討論如何評估機床的HSC/USH適應性,以及如何通過適當的維護與升級,提升機床的加工能力。 第三部分:智能化與自動化加工的探索 本部分將引領讀者走進數控加工的未來,探討智能化與自動化技術在加工過程中的應用。 智能刀具路徑規劃與優化: 基於幾何特徵的自動識彆: 介紹現代CAM軟件中,如何利用先進的算法自動識彆工件的幾何特徵(如平麵、孔、槽、倒角、壁麵等),並據此智能生成最優的刀具路徑。 多策略融閤與最優選擇: 探討軟件如何整閤多種加工策略,並根據零件的復雜程度、材料屬性、加工精度要求,智能推薦或組閤最優的加工方案。 碰撞檢測與運動優化: 強調CAM軟件強大的碰撞檢測能力,以及如何通過優化刀具路徑的運動軌跡,避免刀具、刀柄、工件、夾具之間的乾涉,確保加工過程的安全與順暢。 加工過程監控與自適應控製: 傳感器技術與數據采集: 介紹在加工過程中,如何利用多種傳感器(如力傳感器、溫度傳感器、振動傳感器、聲發射傳感器)實時采集切削過程中的關鍵數據。 實時數據分析與故障預警: 講解如何通過對采集數據的實時分析,判斷刀具磨損、切削狀態是否異常,並及時發齣預警,避免刀具損壞或工件報廢。 自適應控製技術的應用: 深入探討自適應控製(ACC)技術,即根據實時監測到的數據,自動調整切削參數(如進給速度、主軸轉速、切削深度),以維持最優的切削狀態,提高加工效率和穩定性。 數字化仿真與虛擬加工: CAM/CAE一體化仿真: 介紹CAM軟件強大的仿真功能,如何模擬刀具運動軌跡、材料去除過程、切削力、切削熱等,在實際加工前對加工方案進行驗證與優化。 虛擬製造與工藝驗證: 探討通過虛擬現實(VR)和增強現實(AR)技術,實現加工過程的可視化,進行裝夾、對刀、加工路徑的預演,提前發現潛在問題,提高首次加工的成功率。 第四部分:典型復雜零件的加工實踐案例分析 本部分將精選多類具有代錶性的復雜零件,結閤本書所傳授的理論與策略,進行由錶及裏、由點及麵的詳細案例分析。每個案例都將包含: 零件幾何特徵分析與加工難點解析: 深入剖析零件的結構特點,識彆加工過程中的關鍵挑戰,如高精度麯麵、薄壁結構、深腔、小R角、異形孔等。 加工策略的製定與選擇: 結閤零件特點,詳細說明粗加工、半精加工、精加工等各個階段所采用的加工策略,並解釋選擇該策略的理由。 刀具選擇與排布: 詳細列舉所使用的刀具類型、規格、材料,並說明刀具在加工過程中的作用。 關鍵切削參數的設定與優化: 詳細展示主要加工區域的切削參數(主軸轉速、進給速度、切削深度、步距等)的設定依據,以及在實際加工中可能進行的優化調整。 加工過程中的注意事項與質量控製: 針對案例中的加工難點,提齣具體的注意事項,如刀具的補償方式、進刀方式、退刀方式等,並強調質量控製的關鍵點。 通過對這些典型案例的深入剖析,讀者將能夠將本書所學的理論知識與實際操作相結閤,提升解決復雜零件加工問題的能力,真正做到學以緻用。 本書特色: 理論與實踐並重: 深入淺齣地講解數控加工的底層理論,並輔以大量的實際應用案例,讓讀者既知其然,又知其所以然。 前沿技術導嚮: 聚焦於當前數控加工領域最前沿、最具發展潛力的技術,如高速切削、智能規劃、自適應控製等。 普適性強: 不局限於特定軟件版本,而是緻力於傳授通用的高級加工理念與方法,適用於不同CAM軟件的用戶。 係統性強: 從理論基礎到高級策略,再到智能化應用,層層遞進,構建完整的數控加工知識體係。 啓發性強: 鼓勵讀者獨立思考,探索更優的加工方案,培養創新性的思維模式。 本書將成為所有緻力於提升數控加工水平的專業人士不可或缺的參考書,助您在日新月異的製造領域中,始終站在技術的最前沿。