数控铣床上应用CAXA制造零件自动编程加工过程 本科毕业设计论文.doc

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1、数控铣床上应用CAXA制造零件自动编程加工过程目 录摘 要IIIAbstractIV第1章 数控加工的概述11.1 数控加工发展的意义及现状11.2 数控铣削加工的简介2第2章 数控加工工艺的基本知识32.1 数控加工工艺的概念32.2 数控加工工艺的特点32.3 数控加工工艺过程4第3章 零件图与三维模型图53.1双面件的零件图53.2双面件的三维模型图6第4章 双面件的工艺分析74.1 分析零件图74.2 选择设备74.3 确定夹具和装夹方案74.4 选择加工方法84.4.1 轮廓、凹槽加工方法的选择84.4.2 孔加工方法的选择84.5 确定加工顺序及走刀路线84.5.1基准面的加工84

2、.5.2 零件正面的加工84.5.3 零件背面的加工94.6刀具的选择94.6.1 对刀具的基本要求94.6.2铣削刀具的选择94.7 切削用量的选择104.7.1 主轴转速的确定104.7.2 进给速度的确定114.7.3 背吃刀量的确定124.8 填写数控加工工序卡12第5章 双面件的三维建模135.1CAXA制造工程师2006简介135.2 CAXA制造工程师2006的功能菜单及常用键简介145.2.1 功能菜单145.2.2 CAXA制造工程师2006的常用键介绍145.3 三维造型的简介145.4三维建模的方法和基本步骤155.4.1 造型思路155.4.2 拉伸草图生成长方体155

3、.4.3 拉伸草图生成上表面凹槽165.4.4 拉伸生成下表面凹槽175.4.5 打孔生成孔系175.4.6 倒角、过渡相关线175.5 零件三维模型的建立18第6章 自动编程与仿真加工186.1 模型和毛坯的设定186.1.1 模型的设定186.1.2 毛坯的设定186.2 起始点的设置196.3机床后置的设置206.4 刀具库的编辑206.5 公共参数的设定216.5.1 切削用量216.5.2 加工边界216.5.3 其他基本概念226.6加工方法236.6.1 基准面的加工236.6.2 双面件的正面加工236.6.3 双面件的背面加工266.7 轨迹仿真276.8 生成及校核G代码2

4、7第7章 双面件的数控加工277.1 刀具的安装277.2 工件的装夹277.3 工件坐标系的确定287.3.1 XY坐标值的测量287.3.2 Z坐标值的测量287.3.3 坐标值的输入287.4 程序的输入287.5 数控机床的运行297.6工件检测29第8章 结束语30参考文献31摘 要21世纪科学技术突飞猛进,自中国加入世界贸易组织后,制造业是我国为数不多而又有竞争优势的行业之一。当前世界上正在进行着新一轮的产业调整,一些产品的制造正在向发展中国家转移,中国正在成为世界制造大国,这已经成为不争的事实。随着数控技术的发展,数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业

5、化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。根据毕业设计任务书的要求及老师的指导,本毕业设计说明书针对双面件的加工特点、工艺条件和经济情况确定加工工艺,设计零件的轮廓加工、钻孔以及相关参数。通过学习CAXA制作工程师2006,建立零件的三维模型,并利用其对零件进行自动编程及加工仿真,实现了零件的快速高精度的加工。本论文主要内容包括了加工工艺方案的制定、零件的三维建模、零件的自动编程及仿真加工。本文通过分析在数控铣床上应用CAXA制造工程师进行零件自动编程加工的过程,达到提高零件的加工效率,改善加工质量的目的。关键词:数控铣 CAX

6、A自动编程 加工工艺 仿真加工 AbstractThe 21st century, science and technology advance by leaps and bounds since China joined the world trade organization in China after few, manufacturing is a competitive advantage and one of the industries. The current world is carrying on the new industrial adjustment, some pr

7、oducts manufacturing are transferred to developing countries, China is becoming a world manufacturing power, it has become the fact that does not dispute. Along with numerical control technology development, not only the numerical control technology application for the traditional manufacturing indu

8、stry has brought the revolutionary change, make the manufacturing industry to become the symbol of industrialization, and with CNC technology unceasing development and application domain expansion, it is of great development of some of the important industry plays a more and more important role. Acc

9、ording to the requirements and the design plan descriptions of the graduation teachers guidance, the graduation design specifications for two-sided pieces processing features and process conditions and economic circumstance processing technology, design to determine the outline of parts processing,

10、the drilling and related parameters. Through the study, establishing CAXA production engineer 2006 3d model, and parts of parts used its automatic programming and machining simulation, realizing the rapid precision machining parts. This thesis mainly includes the processing craft project formulation

11、, the components of the three-dimensional modeling, parts of automatic programming and simulation processing. Through analyzing on the nc milling machine manufacturing engineers CAXA parts used automatic programming processing, to gain the enhancement of parts processing efficiency, improve the proc

12、essing quality goal. Keywords: CNC milling machine automatic programming CAXA processing technology the simulation processing32第1章 数控加工的概述1.1 数控加工发展的意义及现状数控加工,是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法,数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的,但也发生了明显的变化。用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。当今社会,制造业是国民经济的

13、命脉,机械制造业又是制造业中的支柱与核心。在现代社会生产领域中,计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助管理以及将它们有机地集成起来的计算机集成制造(CIM)已经成为现代企业科技进步和实现现代化的标志。用计算机辅助制造工程技术对我国传统产业进行改造,是我国制造业走向世界、走向现代化的必经之路。在国际竞争日益激烈的今天,作为计算机辅助制造工程技术基础的数控加工技术在机械制造业中的地位显得愈来愈重要。现在很多工业发达国家的数控化率可达30%以上,数控机床已成为机械制造业的主要设备。我国从1958年开始研制和使用数控机床,至今在数控机床的品种、数量和质量等方面得到了长足的发展。特别是在改革开放以来

14、,我国数控机床的总拥有量有了显著的增加。数控加工技术的应用和普通机床的数控化改造已成为传统机械制造企业提高竞争力、摆脱困境的有效途径。我国经济与国际全面接轨,进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机,也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力,加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步,数控机床的应用范围还在不断扩大,并且不断发展以更适应生产加工的需要。可以说,我国还处于数控机床普遍应用到提高的过渡期,随着我国制造业的振兴,数控技术将得到更快的发展,

15、前景广阔。另一方面,虽然我国的数控机床总拥有量有较大的提高,各种类型、不同档次的数控机床在企业得到了广泛的使用,其中不乏世界领先的数控机床,但使用情况不容乐观。主要表现在数控机床功能未得到充分发挥,数控机床的实际开机率低,数控机床加工效率低,技术准备工作周期长、反复多,加工质量不稳定,总体的技术应用水平还比较低。其主要原因是数控加工技术人员的素质、数量、结构还不适应数控加工技术发展。1.2 数控铣削加工的简介数控铣削加工是数控加工中最为常见的加工方法之一,广泛应用于机械设备制造、模具加工等领域。它以普通铣削加工为基础,同时结合数控机床的特点,不但能完成普通铣削加工的全部内容,而且还能完成普通铣

16、削加工难以进行,设置无法进行的加工工序。数控铣削加工设备主要有数控铣床和加工中心,可以对零件进行平面轮廓铣削、曲面轮廓铣削加工,还可以进行钻、扩、绞、镗加工及螺纹加工等。数控铣削加工主要加工对象:(1) 平面类零件加工面平行或垂直于定位面,或加工面与水平面的夹角为定角的零件为平面类零件。平面类零件是数控铣削加工中最简单的一类零件,一般只需用三坐标轴数控铣床的两坐标轴联动(即两轴半坐标联动)就可以把它们加工出来。(2) 变斜角类零件加工面与水平面的平角呈连续变化的零件称为变斜角零件。变斜角类零件的变斜角加工面不能展开为平面,但在加工中,加工面与铣刀圆周的瞬时接触为一条线。最好采用四坐标、五坐标数

17、控铣床摆角加工。(3) 曲面类零件加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件。加工时,铣刀与加工面始终为点接触,一般采用球头刀在三轴数控铣床上加工。当曲面较复杂、通道较狭窄、会伤及相邻表面及需要刀具摆动时,要采用四坐标或五坐标铣床加工。 第2章 数控加工工艺的基本知识2.1 数控加工工艺的概念数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总和,应用于整个数控加工工艺过程。数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术,它是人们大量数控加工实践的经验总结。2.2 数控加工工艺的特点数控加工工艺问题的处理与普通加工工艺基本相同,在设计零件的数控加工工艺时,首先要遵循

18、普通加工工艺的基本原则和方法,同时还必须考虑数控加工本身的特点和零件编程要求。(1) 内容十分明确而具体数控加工工艺与普通加工工艺相比,在工艺文件的内容和格式上都有较大区别,如在加工部位、加工顺序、刀具配置与使用顺序、刀具轨迹、切削参数等方面,都要比普通机床加工工艺中的工序内容更详细。数控加工工艺必须详细到每一次走刀路线和每一个操作细节,在数控加工时,必须由编程人员事先具体设计和明确安排。(2) 工艺工作要求相当准确而严密数控机床自动化程度很高,但自适应性差,它不能像普通加工时那样可以根据加工过程中出现的问题自由地进行人为调整。如在数控机床上加工内螺纹时,它并不知道孔中是否挤满切屑,何时需要退

19、一次刀待清除切屑后再进行加工。所以在数控加工工艺设计中必须注意加工过程中的细节,对图形进行数学处理力求准确无误。(3) 采用多坐标联动自动控制加工复杂表面对于一些复杂表面、特殊表面或有特殊要求的表面,数控加工采用多坐标联动自动控制的加工方法,可达到较高的加工质量以及生成效率。(4) 工序集中由于现代数控机床具有刚性大、精度高、刀库容量大、切削参数范围广及多坐标、多工位等特点,在工件的一次装夹中可以完成多个表面的多种加工,甚至可以在工作台上装夹几个相同或相似的工件进行加工,从而缩短了加工工艺路线和生成周期,减少了加工设备、工装和工件的运输工作量。2.3 数控加工工艺过程数控加工工艺过程是利用切削

20、工具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等,使其成为成品或半成品的过程。数控加工工艺和数控加工工艺过程的主要内容 (1) 选择并确定进行数控加工的内容;(2) 对零件图纸进行数控加工的工艺分析;(3) 零件图形的数学处理及编程尺寸设定的确定; (4) 数控加工工艺方案的制定; (5) 工步、进给路线的确定; (6) 选择数控机床的类型; (7) 刀具、夹具、量具的选择和设计; (8) 切削参数的确定; (9) 加工程序的编写、校验与修改;(10) 首件试加工与现场问题处理; (11) 数控加工工艺技术文件的定型与归档。第3章 零件图与三维模型图3.1 双面件的零件图如图

21、3.1所示为双面件的零件图。图3.13.2 双面件的三维模型图如图3.21、图3.22所示,为双面件的三维模型图。图3.21图3.22第4章 双面件的工艺分析4.1 分析零件图该零件为双面件,主要由双面外形轮廓、凹槽及孔系组成。其中26+0.52 0内孔的表面粗糙度要求较高,Ra为1.6m;其余表面的粗糙度要求不高,Ra为3.2m;26+0.52 0内孔表面对A面有垂直度要求;背面凹槽表面对A面有平行度要求。零件外形轮廓尺寸公差要求为0.05mm。零件材料为硬铝LY12,切削加工性能良好,可选用高速钢刀具加工。根据上述分析可知,双面外形轮廓、凹槽及26+0.52 0内孔、4通孔的加工可一次成型

22、,同时以背面A为定位,提高装夹刚度以满足26+0.52 0内孔表面的垂直度的要求。4.2 选择设备通过零件分析可知该零件为双面型零件,既有平面又有孔系,则选用立式加工中心机床,根据需求及条件选用数控系统为:FANUC0iMateMC。4.3 确定夹具和装夹方案机械制造过程中用来固定加工对象,使之占有正确的位置,以接受施工或检测的装置称为夹具,又称卡具。从广义上说,在工艺过程中的任何工序,用来迅速、方便、安全地安装工件的装置,都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。在机床上加工工件时,为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求 ,加工前

23、必须将工件装好(定位)、夹牢(夹紧)。 夹具通常由定位元件(确定工件在夹具中的正确位置)、夹紧装置 、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置( 使工件在一次安装中能完成数个工位的加工,有回转分度装置和直线移动分度装置两类)、连接元件以及夹具体(夹具底座)等组成。在确定装夹方案时,只需根据已选定的加工表面和定位基准来确定工件的定位夹紧方式,并选择合适的夹具。在选用夹具时,在能用普通夹具装夹加工的尽可能的选用普通夹具,在经济效应上可以减少成本的开支。数控机床上用的夹具应满足安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好等要求,所以根据零件的形状考虑选择平口钳。该零件形状规则,因此

24、在加工正面及孔系时选用平口虎钳从工件侧面夹紧。以底面A和侧面定位,用等高垫铁垫起,注意垫块应避开孔的位置,在平口虎钳的旁边位置安置一个定位挡块,以起工件定位的作用,在加工背面及其凹槽时也采用类似方法。4.4 选择加工方法4.4.1 轮廓、凹槽加工方法的选择双面件外形轮廓、凹槽的粗糙度要求Ra为3.2m,且根据零件尺寸,可选择一次成型的“精铣”方案。其中加工时可采用分层铣削方法。4.4.2 孔加工方法的选择 孔加工前,为便于钻头引正,先用中心钻加工中心孔,然后再钻孔。内孔表面精度要求较高,粗糙度值较小,则划分加工阶段逐步进行。该零件孔系加工方案选择:(1) 孔26+0.52 0表面粗糙度要求Ra

25、为1.6m,选择“钻中心孔扩孔铣孔”方案。(2) 孔4表面粗糙度要求Ra为3.2m,无尺寸公差要求,选择“钻中心孔钻孔”方案。4.5 确定加工顺序及走刀路线按照“基面先行,先面后孔”的原则确定加工顺序:4.5.1 基准面的加工先加工下表面(即基准面),其表面精度要求不高,无尺寸公差要求,可采用环形走刀路线。4.5.2 零件正面的加工(1) 加工零件上表面,其表面精度要求不高,无尺寸公差要求,可采用环形走刀路线。(2) 加工外形轮廓,公差要求为0.05mm,采用环形走刀路线分层加工以满足要求。(3) 加工正面凹槽,其表面精度要求不高,可采用环形走刀路线。(4) 加工4通孔,其精度要求不高,采用直

26、线走刀路线。(5) 加工26+0.52 0内孔,其精度要求较高,有尺寸公差要求,可采用直线走刀路线。(6) 加工4通孔的倒角,采用环形走刀路线。4.5.3 零件背面的加工(1) 将零件反转,加工外形轮廓,公差要求为0.05mm,采用环形走刀路线分层加工以满足要求。(2) 加工背面凹槽,有尺寸公差要求,采用环形走刀路线。(3) 加工背面凹槽的过渡圆角,采用环形走刀路线。(4) 加工4通孔、内孔26+0.52 0的倒角时,采用环形走刀路线。4.6 刀具的选择4.6.1 对刀具的基本要求(1) 刀刚性要好。铣刀刚性要好的目的有二:一是为满足提高生产效率而采用大切削用量的需要;二是为适应数控铣床加工过

27、程中难以调整切削用量的特点;(2) 铣刀的耐用度要高。尤其是当一把铣刀加工的内容很多时,如刀具不耐用而磨损较快,不仅会影响零件的表面质量与加工精度,而且会增加换刀引起的调刀与对刀次数,也会使工作表面留下因对刀误差而形成的接刀台阶,从而降低了零件的表面质量。(3) 除上述两点之外,铣刀切削刃的几何角度参数的选择及排屑性能等也非常重要。切削粘刀形成积屑瘤在数控铣削中是十分忌讳的,总之,根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量,选择刚性好,耐用度高的铣刀,是充分发挥数控铣床的生产效率和获得满意加工质量的前提。4.6.2 铣削刀具的选择 选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面的尺寸和形

28、状相适应。结合零件图分析,该零件含有平面、轮廓、凹槽、倒角、倒圆角及孔系的加工,加工工序复杂。为减少换刀和对刀时间,减少换刀带来的误差,提高加工效率,则加工尽可能选用同一把刀具,保证良好精度要求,具体选择的刀具如下。(1) 铣削上下表面及外形轮廓时,为提高切削效率和加工精度,减少接刀刀痕,加工时选用16mm立铣刀。(2) 铣削正面凹槽及背面凹槽时选用12mm立铣刀。(3) 钻中心孔时选用5mm中心钻。(4) 钻4通孔时选用8mm麻花钻。(5) 加工内孔26+0.52 0时选用14mm麻花钻,16mm立铣刀。(6) 加工背面凹槽过渡圆角时选用10mm球头刀。(7) 加工4通孔的倒角、26+0.5

29、2 0内孔倒角时选用45倒角铣刀。4.7 切削用量的选择数控加工切削用量包括主轴转速n(切削速度Vc)、背吃刀量ap和进给量f(或进给速度Vf)其确定原则与普通机械加工相似,对于不同的加工方法,需要选择不同的切削用量。4.7.1 主轴转速的确定确定主轴转速主要根据允许的切削速度Vc(mm/min)选取n= 其中Vc-切削速度(mm/min)D-工件或刀具的直径(mm)由于每把刀计算方式相同,现选取D=16mm的立铣刀为例说明其计算过程。根据切削原理可知,切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素,可参考表4.7.1选取。表4.7.1铣削时切削速度工件材料硬度/

30、HBS切削速度/ (mm/min)高速钢铣刀硬质合金铣刀钢2251842661502253251236541203254256213675铸铁19021366615019026091845901603204.5102130铝70120100200200400黄铜53562050100180从理论上讲,的值越大越好,因为这不仅可以提高生产率,而且可以避免生成积屑瘤的临界速度,获得较低的表面粗糙度值。但实际上由于机床、刀具等的限制,综合考虑:精铣时 =200mm/min 代入式子中: n= =3980.9r/min计算的主轴转速n要根据机床有的或接近的转速选取 n=4000 r/min同理计算12

31、mm立铣刀:n= 5000r/min 4.7.2 进给速度的确定切削进给速度F是切削时单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移,单位mm/min。它与铣刀的转速n、铣刀齿数z及每齿进给量(mm/z)的关系为: F=zn 每齿进给量的选取主要取决于工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度值等因素。工件材料的强度和硬度越高,越小,反之则越大;工件表面粗糙度值越小,就越小;硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀,可参考表4.7.2选取。表4.7.2铣刀每齿进给量工件材料每齿进给量/(mm/z)粗铣精铣高速钢铣刀硬质合金铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀钢0.100.150.100.250.020.0

32、50.100.15铸铁0.120.200.150.30铝0.060.200.100.250.050.100.020.05综合选取:精铣=0.02mm/z 铣刀齿数z=3上面计算出: n=4000 r/min将它们代入式子计算: 精铣时:F=0.0234000 =240mm/min切削进给速度还需根据被加工工件表面的具体情况进行手动调整,以获得最佳切削状态。4.7.3 背吃刀量的确定背吃刀量是根据机床、工件和刀具的刚度来决定,在刚度允许的条件下,应尽可能使被吃刀量等于工件的加工余量,这样可以减少走刀次数,提高生产效率。为了保证加工表面质量,可留少量精加工余量,一般留0.20.5mm。总之,切削用

33、量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。同时,使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应,以形成最佳切削用量。4.8 填写数控加工工序卡将各工步的加工内容、所用刀具和切削用量填入附表中。第5章 双面件的三维建模5.1 CAXA制造工程师2006简介CAXA制造工程师2006是北航海尔软件有限公司在CAM领域多年深入研究中国数控加工企业和积极吸纳国际先进技术的基础上,打造出的全新一代CAD/CAM一体化三维建模/数控软件,具有“贴近中国用户”和“国际技术水准”的鲜明特色。在目前的国内CAD/CAM市场上,商品化软件大部分为国外产品。CAXA制造工程师作为国产CAD/

34、CAM软件在国内市场上占据了宝贵的一席之地。作为863计划中CIMS目标产品的CAXA制造工程师,在10多年间经历了从工作站到PC、从DOS到Windows、从2002到V2、XP到2004的长期积累与多次升级,已经发展成具有强大的线架、曲面、实体混合3D造型功能,并针对多种格式3D模型提供丰富灵活的加工策略、加工套路(知识库加工)、轨迹优化、加工仿真、工艺表单、多轴加工、反向工程等,以及强大后置处理与机床通信等功能的现代数字化设计/制造(CAD/CAM)系统。CAXA制造工程师2006是CAXA制造工程师的最新版本,是面向25轴数控铣床与加工中心,具有卓越工艺性能的铣/钻削加工数控编程软件,

35、是CAXA制造解决方案的重要构件之一,具有稳定可靠、工艺卓越、易学易用、高效快捷等特点;而且许多方面很有特色,其功能与工艺性等方面完全可以与国际一流的CAM软件相媲美。5.2 CAXA制造工程师2006的功能菜单及常用键简介5.2.1 功能菜单启动CAXA制造工程师2006后,系统的用户界面将会出现主窗口。它由标题栏、菜单栏、图形窗口栏、工具栏(由若干工具条组成)、命令窗口、特征树和状态栏组成。5.2.2 CAXA制造工程师2006的常用键介绍(1) 鼠标键。鼠标左键可以用来激活菜单、确定位置点、拾取元素等;鼠标右键用来确认拾取、结束操作、终止命令等。(2) 回车键与数值键。回车键与数值键在系

36、统要求输入坐标、长度等数值时,可以激活一个输入条,在输入条中输入数值。如果过坐标以开始,表示是一个相对于前一个输入点的相对坐标;在某些情况下也可以输入字符串。(3) 空格键。当系统要求输入点、输入矢量方向和选择方式时,按空格键可以弹出快捷菜单以便于查找选择。例如要输入点时,按空格键可以弹出点工具菜单。5.3 三维造型的简介CAXA的造型方法分为三大类:一为线架;二为曲面;三为实体。这三种造型方法各有特色,可以独立造型,也可以相互结合造型。(1) 线架造型是直接使用空间点、直线、圆弧、样条线等表达二维形状的造型方法。(2) 曲面造型是使用各种数学曲面方式表达零件形状的造型方法。(3) 实体造型是

37、通过体的交、并、差进行造型的方式。采用实体造型时,必须先在基准面上建立草图,然后对草图进行拉伸、旋转、放样等特征造型功能操作。根据需要本次设计采用实体造型。5.4 三维建模的方法和基本步骤5.4.1 造型思路根据双面件的零件图,可以分析出双面件主要包括长方体、凹槽以及孔系。长方体通过对草图进行“拉伸增料”得到,凹槽通过对草图进行“拉伸除料”得到,孔系通过“打孔”得到。三维建模次序依次为:(1) 拉伸草图生成长方体。(2) 拉伸草图生成凹槽。(3) 打孔生成孔系。(4) 倒角、过渡相关线。5.4.2 拉伸草图生成长方体(1) 单击【特征生成栏】的【平面XY】,选择【XOY面】为绘图基准面。(2)

38、 单击绘制草图按钮,进入草图绘制状态。(3) 单击【曲线生成栏】的矩形按钮,选择立即菜单中的【中心长宽】,【长度】输入90,【宽度】输入90,将矩形中心定位在坐标圆点,右击【确定】后,则生成矩形;单击【线面编辑栏】的曲线过渡按钮。【半径】输入8,依次拾取矩形四条边,右击【确定】,退出草图状态,即生成草图0,如图5.4.21所示。(4) 单击【特征生成栏】的拉伸增料按钮,根据图样要求填写对话框,拾取草图0。单击【确定】按钮,即生成长方体,如图5.4.22所示。 图5.4.21 图5.4.22 5.4.3 拉伸草图生成上表面凹槽(1) 单击长方体上表面,拾取该平面为绘图基准面。(2) 单击绘制草图

39、按钮,进入草图绘制状态。(3) 按F5键切换为XOY面显示,单击【曲线生成栏】的矩形按钮,选择立即菜单中的【中心长宽】,【长度】输入90,【宽度】输入90,将矩形中心定位在坐标圆点,右击【确定】后,则生成矩形;单击【曲线生成栏】的直线按钮,选择立即菜单中的【两点线】、【连续】、【正交】、【长度方式】,【长度】输入20,按回车键输入起点坐标(25,45),根据图样要求沿Y轴方向指定下一点,再沿X轴方向指定终点,利用类似方法绘制出上表面凹槽轮廓;单击【线面编辑栏】的曲线裁剪按钮,根据图样要求拾取直线进行裁剪;单击【线面编辑栏】的曲线过渡按钮。【半径】输入8,根据图样要求拾取直线进行过渡,右击【确定

40、】,退出草图状态,即生成草图1,如图5.4.31所示。(4) 单击【特征生成栏】的拉伸除料按钮,根据图样要求填写对话框,拾取草图1。单击【确定】按钮,即生成凹槽,如图5.4.32所示。 图5.4.31 图5.4.325.4.4 拉伸生成下表面凹槽(1) 采用类似方法生成草图2。(2) 单击【特征生成栏】的拉伸除料按钮,根据图样要求填写对话框,拾取草图2,输入【深度】为5.23。单击【确定】按钮,即生成凹槽,如图5.4.41所示。 图5.4.415.4.5 打孔生成孔系单击【特征生成栏】的打孔按钮,拾取需要打孔的平面,并选择孔型,在平面上指定一点,按回车键输入孔中心的坐标;单击【下一步】,【直径

41、】输入8,选择【通孔】;单击【完成】即完成打孔。采用类似方法则生成孔系,如图5.4.5。 图5.4.55.4.6 倒角、过渡相关线 单击【特征生成栏】的倒角按钮,按照图纸要求输入倒角参数:【距离】为1,【角度】为45,拾取需要倒角的元素,完成倒角。 单击【特征生成栏】的过渡按钮,按照图纸要求输入过渡参数:【半径】为2,拾取需要过渡的元素,完成相关线的过渡。5.5 零件三维模型的建立通过以上步骤可以建立零件的三维模型。如图3.1,图3.2所示。第6章 自动编程与仿真加工6.1 模型和毛坯的设定6.1.1 模型的设定 单击特征树栏的【加工管理】按钮,双击【模型】按钮,弹出【模型参数】对话框,如图6

42、.1.1所示。 图6.1.16.1.2 毛坯的设定 双击【毛坯】按钮,弹出【定义毛坯世界坐标系】对话框,如图6.1.2所示,根据图样要求,填写参数。 图6.1.2 6.2 起始点的设置双击【起始点】按钮,弹出【刀具起始点】对话框,如图6.2所示。在实际加工中,模型中的坐标原点即是对刀点,在定义起始点坐标时需要考虑“撞刀”因素,故选择默认数值提高安全系数。图6.26.3 机床后置的设置 双击【机床后置 fanuc】按钮,弹出【机床后置】【机床信息】对话框,如图6.3,根据加工条件进行修改。再展开【机床后置】【后置设置】选项,根据加工要求,修改【后置文件扩展名】为【.txt】。图6.36.4 刀具

43、库的编辑刀具库用于定义、确定刀具的参数,以便于从刀具库中调用刀具。本次加工根据工艺分析所得的刀具卡片,来对刀具库进行编辑,如图6.4所示。 图6.46.5 公共参数的设定 6.5.1 切削用量切削用量主要是指机床控制参数。(1) 主轴转速。机床主轴旋转的角速度。计量单位是机床默认的单位为(r/min)。(2) 慢速下刀速度。是从慢速下刀高度切入工件前刀具行进的速度,计量单位为(mm/min)。(3) 切入切出连接速度。用于有往复加工的加工方式中,避免在顺逆铣的变换过程中,机床的进给方向和进给量产生急剧变化,对机床及工件和刀具造成损坏。此速度一般小于进给速度(mm/min)。(4) 切削速度。正

44、常切削工件时刀具行进的线速度(mm/min)。(5) 退刀速度。刀具离开工件回到安全高度时刀具行进的速度(mm/min)。而在安全高度以上,刀具行进的速度取机床的快速移动速度(G00)。6.5.2 加工边界加工边界的控制分为两个部分,即Z向和XY向。(1) Z设定。可以精确控制轨迹在Z向的范围,其中的最大、最小值均要以绝对坐标值输入。如果单击【参照毛坯】按钮,则轨迹生成的范围是毛坯最高点至最低点。如果最大、最小值写入同一个数值,则可以控制只在这一高度层生成单层的轨迹。(2) 相对于边界的刀具位置。在有区域及轮廓选择的加工中,可控制轨迹的生成位置。6.5.3 其他基本概念(1) 轮廓。轮廓是一系列首尾相接曲线的集合。在生成加工轨迹过程中进行交互指定待加工图形时,需指定图形的轮廓,用来界定被加工的区域或被加工的图形本身。

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