CAXA制造工程師多邊形體造型加工實(shí)例

1、CAXA制造工程師多邊形體造型加工實(shí)例作者：王偉，1972年7月3日出生。山西大同齒輪集團(tuán)有限責(zé)任公司  工程制造部  郵編:037006 職稱：工程師 1993年7月于太原工業(yè)大學(xué)材料工程系焊接專業(yè)畢業(yè)，學(xué)士學(xué)位；1993年7月至1994年7月在大同齒輪廠熱處理車間實(shí)習(xí)；1994年7月至1994年12月在大同齒輪廠熱處理車間負(fù)責(zé)焊接工藝CAXA制造工程師集CAD、CAM于一體，功能強(qiáng)大、易學(xué)易用、工藝性好、代碼質(zhì)量高。使用CAXA制造工程師的編程基本步驟如下：1加工工藝的確定2加工模型建立3刀具軌跡生成4后置代碼生成5加工代碼輸出隨著我們國(guó)家加工制造業(yè)的迅猛發(fā)展

2、，數(shù)控加工技術(shù)得到空前廣泛的應(yīng)用，CAXA的CAD/CAM軟件得到了日益廣泛的普及和應(yīng)用。我們相信當(dāng)你認(rèn)識(shí)了CAXA制造工程師以后，CAXA制造工程師一定會(huì)走到你的身邊，成為你身邊的不可多得的造型能手，忠實(shí)可靠的編程高手，數(shù)控加工工藝的良師益友。下面就以該多邊形體為例來說明CAXA制造工程師的具體編程過程：多邊形體的實(shí)體 二維視圖1六邊形體的造型造形思路：由圖紙可知六邊形體的造型特點(diǎn)主要是有多個(gè)空間面組成的，因此在構(gòu)造實(shí)體時(shí)首先應(yīng)使用空間曲線構(gòu)造實(shí)體的空間線架，然后利用直紋面平面等工具生成曲面，可以逐個(gè)生成也可以將生成的一側(cè)的曲面進(jìn)行圓形均步陣列，最終生成所有的曲面。1.1繪制六邊形體的框架1

3、.正方形的繪制。單擊曲線生成工具欄的按鈕，在界面左側(cè)的立即菜單中選擇“中心_長(zhǎng)_寬”方式，輸入長(zhǎng)度17，寬度17，按按回車“Enter”鍵結(jié)束距離輸入，然后按照提示用鼠標(biāo)點(diǎn)取坐標(biāo)系原點(diǎn)，也可以按回車“Enter”鍵，在彈出的對(duì)話框內(nèi)輸入圓心點(diǎn)的坐標(biāo)（0，0，0）并確認(rèn)，然后單擊鼠標(biāo)右鍵繪制一個(gè)17×17的矩形。注意：在輸入點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，應(yīng)該在英文輸入法狀態(tài)下輸入也就是標(biāo)點(diǎn)符號(hào)是半角輸入，否則會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤。 2.六邊形的繪制。單擊曲線生成工具欄的按鈕，在特征樹下方的立即菜單中選擇“邊”定位，邊數(shù)6條回車確認(rèn)。然后按照系統(tǒng)提示點(diǎn)選該矩形的右下端點(diǎn)作為“輸入邊起點(diǎn)”，左下端點(diǎn)為“輸入邊終點(diǎn)”，就

4、繪制出一個(gè)以正方形邊長(zhǎng)距離為邊長(zhǎng)的六邊形。同理以矩形的右下端點(diǎn)為“輸入邊起點(diǎn)”，矩形右上端點(diǎn)為“輸入邊終點(diǎn)”繪制出一個(gè)六邊形。繪制完成后如圖1所示。 圖1 六邊形的繪制3.輔助線的繪制。單擊線面編輯工具欄中“曲線拉伸”按鈕，在特征樹下方的立即菜單中選擇“拉伸”方式，然后點(diǎn)選正方形的右邊向右和下邊向下進(jìn)行拉伸延長(zhǎng)，注意在拉伸不同位置的邊時(shí)要選擇相對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)系。之后選擇曲線生成工具欄的按鈕，在特征樹下方的立即菜單中選擇“兩點(diǎn)線”、“連續(xù)”、“正交”、“點(diǎn)方式”，然后按照系統(tǒng)提示選擇兩個(gè)六邊形的兩個(gè)端點(diǎn)向剛剛做的延長(zhǎng)線作垂線，如圖2所示。為了敘述方便在圖中用字母標(biāo)示出幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)AE點(diǎn)。 圖2 基本輔

5、助線的繪制單擊曲線編輯工具欄中的按鈕，在特征樹下方的立即菜單中選擇“圓心半徑”方式，并按照系統(tǒng)提示，選取B點(diǎn)作圓心，提示“輸入圓上一點(diǎn)或半徑”時(shí)點(diǎn)選D點(diǎn)作為圓上一點(diǎn)，繪制輔助圓。同理點(diǎn)選E點(diǎn)作圓心，C點(diǎn)為圓上一點(diǎn)再繪制一個(gè)輔助圓，并且兩圓交于F點(diǎn)。單擊曲線編輯工具欄中的按鈕，在立即菜單中選擇“兩點(diǎn)線”、“連續(xù)”、“非正交”，然后作輔助線連接A、F兩點(diǎn)，連接E、F兩點(diǎn)。如圖3所示。圖3 橢圓輔助線的繪制為了之后搭建基本的六邊形體的空間架構(gòu)，需要確認(rèn)尺寸和角度。這時(shí)單擊查詢工具欄中的按鈕，并按照系統(tǒng)提示拾取A點(diǎn)作為第一點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)作為第二點(diǎn)，這時(shí)在特征樹的屬性欄中將會(huì)顯示所查詢距離的詳細(xì)信息，可以看到

6、AF線段長(zhǎng)度為17。再單擊查詢工具欄中的按鈕，按照系統(tǒng)提示拾取BF為第一條直線，BD為第二條直線，這時(shí)在特征樹的屬性欄中會(huì)顯示出所查詢的BF與BD線段的夾角DBF的度數(shù)，之后在顯示度數(shù)的數(shù)字上面點(diǎn)右鍵，在出現(xiàn)的菜單中選擇拷貝數(shù)據(jù)以便搭建空間架構(gòu)時(shí)使用。4.構(gòu)造空間線架。首先先將之前所做的輔助線使用線面編輯工具欄中“曲線裁剪”按鈕和“刪除”按鈕都清除掉，以免混淆。然后單擊曲線工具欄中的“旋轉(zhuǎn)”按鈕，在特征樹下的立即菜單中的角度選項(xiàng)里填寫在作輔助線時(shí)所記錄的角度數(shù)據(jù)。然后按照系統(tǒng)提示分別選取正方形的底邊的兩個(gè)端點(diǎn)作為旋轉(zhuǎn)軸起點(diǎn)和末點(diǎn)，拾取的元素為六邊形的除AC邊外的5條邊，點(diǎn)擊右鍵確定，將六邊形按

7、照之前選取的角度旋轉(zhuǎn)。之后單擊線面編輯工具欄中的“陣列”按鈕。在特征樹下的立即菜單中選擇“圓形”、“均布”，份數(shù)輸入“4”，如圖4左側(cè)圖所示。按F9鍵將平面切換到“XOY平面”，拾取的元素為六邊形除與正方形公用的邊以外的5條邊，中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，點(diǎn)擊右鍵確定。完成的圖形如圖4右側(cè)圖所示。 圖4 六邊形框架的搭建單擊曲線工具欄中的“直線”按鈕，選擇“兩點(diǎn)線”、“單個(gè)”、“正交”、“長(zhǎng)度方式”，長(zhǎng)度輸入“10”，按F9鍵切換到“XOZ平面”，然后任選一個(gè)六邊形的底邊的兩個(gè)端點(diǎn)向Z軸的負(fù)方向做長(zhǎng)度為10的線段。然后單擊線面編輯工具欄中的 “陣列”按鈕，在特征樹下的立即菜單中選擇“圓形”“均布”，份數(shù)

8、輸入“4”，按F9鍵將平面切換到“XOY平面”，拾取剛做的兩條線段，中心點(diǎn)選取坐標(biāo)原點(diǎn)，點(diǎn)擊右鍵確定。然后同樣使用，選擇“兩點(diǎn)線”、“單個(gè)”、“非正交”，將非同一六邊形底邊引出的兩條剛做的直線連接，如圖5所示。圖5 構(gòu)建線架單擊曲線工具欄中的“直線”按鈕，選擇“兩點(diǎn)線”、“單個(gè)”、“正交”、“點(diǎn)方式”，按F9鍵切換到“YOZ平面”，在點(diǎn)H上向左做一條射線。之后以同樣方式單擊曲線工具欄中的“直線”按鈕，按F9鍵切換到“XOZ平面”，在點(diǎn)G上做一條向右的線只要和上步所做直線相交即可，設(shè)交點(diǎn)為I。然后同樣使用按鈕，選擇“兩點(diǎn)線”、“單個(gè)”、“正交”、“長(zhǎng)度方式”，長(zhǎng)度輸入“10”，按F9鍵切換到“Y

9、OZ平面”，在剛做的兩條直線的交點(diǎn)上向Z軸的負(fù)方向做一條長(zhǎng)度為10的垂線。單擊線面編輯工具欄中的“陣列”按鈕。在特征樹下的立即菜單中選擇“圓形”、“均布”，份數(shù)輸入“4”，如圖4所示。按F9鍵將平面切換到“XOY平面”，拾取的元素為上一步剛做的向Z軸負(fù)方向的垂線和線段GI、線段GH，最后單擊右鍵確認(rèn)。在將整個(gè)構(gòu)架最下面的4根垂線相鄰的連接，形成一個(gè)正方形。這樣整個(gè)多邊形體的框架就完成了，如圖6所示。圖6 多邊形體的整體框架1.2曲面的生成單擊曲面工具欄中的“平面”按鈕，按照提示點(diǎn)選箭頭拾取各所需平面的邊界線，生成平面。建議選擇多邊形4個(gè)方向側(cè)面中一側(cè)包括的所有平面，然后單擊曲線工具欄中的 “陣

10、列”按鈕。選擇“圓形”、“均布”，份數(shù)輸入“4”，按F9切換到“XOY平面”，選取所需的平面后點(diǎn)擊右鍵確認(rèn)。就能夠生成多邊形體的實(shí)體了。2多邊形體的常規(guī)加工加工思路：等高粗加工、導(dǎo)動(dòng)線精加工、淺平面精加工該形體的整體形狀比較復(fù)雜，平面比較多，所以精加工時(shí)應(yīng)采用導(dǎo)動(dòng)線精加工和淺平面精加工結(jié)合的方式進(jìn)行加工才能保證所有面都被加工到。2.1等高粗加工刀具軌跡加工前首先生成毛胚，右鍵點(diǎn)選加工工具欄的毛胚并定義毛胚，選擇參照模型。則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)CAD模型的坐標(biāo)最大值計(jì)算毛坯大小。1設(shè)置“粗加工參數(shù)”。單擊【應(yīng)用】【軌跡生成】【等高粗加工】，在彈出的“粗加工參數(shù)表”中設(shè)置“粗加工參數(shù)”，如圖左所示。設(shè)置

11、粗加工“銑刀參數(shù)”。2設(shè)置粗加工“切削用量”參數(shù)。3確認(rèn)“進(jìn)退刀方式”、“下刀方式”、“清根方式”系統(tǒng)默認(rèn)值。按“確定”退出參數(shù)設(shè)置。4按系統(tǒng)提示拾取加工輪廓。拾取設(shè)定加工范圍的矩形后單擊鏈搜索箭頭；按系統(tǒng)提示“拾取加工曲面”，選中整個(gè)實(shí)體表面，系統(tǒng)將拾取到的所有曲面變紅，然后按鼠標(biāo)右鍵結(jié)束。5生成粗加工刀路軌跡。系統(tǒng)提示：“正在準(zhǔn)備曲面請(qǐng)稍候”、“處理曲面”等，然后系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)生成粗加工軌跡。結(jié)果如圖7所示。圖7 粗加工軌跡2.2導(dǎo)動(dòng)線精加工刀具軌跡1選擇“加工”“精加工”“導(dǎo)動(dòng)線精加工”，彈出“導(dǎo)動(dòng)線精加工”參數(shù)表對(duì)話框，在“加工參數(shù)”選項(xiàng)中設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)。具體參數(shù)設(shè)置如8所示。圖8 導(dǎo)動(dòng)線

12、精加工參數(shù)設(shè)置2設(shè)置“切削用量”。輸入相應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)速，切削速度等參數(shù)。3點(diǎn)選“下刀方式”標(biāo)簽，設(shè)定“安全高度”、“慢速下刀距離”、“退刀距離”，切入切出方式為“XY向”。4點(diǎn)選“刀具參數(shù)”標(biāo)簽，選擇銑刀的種類并設(shè)定刀的參數(shù)。5設(shè)定各項(xiàng)參數(shù)以后，單擊“確定”，根據(jù)狀態(tài)欄提示拾取輪廓和加工方向，拾取截面線后點(diǎn)擊右鍵，系統(tǒng)開始計(jì)算刀具軌跡。得出軌跡如圖9。圖9導(dǎo)動(dòng)線精加工刀具軌跡2.3淺平面精加工刀具軌跡1選擇“加工”“精加工”“淺平面精加工”，彈出“導(dǎo)動(dòng)線精加工”參數(shù)表對(duì)話框，在“加工參數(shù)”選項(xiàng)中設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)。2設(shè)置“切削用量”。輸入相應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)速，切削速度等參數(shù)。3點(diǎn)選“下刀方式”標(biāo)簽，設(shè)定“安

13、全高度”、“慢速下刀距離”、“退刀距離”，注意選擇是“絕對(duì)”還是“相對(duì)”高度，切入切出方式為“XY向”。4選擇“刀具參數(shù)”標(biāo)簽，選擇銑刀為R1，設(shè)定刀的參數(shù)。5選擇好各項(xiàng)參數(shù)以后，單擊“確定”，根據(jù)狀態(tài)欄提示拾取加工對(duì)象，干涉檢查面，加工邊界后點(diǎn)擊右鍵，系統(tǒng)開始計(jì)算刀具軌跡。得出軌跡如圖10。圖10淺平面精加工刀具軌跡3加工仿真、刀路檢驗(yàn)與修改1按“可見”銨扭，顯示所有已生成的粗/精加工軌跡。2單擊【應(yīng)用】【軌跡仿真】，在立即菜單中選定選項(xiàng)，如圖11所示；按系統(tǒng)提示同時(shí)拾取粗加工刀具軌跡與精加工軌跡，按右鍵；系統(tǒng)將進(jìn)行仿真加工。在仿真過程中，系統(tǒng)顯示走刀方式。仿真結(jié)束后，拾取點(diǎn)觀察截面，如圖1

14、1所示。按右鍵存儲(chǔ)仿真結(jié)果。3觀察仿真加工走刀路線，使用鍵來檢驗(yàn)判斷刀路是否正確、合理（有無過切等錯(cuò)誤）。4單擊【應(yīng)用】【軌跡編輯】，彈出“軌跡編輯”表，按提示拾取相應(yīng)加工軌跡或相應(yīng)軌跡點(diǎn)，修改相應(yīng)參數(shù)，進(jìn)行局部軌跡修改。若修改過大，應(yīng)該重新生成加工軌跡。5仿真檢驗(yàn)無誤后，可保存粗/精加工軌跡。圖11 實(shí)體仿真 4 生成G代碼1單擊【應(yīng)用】【后置處理】【生成G代碼】，在彈出的“選擇后置文件”對(duì)話框中給定要生成的NC代碼文件名（半橢球圖.cut）及其存儲(chǔ)路徑，按“確定”退出。2分別拾取粗加工軌跡與精加工軌跡，按右鍵確定，生成加工G代碼。5 生成加工工藝單生成加工工藝單的目的有三個(gè)：一是車間加工的需要，當(dāng)加工程序較多時(shí)可以使加工有條理，不會(huì)產(chǎn)生混亂。二是方便編程者和機(jī)床操作者的交流，憑嘴講的東西總不如紙面上的文字更清楚。三是車間生產(chǎn)和技術(shù)管理上的需要，加工完的工件的圖形檔案、G代碼程序可以和加工工藝單一起保存，一年以后如需要再加工此工件，那么可以立即取出來就加工，一切都是很