項(xiàng)目二五角星造型與加工

1、項(xiàng)目二五角星的造型與加工五角星造型五角星二維圖2.1 五角星的造型造型思路：由圖紙可知五角星的造型特點(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，然后利用直紋面生成曲面，可以逐個(gè)生成也可以將生成的一個(gè)角的曲面進(jìn)行圓形均步陣列，最終生成所有的曲面。最后使用曲面裁剪實(shí)體的方法生成實(shí)體，完成造型。 繪制五角星的框架1圓的繪制。單擊曲線生成工具欄上的按鈕，進(jìn)入空間曲線繪制狀態(tài)，在特征樹下方的立即菜單中選擇作圓方式“圓心點(diǎn)_半徑”，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），半徑R100并確認(rèn)，然后單

2、擊鼠標(biāo)右鍵結(jié)束該圓的繪制。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。2五邊形的繪制。單擊曲線生成工具欄上的按鈕，在特征樹下方的立即菜單中選擇“中心”定位，邊數(shù)5條回車確認(rèn)，內(nèi)接。按照系統(tǒng)提示點(diǎn)取中心點(diǎn)，內(nèi)接半徑為100（輸入方法與圓的繪制相同）。然后單擊鼠標(biāo)右鍵結(jié)束該五邊形的繪制。這樣我們就得到了五角星的五個(gè)角點(diǎn)。如圖 3構(gòu)造五角星的輪廓線。通過上述操作我們得到了五角星的五個(gè)角點(diǎn)，使用曲線生成工具欄上的直線按鈕，在特征樹下方的立即菜單中選擇“兩點(diǎn)線”、“連續(xù)”、“非正交”（如圖所示），將五角星的各個(gè)角點(diǎn)連接。如圖所示。 使用“刪除”工具將多余的線

3、段刪除，單擊按鈕，用鼠標(biāo)直接點(diǎn)取多余的線段，拾取的線段會(huì)變成紅色，單擊右鍵確認(rèn)，如圖所示裁剪后圖中還會(huì)剩余一些線段，單擊線面編輯工具欄中“曲線裁剪”按鈕，在特征樹下方的立即菜單中選擇“快速裁剪”、“正常裁剪”方式，用鼠標(biāo)點(diǎn)取剩余的線段就可以實(shí)現(xiàn)曲線裁剪。這樣我們就得到了五角星的一個(gè)輪廓。如圖所示 4構(gòu)造五角星的空間線架。在構(gòu)造空間線架時(shí)，我們還需要五角星的一個(gè)頂點(diǎn)，因此需要在五角星的高度方向上找到一點(diǎn)（0，0，20），以便通過兩點(diǎn)連線實(shí)現(xiàn)五角星的空間線架構(gòu)造。 使用曲線生成工具欄上的直線按鈕，在特征樹下方的立即菜單中選擇“兩點(diǎn)線”、“連續(xù)”、“非正交”，用鼠標(biāo)點(diǎn)取五角星的一個(gè)角點(diǎn)，然后單擊回車

4、，輸入頂點(diǎn)坐標(biāo)（0，0，20），同理，作五角星各個(gè)角點(diǎn)與頂點(diǎn)的連線，完成五角星的空間線架。如圖所示。 五角星曲面生成1通過直紋面生成曲面。選擇五角星的一個(gè)角為例，用鼠標(biāo)單擊曲面工具欄中的直紋面按鈕，在特征樹下方的立即菜單中選擇“曲線曲線”的方式生成直紋面，然后用鼠標(biāo)左鍵拾取該角相鄰的兩條直線完成曲面，如圖所示。注意：在拾取相鄰直線時(shí)，鼠標(biāo)的拾取位置應(yīng)該盡量保持一致（相對(duì)應(yīng)的位置），這樣才能保證得到正確的直紋面。2生成其他各個(gè)角的曲面。在生成其他曲面時(shí)，我們可以利用直紋面逐個(gè)生成曲面，也可以使用陣列功能對(duì)已有一個(gè)角的曲面進(jìn)行圓形陣列來實(shí)現(xiàn)五角星的曲面構(gòu)成。單擊幾何變換工具欄中的按鈕，在特征樹下方

5、的立即菜單中選擇“圓形”陣列方式，分布形式“均布”，份數(shù)“5”，用鼠標(biāo)左鍵拾取一個(gè)角上的兩個(gè)曲面，單擊鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)，然后根據(jù)提示輸入中心點(diǎn)坐標(biāo)（0，0，0），也可以直接用鼠標(biāo)拾取坐標(biāo)原點(diǎn)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成各角的曲面。如圖所示。 注意：在使用圓形陣列時(shí)，一定要注意陣列平面的選擇，否則曲面會(huì)發(fā)生陣列錯(cuò)誤。因此，在本例中使用陣列前最好按一下快捷鍵“F5”，用來確定陣列平面為XOY平面。3生成五角星的加工輪廓平面。先以原點(diǎn)為圓心點(diǎn)作圓，半徑為110。如圖所示。用鼠標(biāo)單擊曲面工具欄中的平面工具按鈕，并在在特征樹下方的立即菜單中選擇“裁剪平面” 。用鼠標(biāo)拾取平面的外輪廓線，然后確定鏈搜索方向（用鼠標(biāo)點(diǎn)取箭頭

6、），系統(tǒng)會(huì)提示拾取第一個(gè)內(nèi)輪廓線（圖1），用鼠標(biāo)拾取五角星底邊的一條線（圖2），單擊鼠標(biāo)右鍵確定，完成加工輪廓平面。如圖3所示。 圖1 圖2圖3 生成加工實(shí)體1生成基本體。選中特征樹中的XOY平面，單擊鼠標(biāo)右鍵選擇“創(chuàng)建草圖”，如圖?；蛘咧苯訂螕魟?chuàng)建草圖按鈕（按快捷鍵F2），進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)。 單擊曲線生成工具欄上的曲線投影按鈕，用鼠標(biāo)拾取已有的外輪廓圓，將圓投影到草圖上，如圖。 單擊特征工具欄上的拉伸增料按鈕，在拉伸對(duì)話框中選擇相應(yīng)的選項(xiàng)，如圖所示。單擊確定完成。 2利用曲面裁剪除料生成實(shí)體。單擊特征工具欄上的曲面裁剪除料按鈕，用鼠標(biāo)拾取已有的各個(gè)曲面，并且選擇除料方向，如圖所示，單擊確定完

7、成。3利用“隱藏”功能將曲面隱藏。單擊并選擇【編輯】【隱藏】，用鼠標(biāo)從右向左框選實(shí)體（用鼠標(biāo)單個(gè)拾取曲面），單擊右鍵確認(rèn)，實(shí)體上的曲面就被隱藏了。如圖所示。 注意：由于在實(shí)體加工中，有些圖線和曲面是需要保留的，因此不要隨便刪除。2.2 加工前的準(zhǔn)備工作l 設(shè)定加工刀具1選擇屏幕左側(cè)的“加工管理”結(jié)構(gòu)樹， 雙擊結(jié)構(gòu)樹中的刀具庫(kù)，彈出刀具庫(kù)管理對(duì)話框。單擊“增加銑刀”按鈕，在對(duì)話框中輸入銑刀名稱。 一般都是以銑刀的直徑和刀角半徑來表示，刀具名稱盡量和工廠中用刀的習(xí)慣一致。刀具名稱一般表示形式為“D10，r3”，D代表刀具直徑，r代表刀角半徑。2設(shè)定增加的銑刀的參數(shù)。在刀具庫(kù)管理對(duì)話框中鍵入正確的數(shù)

8、值，刀具定義即可完成。其中的刀刃長(zhǎng)度和刃桿長(zhǎng)度與仿真有關(guān)而與實(shí)際加工無關(guān)，在實(shí)際加工中要正確選擇吃刀量和吃刀深度，以免刀具損壞。l 后置設(shè)置用戶可以增加當(dāng)前使用的機(jī)床，給出機(jī)床名，定義適合自己機(jī)床的后置格式。系統(tǒng)默認(rèn)的格式為FANUC系統(tǒng)的格式。1選擇屏幕左側(cè)的“加工管理”結(jié)構(gòu)樹， 雙擊結(jié)構(gòu)樹中的“機(jī)床后置”，彈出“機(jī)床后置”對(duì)話框。2增加機(jī)床設(shè)置。選擇當(dāng)前機(jī)床類型，如圖所示。3后置處理設(shè)置。選擇“后置處理設(shè)置”標(biāo)簽，根據(jù)當(dāng)前的機(jī)床，設(shè)置各參數(shù)，如圖所示。l 定義毛坯1 選擇屏幕左側(cè)的“加工管理”結(jié)構(gòu)樹， 雙擊結(jié)構(gòu)樹中的“毛坯”，彈出“毛坯”對(duì)話框。2點(diǎn)中“參照模型”復(fù)選框，再單擊“參照模型”

9、按鈕，系統(tǒng)按現(xiàn)有模型自動(dòng)生成毛坯。l 設(shè)定加工范圍此例的加工范圍直接拾取實(shí)體造型上的輪廓線即可。 2.3 五角星常規(guī)加工加工思路：等高粗加工、掃描線精加工五角星的整體形狀是較為平坦，因此整體加工時(shí)應(yīng)該選擇等高粗加工，精加工時(shí)應(yīng)采用掃描線精加工。 等高粗加工刀具軌跡1設(shè)置“粗加工參數(shù)”。單擊【加工】【粗加工】【等高線粗加工】，在彈出的“等高線粗加工”中設(shè)置“粗加工參數(shù)”，如圖左所示。設(shè)置粗加工“銑刀參數(shù)”，如圖右所示。 2設(shè)置粗加工“切削用量”參數(shù)。如圖所示。 3確認(rèn)“起始點(diǎn)”、“下刀方式”、“切入切出”系統(tǒng)默認(rèn)值。按“確定”退出參數(shù)設(shè)置。4按系統(tǒng)提示拾取加工對(duì)象和加工邊界。選中整個(gè)實(shí)體表面作為

10、加工對(duì)象，系統(tǒng)將拾取到的所有實(shí)體表面變紅，然后按鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)拾??；拾取輪廓圓為加工邊界，點(diǎn)中提示的箭頭的一端，按鼠標(biāo)右鍵結(jié)束。5生成粗加工刀路軌跡。系統(tǒng)提示：“正在計(jì)算軌跡請(qǐng)稍候”，然后系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)生成粗加工軌跡。結(jié)果如圖所示。 6隱藏生成的粗加工軌跡。拾取軌跡，單擊鼠標(biāo)右鍵在彈出菜單中選擇【隱藏】命令，隱藏生成的粗加工軌跡，以便于下步操作。 掃描線精加工1設(shè)置掃描線精加工參數(shù)。單擊【加工】【精加工】【掃描線精加工】，在彈出的“掃描線精加工參數(shù)表”中設(shè)置“掃描線精加工”精加工參數(shù)，如圖左所示。設(shè)置精加工“銑刀參數(shù)”。 如圖右所示。 2設(shè)置精加工“切削用量”參數(shù)。如圖所示。3確認(rèn)“下刀方式”、“

11、加工邊界”系統(tǒng)默認(rèn)值。按“確定”完成并退出精加工參數(shù)設(shè)置。4按系統(tǒng)提示拾取加工對(duì)象和加工邊界。選中整個(gè)實(shí)體表面作為加工對(duì)象，系統(tǒng)將拾取到的所有實(shí)體表面變紅，然后按鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)拾??；拾取輪廓圓為加工邊界，點(diǎn)中提示的箭頭的一端，按鼠標(biāo)右鍵結(jié)束。5生成掃描線精加工軌跡。如圖所示。注意：精加工的加工余量=0。 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/精加工軌跡并將它們選中。2 單擊【加工】【軌跡仿真】，選擇屏幕左側(cè)的“加工管理”結(jié)構(gòu)樹，依次點(diǎn)中“等高線粗加工”和“掃描線精加工”，右鍵確認(rèn)。系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)caxa軌跡仿真器，點(diǎn)中仿真圖標(biāo)，彈出仿真加工對(duì)話框，如圖所示；調(diào)整下拉菜單中

12、的值為10，按按鈕來運(yùn)行仿真，3在仿真過程中，可以按住鼠標(biāo)中間來拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)被仿真件，可以滾動(dòng)鼠標(biāo)中間來縮放被仿真件。4調(diào)整下拉菜單中的值，可以幫助檢查干涉情況，如有干涉會(huì)自動(dòng)報(bào)警。5仿真完成后，單擊按鈕，可以將仿真后的模型與原有零件作對(duì)比。做對(duì)比時(shí)，屏幕右下角會(huì)出現(xiàn)一個(gè)，其中綠色表示和原有零件一致，顏色越藍(lán)，表示余量越多，顏色越紅，表示過切越厲害。6仿真檢驗(yàn)無誤后，可保存粗/精加工軌跡。 生成G代碼1單擊【加工】【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（五角星.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

13、工G代碼。 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，一切都是很清楚的，不需要再做重復(fù)的勞動(dòng)。1 選擇【加工】【工藝清單】命令，彈出工藝清單對(duì)話框，如下左圖。輸入零件名等信息后，按拾取軌跡按鈕，點(diǎn)中粗加工和精加工軌跡，右鍵確認(rèn)后，按生成清單按鈕生成工藝清單。如下右圖。 2點(diǎn)中工藝清單輸出結(jié)果中的各項(xiàng)，可以查看到毛坯、工藝參數(shù)、刀具等信息。如圖所示。3加工工藝單可以用IE瀏覽器來看，也可以用WORD來看并且