多軸加工技術(shù) 課件 模塊二項(xiàng)目二⑥凸輪軸的加工

凸輪軸的加工多軸加工技術(shù)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)【知識(shí)目標(biāo)】1.了解建模的拉伸、基準(zhǔn)平面、布爾運(yùn)算的特點(diǎn)；2.

掌握型腔銑加工的工序參數(shù)設(shè)置；3.

掌握可變輪廓銑“點(diǎn)/線(xiàn)”驅(qū)動(dòng)的加工參數(shù)設(shè)置；4.掌握投影矢量“遠(yuǎn)離/朝向直線(xiàn)”的原理?！灸芰δ繕?biāo)】1.掌握凸輪軸零件識(shí)圖及3D造型能力；2.能夠?qū)ν馆嗇S零件進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和程序編制；3.能通過(guò)VERICUT軟件對(duì)凸輪軸零件進(jìn)行仿真加工?！舅刭|(zhì)目標(biāo)】1.培養(yǎng)愛(ài)國(guó)意識(shí)；2.培養(yǎng)自強(qiáng)不息，奮發(fā)向上的精神品質(zhì)。一、學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)要求序號(hào)內(nèi)容1工作任務(wù)：“凸輪軸”的加工

（1）“凸輪軸”模型如右圖；（2）工程圖紙參照?qǐng)D凸輪軸圖紙。2毛坯形狀（1）毛坯大小?60×120（單位mm），材料自定義。經(jīng)過(guò)車(chē)削工序加工，如右圖所示。一、學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）完成凸輪軸的模型創(chuàng)建；（2）制定凸輪軸的加工工藝；（3）編制凸輪軸的多軸加工程序；（4）對(duì)程序代碼進(jìn)行仿真驗(yàn)證；（5）上機(jī)制造。一、學(xué)習(xí)目標(biāo)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（1）建模模型體積檢測(cè)對(duì)比。（2）工藝（工序步驟）是否合理。（4）VERICUT模型加工仿真結(jié)果特征正確。（5）VERICUT仿真加工結(jié)束無(wú)任何警告。（3）UG工序仿真加工結(jié)果正確。一、學(xué)習(xí)目標(biāo)凸輪軸零件是發(fā)動(dòng)機(jī)配氣系統(tǒng)中的關(guān)鍵零件，其加工質(zhì)量的好壞直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能，工作時(shí)需要承受很大的扭矩，因此對(duì)凸輪軸在強(qiáng)度和支撐方面的品質(zhì)要求都很高。一、學(xué)習(xí)目標(biāo)作為青年大學(xué)生，要具備凸輪軸一樣的“品質(zhì)”，既要有擔(dān)當(dāng)，又要有過(guò)硬的本領(lǐng)，不斷提高職業(yè)素養(yǎng)和實(shí)踐能力。黨的二十大報(bào)告明確提出：“全力培養(yǎng)擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人?！睘榱藢?shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)的宏偉目標(biāo)，青年學(xué)生作為黨在新時(shí)代培養(yǎng)的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人，必須是能夠擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人。作為青年大學(xué)生，要志存高遠(yuǎn)心系祖國(guó)，緊跟時(shí)代發(fā)展，全力以赴努力成社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)的精銳后備軍，成為我國(guó)在新時(shí)代的世界大潮競(jìng)爭(zhēng)中的中堅(jiān)力量，為成為促成中國(guó)式現(xiàn)代化不斷發(fā)展的社會(huì)主義時(shí)代新人。（1）完成凸輪軸的模型創(chuàng)建；（2）制定凸輪軸的加工工藝；（3）編制凸輪軸的多軸加工程序；（4）對(duì)程序代碼進(jìn)行仿真驗(yàn)證；（5）上機(jī)制造。二、零件建模二、零件建模建模步驟二、零件建模步驟I創(chuàng)建圓柱二、零件建模步驟Ⅱ

創(chuàng)建凸輪1二、零件建模步驟Ⅲ

創(chuàng)建凸輪2二、零件建模步驟Ⅳ

創(chuàng)建偏心輪二、零件建模步驟Ⅴ

倒角二、零件建模凸輪軸模型的構(gòu)建過(guò)程二、零件建模沒(méi)有耀眼的學(xué)歷，卻有炫目的成績(jī)。朱佳龍，2006屆畢業(yè)生（杭州汽輪機(jī)股份有限公司員工）“浙江省技術(shù)能手”“浙江省首席技師”“浙江省五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆保ㄈ?1人）浙江省年度“青春領(lǐng)袖”（全省10人）中共浙江省第十三次黨代會(huì)代表三、工藝分析（1）零件的結(jié)構(gòu)分析（2）零件精度分析（3）零件加工刀具選擇（4）零件裝夾方式分析（5）制定加工工藝路線(xiàn)工藝分析步驟三、工藝分析

凸輪軸主要完成三個(gè)凸輪位置的加工，其中兩個(gè)凸輪形狀一致，角度交錯(cuò)90度，間隔25mm分布，另一個(gè)為偏心圓柱，單側(cè)偏心距離為10mm。步驟I零件結(jié)構(gòu)分析三、工藝分析步驟Ⅱ精度分析

由圖紙可知，尺寸精度都為自由公差，技術(shù)要求未注公差都為±0.07mm，主要控制尺寸都在3個(gè)凸輪面上。三、工藝分析步驟Ⅲ加工刀具分析如何選擇合適的銑削刀具三、工藝分析步驟Ⅲ加工刀具分析立銑刀螺紋銑刀倒角銑刀、鉆頭球頭銑刀工具車(chē)常見(jiàn)刀具類(lèi)型廚房中的刀具刀具選擇影響因素知識(shí)點(diǎn)11、加工設(shè)備2、零件材料3、零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)刀具選擇影響因素知識(shí)點(diǎn)11、加工設(shè)備2、零件材料3、零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)刀具硬度與加工效率品德與才能（2）確定刀具材料

零件材料是45鋼，可以選用硬質(zhì)合金刀具。刀具選擇影響因素知識(shí)難點(diǎn)1、加工設(shè)備2、零件材料3、零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)吳超王奔北大援鄂醫(yī)療隊(duì)“90后”青年醫(yī)生沖鋒在抗疫最前線(xiàn)好樣的！堪當(dāng)大任的！刀具選擇影響因素知識(shí)難點(diǎn)1、加工設(shè)備2、零件材料3、零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)三、工藝分析步驟Ⅲ加工刀具分析根據(jù)基座結(jié)構(gòu)特征和精度要求，選擇?10mm硬質(zhì)合金立銑刀和?10mm硬質(zhì)合金球刀,即可達(dá)到其加工要求。?10mm刀具套裝?10mm刀具套裝三、工藝分析步驟Ⅳ零件裝夾方式分析根據(jù)零件加工要求，選擇在4軸的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，使用三爪卡盤(pán)裝夾和尾座頂尖，以一夾一頂?shù)姆绞竭M(jìn)行裝夾。步驟Ⅴ

制定加工工藝路線(xiàn)三、工藝分析毛坯粗加工半精加工精加工四、程序編制（一）編程步驟四、程序編制（一）步驟I創(chuàng)建輔助線(xiàn)、面、體“曲線(xiàn)/點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方法”對(duì)話(huà)框“曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方法”對(duì)話(huà)框四、程序編制（一）步驟I創(chuàng)建輔助線(xiàn)、面、體三條輔助線(xiàn)兩個(gè)輔助面虛擬卡盤(pán)毛坯四、程序編制（一）步驟I創(chuàng)建輔助線(xiàn)、面、體（這個(gè)視頻前42秒剪掉，從42秒開(kāi)始配音）四、程序編制（一）步驟Ⅱ

加工環(huán)境準(zhǔn)備設(shè)置工序?qū)Ш狡飨碌某绦蝽樞蛞晥D、機(jī)床視圖、幾何視圖和加工方法視圖等四個(gè)視圖。四、程序編制（一）步驟Ⅱ

加工環(huán)境準(zhǔn)備程序順序視圖在程序順序視圖插入程序組，相當(dāng)于一個(gè)具體工序（工步）的自動(dòng)編程操作產(chǎn)生的刀軌，包括制造毛坯幾何體、加工方法、刀具號(hào)等。四、程序編制（一）步驟Ⅱ

加工環(huán)境準(zhǔn)備機(jī)床視圖包含刀具參數(shù)、刀具號(hào)、刀具補(bǔ)償號(hào)等。通過(guò)創(chuàng)建刀具，在“庫(kù)”欄中選擇已經(jīng)定義好的刀具，主要包括銑、鉆、車(chē)、實(shí)體四個(gè)大類(lèi)。創(chuàng)建的立銑刀視圖四、程序編制（一）步驟Ⅱ

加工環(huán)境準(zhǔn)備創(chuàng)建的球頭刀四、程序編制（一）步驟Ⅱ

加工環(huán)境準(zhǔn)備幾何視圖包含制造坐標(biāo)系、制造毛坯幾何體、加工零件幾何體等,這里要把虛擬卡盤(pán)設(shè)定為檢查。創(chuàng)建幾何體幾何視圖四、程序編制（一）步驟Ⅱ

加工環(huán)境準(zhǔn)備加工方法視圖包含粗加工、半精加工、精加工、鉆孔相關(guān)參數(shù)，如刀具、幾何體類(lèi)型等，包括加工余量的設(shè)置。四、程序編制（一）步驟Ⅱ

加工環(huán)境準(zhǔn)備四、程序編制（一）步驟Ⅱ

加工環(huán)境準(zhǔn)備

青年時(shí)期的價(jià)值觀養(yǎng)成十分重要，“這就像穿衣服扣扣子一樣，如果第一粒扣子扣錯(cuò)了，剩余的扣子都會(huì)扣錯(cuò)。人生的扣子從一開(kāi)始就要扣好。”自覺(jué)踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀四、程序編制（二）步驟Ⅲ創(chuàng)建粗加工工序編程步驟四、程序編制（二）步驟Ⅲ創(chuàng)建粗加工工序毛坯粗加工后的零件選擇粗加工的加工類(lèi)型四、程序編制（二）步驟Ⅲ創(chuàng)建粗加工工序選擇粗加工類(lèi)型：輪廓銑UG軟件在三軸加工時(shí)有兩種加工類(lèi)型的指令，分別是平面銑（mill_planar）和輪廓銑（mill_contour）。兩種指令的區(qū)別在于平面銑只能加工平面，而輪廓銑既可以加工平面，又可以加工曲面。輪廓銑是十分強(qiáng)大的，但是在加工平面時(shí)并沒(méi)有平面銑靈活、方便。平整的A4紙

揉皺的A4紙四、程序編制（二）步驟Ⅲ創(chuàng)建粗加工工序輪廓銑中有三個(gè)子類(lèi)型十分重要，其他子類(lèi)型都是從這三個(gè)子類(lèi)型衍生出來(lái)的。CAVITY_MILL（型腔銑）：該指令適用于開(kāi)粗和二粗，主要用于去除大范圍的余量切削實(shí)現(xiàn)開(kāi)粗的效果。ZLEVEL_PROFILE（深度輪廓銑）：該指令適用于零件側(cè)壁的半精加工或精加工。FIXED_CONTOUR（固定輪廓銑）：該指令適用于零件曲面的半精加工和精加工。輪廓銑的子類(lèi)型選擇：型腔銑四、程序編制（二）步驟Ⅲ創(chuàng)建粗加工工序型腔銑型腔銑主要用于零件的粗加工。它與平面銑不同的是：平面銑只能加工零件的直壁位置，對(duì)于非直壁區(qū)域無(wú)法進(jìn)行有效加工；而型腔銑可以對(duì)工件的斜壁、斜面、圓弧面及其他不規(guī)律曲面的材料余量進(jìn)行大量去除，適用性十分廣泛。四、程序編制（二）步驟Ⅲ創(chuàng)建粗加工工序型腔銑參數(shù)設(shè)置切削模式：確定用于加工區(qū)域的刀軌模式，不同的切削方式可以生成不同的路徑。主要有往復(fù)、單向、單向輪廓、跟隨周邊、跟隨部件、輪廓、標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)、擺線(xiàn)等切削方法。常用的是跟隨部件和跟隨周邊，跟隨部件：是根據(jù)指定的零件幾何產(chǎn)生一系列同心線(xiàn)來(lái)切削區(qū)域輪廓，可以保證刀具沿零件輪廓進(jìn)行切削。而跟隨周邊是從零件幾何或者毛坯幾何定義的外輪廓偏置得到刀具路徑。四、程序編制（二）步驟Ⅲ創(chuàng)建粗加工工序型腔銑參數(shù)設(shè)置平面直徑百分比：根據(jù)刀具輸入合適數(shù)值。四、程序編制（二）步驟Ⅲ創(chuàng)建粗加工工序型腔銑參數(shù)設(shè)置切削參數(shù)：包含六個(gè)選項(xiàng)卡，拐角選項(xiàng)中可以設(shè)置拐角處的刀軌形狀選項(xiàng)組。開(kāi)粗時(shí)，如果刀具半徑大于部件的圓角半徑，并且刀路在拐角處是90°直角變化的，當(dāng)?shù)毒呒庸ぶ凉战翘幝曇魰?huì)很尖銳，嚴(yán)重縮短刀具壽命。四、程序編制（二）步驟Ⅲ創(chuàng)建粗加工工序型腔銑參數(shù)設(shè)置四、程序編制（二）步驟Ⅲ創(chuàng)建粗加工工序四、程序編制（二）步驟Ⅲ創(chuàng)建粗加工工序中國(guó)速度剪輯17.72秒-57秒四、程序編制（三）步驟Ⅳ

創(chuàng)建半精加工工序編程步驟四、程序編制（三）步驟Ⅳ

創(chuàng)建半精加工工序粗加工后的零件選擇半精加工和精加工的加工類(lèi)型半精加工后的零件精加工后的零件四、程序編制（三）步驟Ⅳ

創(chuàng)建半精加工工序選擇半精加工、精加工類(lèi)型：多軸銑可變輪廓銑：以各種驅(qū)動(dòng)方法、空間范圍、和切削模式對(duì)部件或切削區(qū)域進(jìn)行輪廓銑，對(duì)于刀軸控制，有多種選項(xiàng)。可變流線(xiàn)銑：以相對(duì)較短的刀具路徑得到較為滿(mǎn)意的加工效果。外形輪廓銑：采用外形輪廓銑驅(qū)動(dòng)方法，通過(guò)選擇底面，可以借助刀具側(cè)面來(lái)加工斜度。固定輪廓銑：以各種驅(qū)動(dòng)方法、空間范圍和切削模式對(duì)部件或者切削區(qū)域進(jìn)行輪廓銑，刀軸可以設(shè)為用戶(hù)定義矢量。深度五軸銑：用一個(gè)較短的刀具精加工陡峭的深壁和帶小圓角的拐角。順序銑：刀具是借助部件曲面、檢查曲面和驅(qū)動(dòng)曲面來(lái)驅(qū)動(dòng)的。四、程序編制（三）步驟Ⅳ

創(chuàng)建半精加工工序四、程序編制（三）步驟Ⅳ

創(chuàng)建半精加工工序“曲面區(qū)域”指利用部件本身,部件面為驅(qū)動(dòng)面或創(chuàng)建的輔助面為驅(qū)動(dòng)面創(chuàng)建刀路?！扒€(xiàn)/點(diǎn)”是指定點(diǎn)后，驅(qū)動(dòng)路徑生成為指定點(diǎn)之間的線(xiàn)段，指定曲線(xiàn)后，驅(qū)動(dòng)點(diǎn)沿著所選擇的曲線(xiàn)生成。在多軸中使用非常廣泛，主要用于刻字、刀路轉(zhuǎn)曲線(xiàn)后的開(kāi)粗、倒角等，是非常靈活的驅(qū)動(dòng)方法。刀路轉(zhuǎn)曲線(xiàn)開(kāi)粗

偏置曲線(xiàn)開(kāi)粗

刻字曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)案例“曲線(xiàn)/點(diǎn)”驅(qū)動(dòng)案例驅(qū)動(dòng)方法四、程序編制（三）步驟Ⅳ

創(chuàng)建半精加工工序驅(qū)動(dòng)方法四、程序編制（三）步驟Ⅳ

創(chuàng)建半精加工工序刀軸刀具垂直于驅(qū)動(dòng)體4軸，垂直于驅(qū)動(dòng)體4軸，垂直于驅(qū)動(dòng)體刀具與驅(qū)動(dòng)體呈45度四、程序編制（三）步驟Ⅳ

創(chuàng)建半精加工工序刀軸：4軸，相對(duì)于部件原理是在4軸加工的前提下，設(shè)置刀軸方向相對(duì)于部件。這是參數(shù)設(shè)置對(duì)話(huà)框，在默認(rèn)參數(shù)下，刀軸始終與部件保持垂直關(guān)系。

4軸，相對(duì)于部件對(duì)話(huà)框刀具與部件垂直四、程序編制（三）步驟Ⅳ

創(chuàng)建半精加工工序刀軸：4軸，相對(duì)于部件前傾角參數(shù)設(shè)定刀軸前傾30度示意圖技巧：指定好4軸旋轉(zhuǎn)軸后，可以對(duì)“前傾角、側(cè)傾角、旋轉(zhuǎn)角度”三個(gè)參數(shù)進(jìn)行更改。四、程序編制（三）步驟Ⅳ

創(chuàng)建半精加工工序刀軸：4軸，相對(duì)于部件旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)設(shè)定刀軸旋轉(zhuǎn)30度示意圖技巧：如果改變旋轉(zhuǎn)軸的角度，那么刀軸與部件之間的相對(duì)位置也會(huì)隨之改變。如果前傾角與旋轉(zhuǎn)角度設(shè)置的值一致，那么它們會(huì)相互抵消（僅在四軸中），刀軸與部件又會(huì)回到垂直位置關(guān)系。四、程序編制（三）步驟Ⅳ

創(chuàng)建半精加工工序投影矢量：遠(yuǎn)離