CAXA制造工程師銑削加工實例教案

CAXA制造工程師2011熊貓臉形零件銑削加工實例英山理工中專王強【任務描述】多軸加工中，二軸加工最為簡單和基礎。而數(shù)控三軸加工比二維加工略為復雜，實現(xiàn)原理是通過系統(tǒng)控制三個軸（X，Y，Z）進行加工產品。由于三軸聯(lián)動機床是多軸加工的標準配置，因此二軸、三軸銑削加工應用得最為廣泛。本次任務是學完二軸銑削加工后進入三軸銑削加工的一個過渡性的任務實例。任務重點和難點是介紹三軸銑削加工的實例，學生通過學習，將能夠掌握CAXA三軸銑削加工的一些基本方法和一般操作步驟。同時，也通過學生的學習并獨立完成精選的任務，對前面所講的繪制平面圖形、立體建模、二軸銑削加工的一些基本方法、步驟和各種前面命令的熟練使用等?！緦W習目標】1、鞏固和提高繪制平面圖形、立體建模、二軸銑削加工的一些基本方法、步驟和各種命令的使用。2、掌握先平面繪圖到實體建模，再到依據三維實體進行加工工藝流程安排的逐步銑削加工，最后到生成刀具路徑、實體驗證和后處理的加工方法。3、熟練掌握三軸銑削加工中的等高線粗加工、等高線精加工的加工形式以及專用參數(shù)的設置和步驟。【任務圖例】完成如下圖所示的形狀的零件的立體建模和加工。圖1圖1【任務分析】一、分析圖紙，平面繪圖，立體建模首先，讓學生看圖弄清零件的立體形狀，然后構思出零件的建模思路，運用前面所學知識，繪制出零件的實體模型圖。二、加工方法選用本零件是由一個邊長120×120×30mm正方體的板狀零件，在坯料中間有一熊貓臉形的封閉槽，槽中上部份有熊貓2眼球的圓柱及半球體的凸起組合體，槽中下部份有1熊貓嘴形的橢圓柱及半橢球的組合體構成。在對120×120×32.5mm的半成品坯料進行“平面區(qū)域粗加工”，保證零件30mm的厚、平面光潔度及公差；采用“區(qū)域式粗加工”成型熊貓臉形的封閉槽及中間眼、嘴的圓柱形島嶼的粗加工，然后再分別采用“輪廓線精加工”銑削臉形輪廓及島嶼輪廓精加工余量；先后分別采用“等高線粗加工”、“等高線精加工”三、夾具的選用本零件的裝夾定位面為兩側面及底面，夾具選用平口鉗較為適合，在保證工件裝夾剛性、穩(wěn)定性以外，工件應露出鉗口上方15mm。四、工件坐標系的設定以本零件造型時采用的全局坐標系為工件坐標系原點，即工件上表面的中心。加工對刀時考慮全局坐標系與工件坐標系的一致性。五、加工參數(shù)的選用根據經驗及相關刀具加工相關材料時的推薦參數(shù)范圍擬定加工參數(shù)表一如下：（工件材料為45鋼，采用硬質合金材料銑刀，采用輕載高速）表一序號加工方式刀具材料刀具參數(shù)主軸轉速(r/min)進給速度(mm/min)切削深度(mm)安全高度(mm)余量（mm）走刀方式補償1平面區(qū)域粗加工硬質合金D20r02000602.51000往復—2區(qū)域式粗加工硬質合金D6r015006031000.5往復—3輪廓線精加工硬質合金D6r030003002.51000輪廓環(huán)切否4等高線粗加工硬質合金D8r4180050031000.5環(huán)切否5等高線精加工硬質合金D5r2.5300030011000環(huán)切否【任務實施】活動一零件實體建模啟動CAXA制造工程師2011與打開圖1任務零件圖紙。教師讓學生看圖并分析，弄清零件的立體形狀及組成結構，理清并構思實體零件實體建模思路，開始自主繪圖。同時，教師來回巡視指導，個性問題個別針對性指導，共性的問題進行畫法指導或演示，讓學生在30min內完成實體建模如下圖2。圖2圖2活動二根據建模實體，完成零件的加工具體操作步驟：（按軌跡樹窗口進行相關操作）一、設置加工文件模型參數(shù)設置（見圖3）在軌跡樹窗口雙擊，就會彈出圖3所示的“模型參數(shù)”窗口，進行如圖3所示設置。定義毛坯（見圖4）在軌跡樹窗口雙擊，就會彈出圖4所示的“定義毛坯-世界坐標系”窗口，進行如圖4所示設置。圖3圖3圖4設置全局軌跡起始點（見圖5）圖5在軌跡樹窗口雙擊，就會彈出圖5所示的“全局軌跡起始點”窗口，進行如圖5所示設置。圖5后置設置可以增加當前使用的機床，給出機床名，定義適合機床的后置格式。系統(tǒng)默認的格式為FANUC系統(tǒng)的格式。⑴選擇“加工”—“后置處理”—“機床后置”命令，彈出“機床后置”對話框，如圖6所示?；蛟谲壽E樹窗口雙擊，就會彈出圖6所示的“機床后置”窗口，進行如圖6所示設置。圖6圖6(2)增加機床設置：選擇當前機床類型。(3)后置處理設置：選擇“后置處理”選項卡，根據當前的機床，設置各參數(shù)如圖7所示。圖7圖7圖85、定義刀具庫（新增加本任務用到的4把刀，并確定刀具號）圖8二、銑削加工工藝流程及操作步驟1、平面區(qū)域粗加工⑴“平面區(qū)域粗加工”的參數(shù)設置選擇下拉菜單“加工”—“粗加工”—“平面區(qū)域粗加工”或單擊按鈕，彈出“平面區(qū)域粗加工”對話框。①單擊“加工參數(shù)”選項卡，如圖9設置。圖9圖9圖10②單擊“清根參數(shù)”選項卡，如圖10設置。圖10③單擊“接近返回”選項卡，如圖11設置。圖11圖11④單擊“下刀方式”選項卡，如圖12設置。圖12圖12⑤單擊“切削用量”選項卡，如圖13設置。圖13圖13⑥單擊“公共參數(shù)”選項卡，如圖14設置。圖14圖14⑦單擊“刀具參數(shù)”選項卡，如圖15設置。圖15圖15⑵生成刀具的軌跡①完成加工參數(shù)設置后，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)在界面的左下方提示“拾取輪廓”，拾取零件外面的120×120mm的實體邊界，并選擇串聯(lián)方向，系統(tǒng)又提示“拾取島嶼”，直接單擊鼠標右鍵即可，再直接單擊鼠標右鍵即可。（選擇實體邊界先要單擊指令，并選擇后，在實體相應的實體邊界處點擊就會相應出現(xiàn)實體邊界線。）圖16②單擊鼠標右鍵確認，系統(tǒng)開始計算，稍后得出刀具軌跡如圖16所示。圖16③隱藏刀具軌跡為了方便選取輪廓，應隱藏生成的刀具軌跡，可用以下兩種方法實現(xiàn)：方法一：選擇下拉菜單“編輯”—“隱藏”命令，單擊左鍵拾取刀具軌跡，拾取的刀具軌跡變成紅色，然后單擊右鍵結束，即可隱藏刀具軌跡。方法二：在軌跡樹窗口直接單擊選中刀具軌跡，然單擊右鍵，彈出下拉菜單，在下拉菜單中選取“隱藏”命令，刀具軌跡就被隱藏了。2、區(qū)域式粗加工⑴“區(qū)域式粗加工”的參數(shù)設置選擇下拉菜單“加工”—“粗加工”—“區(qū)域式粗加工”或單擊按鈕，彈出“區(qū)域式粗加工”對話框。①單擊“加工參數(shù)”選項卡，如圖17設置。圖17圖17②單擊“切入切出”選項卡，如圖18設置。圖18圖18③單擊“下刀方式”選項卡，如圖19設置。圖19圖19④單擊“切削用量”選項卡，如圖20設置。圖20圖20⑤單擊“加工邊界”選項卡，如圖21設置。圖21圖21⑥單擊“公共參數(shù)”選項卡，如圖22設置。圖22圖22⑦單擊“刀具參數(shù)”選項卡，如圖23設置。圖23圖23⑵生成刀具的軌跡①完成加工參數(shù)設置后，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)在界面的左下方提示“拾取輪廓”，拾取零件中部的熊貓臉形的實體邊界，并選擇串聯(lián)方向，系統(tǒng)又提示“拾取島嶼”，逐一選取三島嶼與熊貓槽底的實體邊界線后，直接單擊鼠標右鍵即可。（選擇實體邊界先要單擊指令，并選擇后，在實體相應的實體邊界處點擊就會相應出現(xiàn)實體邊界線。）②單擊鼠標右鍵確認，系統(tǒng)開始計算，稍后得出刀具軌跡如圖24所示。圖24圖24③隱藏刀具軌跡3、輪廓線精加工⑴“輪廓線精加工”參數(shù)設置選擇下拉菜單“加工”—“精加工”—“輪廓線精加工”，彈出“輪廓線精加工”對話框。①單擊“加工參數(shù)”選項卡，如圖25設置。圖25圖25②單擊“切入切出”選項卡，如圖26設置。圖26圖26③單擊“下刀方式”選項卡，如圖27設置。圖27圖27④單擊“切削用量”選項卡，如圖28設置。圖28圖28⑤單擊“加工邊界”選項卡，如圖29設置。圖29圖29⑥單擊“公共參數(shù)”選項卡，如圖30設置。圖30圖30⑥單擊“刀具參數(shù)”選項卡，如圖31設置。圖31圖31⑵生成刀具的軌跡①完成加工參數(shù)設置后，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)在界面的左下方提示“拾取輪廓”，拾取零件中部的熊貓臉形的實體邊界，并選擇串聯(lián)方向，系統(tǒng)又提示“拾取島嶼”，逐一選取三島嶼與熊貓槽底的實體邊界線后，直接單擊鼠標右鍵即可。（選擇實體邊界先要單擊指令，并選擇后，在實體相應的實體邊界處點擊就會相應出現(xiàn)實體邊界線。）②單擊鼠標右鍵確認，系統(tǒng)開始計算，稍后得出刀具軌跡如圖32所示。圖32圖32③隱藏刀具軌跡。⑴“輪廓線精加工”參數(shù)設置選擇下拉菜單“加工”—“精加工”—“輪廓線精加工”，彈出“輪廓線精加工”對話框。①單擊“加工參數(shù)”選項卡，如圖25設置。圖25圖25②單擊“切入切出”選項卡，如圖26設置。圖26圖26③單擊“下刀方式”選項卡，如圖27設置。圖27圖27④單擊“切削用量”選項卡，如圖28設置。圖28圖28⑤單擊“加工邊界”選項卡，如圖29設置。圖29圖29⑥單擊“公共參數(shù)”選項卡，如圖30設置。圖30圖30⑥單擊“刀具參數(shù)”選項卡，如圖31設置。圖31圖31⑵生成刀具的軌跡①完成加工參數(shù)設置后，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)在界面的左下方提示“拾取輪廓”，拾取零件中部的熊貓臉形的實體邊界，并選擇串聯(lián)方向，系統(tǒng)又提示“拾取島嶼”，逐一選取三島嶼與熊貓槽底的實體邊界線后，直接單擊鼠標右鍵即可。（選擇實體邊界先要單擊指令，并選擇后，在實體相應的實體邊界處點擊就會相應出現(xiàn)實體邊界線。）②單擊鼠標右鍵確認，系統(tǒng)開始計算，稍后得出刀具軌跡如圖32所示。圖32圖32③隱藏刀具軌跡。5、等高線粗加工“等高線粗加工”是指按指定的等高距離逐步下降，一層一層地加工并基于補加工的曲面或實體以截距相等的平面求出交線對輪廓、島進行加工。⑴“等高線粗加工”參數(shù)設置選擇下拉菜單“加工”—“粗加工”—“等高線粗加工”，彈出“等高線粗加工”對話框。①單擊“加工參數(shù)”選項卡，如圖33設置。圖33圖33②單擊“切入切出”選項卡，如34設置。圖34圖34③單擊“下刀方式”選項卡，如圖35設置。圖35圖35④單擊“切削用量”選項卡，如圖36設置。圖36圖36⑤單擊“加工邊界”選項卡，如圖37設置。圖37圖37⑥單擊“公共參數(shù)”選項卡，如圖38設置。圖38圖38⑥單擊“刀具參數(shù)”選項卡，如圖39設置。圖39圖39⑵生成刀具的軌跡①完成加工參數(shù)設置后，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)在界面的左下方提示“拾取輪廓”，拾取零件中部的熊貓眼的實體邊界，并選擇串聯(lián)方向，系統(tǒng)又提示“拾取島嶼”，直接單擊鼠標右鍵即可，再直接單擊鼠標右鍵即可。（選擇實體邊界先要單擊指令，并選擇后，在實體相應的實體邊界處點擊就會相應出現(xiàn)實體邊界線。）②單擊鼠標右鍵確認，系統(tǒng)開始計算，稍后得出刀具軌跡如圖40所示。圖40圖40③隱藏刀具軌跡圖41圖42(3)另外一只熊貓眼及嘴形等高線粗加工參數(shù)設置如上。生成軌跡分別如下圖41圖425、等高線精加工“等高線精加工”可以用于加工范圍和高度限定進行局部等高加工；可以自動在軌跡尖角拐角處增加圓弧過渡，保證軌跡的光滑，使生成的加工軌跡適合于高速加工；可以通過輸入角度控制對平坦區(qū)域的識別，并可以控制平坦區(qū)域的加工先后次序。“等高線精加工”的操作步驟與以上一樣，只是所選刀具是“D5r2.5”，主軸轉速是“3000r/min”,Z軸切入層高為“1mm”,切削速度為“100mm/min”,切削模式為“環(huán)切完成等高線精加工參數(shù)設置后，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)在界面的左下方提示“拾取輪廓”，拾取零件中部的2熊貓眼1嘴形的實體邊界，并選擇串聯(lián)方向，系統(tǒng)又提示“拾取島嶼”，直接單擊鼠標右鍵即可，再直接單擊鼠標右鍵即可。（分別單獨操作）（選擇實體邊界先要單擊指令，并選擇后，在實體相應的實體邊界處點擊就會相應出現(xiàn)實體邊界線。）圖413圖44圖45圖413圖44圖456、實體仿真、檢驗與修改⑴選擇下拉菜單“加工”—“實體仿真”命令，如圖46所示，按先后順序連續(xù)選取加工軌跡，單擊鼠標右鍵結束，或在工作區(qū)和加工管理窗口依次拾取若干軌跡（拾取時按住Ctrl鍵），然后在加工管理窗口區(qū)中單擊右鍵，彈出快捷菜單，單擊“實體仿真”，如圖47所示(局部圖)，系統(tǒng)彈出“CAXA實體仿真”界面。圖46圖47圖46圖47⑵在仿真界面中，選擇下拉菜單“工具”—“仿真”命令，或直接單擊“實體仿真”按鈕，系統(tǒng)立即進行加工仿真，并彈出“仿真加工”對話框，如圖48所示。圖48圖48⑶在仿真界面中，選擇下拉菜單“工具”—“仿真”命令，或直接單擊“實體仿真”按鈕，系統(tǒng)立即進行加工仿真，并彈出“仿真加工”對話框，仿真結束如圖49所示。圖49圖49⑷觀察仿真加工的走刀路線，檢查判斷刀路是否正確、合理（有無過切等錯誤發(fā)生）。若有非原則上的錯誤，可通過選中下拉菜單“修改”下的命令對刀具軌跡進行編輯和修改。7、后處理⑴生成G代碼是按照當前機床類型的配置要求，把已經生成的加工軌跡轉化生成G代碼數(shù)據文件，即CNC數(shù)控程序，有了數(shù)控程序就可以直接輸入機床進行數(shù)控加工。⑵操作步驟如下：①選擇下拉菜單“加工”—“后置處理”—“生成G代碼”命令，系統(tǒng)自動彈出“生成后置代碼”對話框。選擇存取后置文件（*.cut）的地址，并填寫后置程序文件名，可進行對其編輯，如圖50。圖50圖50②輸入完文件名后選擇“保存”按鈕，系統(tǒng)提示“拾取加工軌跡”，應按順序依次拾取加工軌跡。當拾取到加工軌跡后，該加工軌跡變?yōu)楸皇叭☆伾?。鼠標右鍵結束拾取，系統(tǒng)即生成數(shù)控程序。該程序生成在“記事本”文件上，如圖51所示。拾取時可使用系統(tǒng)提供的拾取工具，可以同時拾取多個加工軌跡，被拾取軌跡的代碼將生成在一個文件當中，生成的先后順序與拾取的先后順序相同。圖51圖518、生成工藝清單圖52⑴選擇“加工”—“工藝清單”命令，彈出“工藝清單”對話框。填寫加工零件名稱，單擊“拾取軌跡”按鈕，返回工作界面，按順序依次拾取粗、精加工軌跡后，單擊鼠標右鍵，返回“工藝清單”對話框，如圖52所示。圖52⑵在“工藝清單”對話框中單擊“生成清單”按鈕，彈出“CAXA工藝清單”界面。⑶工藝清單共有general(NC數(shù)據檢查表)、function(功能參數(shù))、tool(刀具)、path(刀具路徑)、ncdata(NC數(shù)據)5個NC數(shù)據檢查表文件?！救蝿招〗Y】本任務通過熊貓臉零件的二維圖紙的分析到實體建模、到自動編程的CAXA制造工程師2011數(shù)控加工的一般方法和過程。學生在學習過程中要注意:在自動編程中，對不同特征區(qū)域應該采用不同的加工方法進行，切不可簡章地采用一種直接實現(xiàn)所有不同曲面的加工，這樣往往達不到預期的效果。 多讀書的好處書,是了望世界的窗口。書，是知識的源泉，是人類進步的階梯。要獲得知識，就必須多讀書。要跟上時代發(fā)展的步伐，就必須不斷讀書，不斷充實自己。書的內容可以五花八門，不拘一格。因為我始終相信，不管看什么書，只要開卷就有益。我床邊的書常常有幾摞，隨手可取，內容五花八門。有適合工作需要的書，比如《新華文摘》、《我是職業(yè)秘書》、《社會工作概論》等；有文學書籍，這幾年看了一些當下流行的文學作品，尤其喜歡反映官場現(xiàn)實的小說；也有熱播的電視劇的書，我感覺文字的渲染效果遠比演員的表演更有感染力。還有一些如何與孩子溝通的書也是我經常涉足的領域。這六周的學習時間，我又強化了讀書筆記的記錄。書越讀越多，越讀越有興趣。我感覺多讀書至少有以下四點好處：

一是多讀書可以增長知識，提高能力。古人云，“書猶藥也，善讀之可以醫(yī)愚。不吃飯則饑，不讀書則愚”。讀書能增長知識，開闊眼界；能明白事理，增強能力。我原來只是把“加強學習”當作一句口號來喊，隨著看書多一些后，才真正發(fā)現(xiàn)讀書的意義。明白了我們常說的“提高分析問題解決問題的能力”不是一句空話。同樣一件事情，不同的人會有不同的看法，不同的看法就會產生不同的處理方式。同樣的工作，有的人能思路清晰、有條不紊處理得很好，有的人就不得要領，亂干一氣，結果忙了半天沒有實效。我以為，這也是不學習、思想膚淺、理解能力低的表現(xiàn)。只有多讀書，通古今，曉四方，提高理解能力，才能正確分析問題，才能用科學的理論和方法來解決問題。

二是多讀書可以陶冶情操，自信從容。我經常會把把空閑時間留給書本，比如利用送孩子去培訓班之后的時間看書。最好是找個安靜的書屋，可以喝點茶，手捧一本喜歡的書，坐在靠窗邊的椅子上，安安靜靜地品味書中的滋味。這時候，我的內心是充實的而滿足的。讀