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平面類零件數(shù)控加工方法.ppt

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1、,CAXA制造工程師2015與數(shù)控車,主編:姬彥巧,,學(xué)習(xí)內(nèi)容,學(xué)習(xí)內(nèi)容: 掌握數(shù)控銑加工自動編程的基本概念和加工方法,能夠利用數(shù)控加工自動編程的相關(guān)命令進行中等難度零件的自動編程。 能夠合理選擇合適的加工命令,對零件進行數(shù)控加工,并能生成正確的數(shù)控加工程序。,數(shù)控銑加工自動編程概述,一、數(shù)控加工的基礎(chǔ)知識 1. 數(shù)控加工概述 2. 數(shù)控加工基本概念 (1)兩軸加工 (2)兩軸半加工 (3)三軸加工 (4)四軸加工 (5)五軸加工,,,,,,,,,CAXA制造工程師加工方法簡介,CAXA制造工程師2015提供了25軸的數(shù)控銑加工功能,相對于20153版本,2015版本加工方法上,基本沒有調(diào)整。

2、,CAXA制造工程師編程步驟,在進行必要的零件加工工藝分析之后,使用CAXA制造工程師軟件進行數(shù)控銑自動編程的一般步驟如下: 1建立加工模型 2建立毛坯 3建立刀具 4選擇加工方法,填寫加工參數(shù) 5軌跡仿真 6后置處理,生成G代碼,通用操作與通用參數(shù)設(shè)置,一、加工模型的準(zhǔn)備 1. 建立加工模型 (1)CAXA制造工程師軟件的造型 (2)導(dǎo)入其他CAD軟件的模型 2. 建立加工坐標(biāo)系 (1)新建坐標(biāo)系 (2)變換坐標(biāo)系 3. 創(chuàng)建加工輔助線,建立毛坯,1、毛坯的定義類型 兩點方式 參照模型 基準(zhǔn)點 2.毛坯的定義,,,建立刀具,1、數(shù)控銑刀類型 按照底刃形狀不同,CAXA制造工程師提供了平底刀(

3、r=0),球頭刀(r=R),R刀(0

4、平面區(qū)域粗加工】圖標(biāo),或在菜單欄依次單擊【加工N】【常用加工F】【平面區(qū)域粗加工】,彈出“平面區(qū)域式粗加工”對話框。 單擊屬性頁中的每個參數(shù)的加工參數(shù),填寫結(jié)束后,單擊“確定”圖標(biāo),拾取加工輪廓線和島嶼曲線(無島嶼曲線,直接右擊),系統(tǒng)通過計算生成加工軌跡。,平面區(qū)域粗加工,注意 輪廓 輪廓是一系列首尾相接曲線的集合,如圖5-20所示。CAXA制造工程師的一些加工方法用輪廓來界定被加工的區(qū)域或被加工的圖形本身,如果輪廓是用來界定被加工區(qū)域的,則要求指定的輪廓是閉合的;如果加工的是輪廓本身,則輪廓也可以不閉合。輪廓曲線應(yīng)該是空間曲線,且不應(yīng)有自交點。,平面區(qū)域粗加工加工參數(shù),區(qū)域和島 區(qū)域指由一

5、個閉合輪廓圍成的內(nèi)部空間,其內(nèi)部可以有“島”。島也是由閉合輪廓界定。區(qū)域指外輪廓和島之間的部分。由外輪廓和島共同指定待加工的區(qū)域,外輪廓用來界定加工區(qū)域的外部邊界,島用來屏蔽其內(nèi)部不需加工或需保護的部分如圖所示。,平面區(qū)域粗加工加工參數(shù),(1)加工參數(shù) 走刀方式 即指定刀具在XY方向,有環(huán)切和平行兩種方式。 【環(huán)切加工】:刀具以環(huán)狀走刀方式切削工件??蛇x擇從里向外還是從外向里的方式。 【平行加工】:刀具以平行走刀方式切削工件??筛淖兩傻牡段恍信cX軸的夾角,如圖5-24所示??蛇x擇單向還是往復(fù)方式,,,,環(huán)切,單向平行加工,往復(fù)平行加工,平面區(qū)域粗加工加工參數(shù),拐角過渡方式 即在切削過程遇到拐

6、角時的處理方式,有尖角和圓弧兩種方式,拔?;鶞?zhǔn) 當(dāng)加工的工件帶有拔模斜度時,選擇以底層還是頂層為拔模基準(zhǔn) 區(qū)域內(nèi)抬刀 在加工有島嶼的區(qū)域時,軌跡經(jīng)過島嶼時是否抬刀,選“是”就抬刀,選“否”就不抬刀。此項只對平行加工的單向有用。,平面區(qū)域粗加工加工參數(shù),加工參數(shù) 【頂層高度】:零件加工時起始高度高度值,即零件最高點(Z最大值)。 【底層高度】:零件加工時,要加工到深度的Z坐標(biāo)值(Z最小值)。通過設(shè)定Z值可以指定Z向加工余量。 【每層下降高度】:刀具軌跡層與層之間的高度差,即Z向切削層的高度。每層的高度從輸入的頂層高度開始計算。 【行距】:是指加工軌跡相鄰兩行刀具軌跡之間的距離,即XY向走刀行距。

7、,平面區(qū)域粗加工加工參數(shù),連接參數(shù)光滑 【光滑設(shè)置】:將拐角或輪廓進行光滑處理。 【刪除微小面積】:刪除面積大于刀具直徑百分比面積的曲面的軌跡。 【消除內(nèi)拐角剩余】:刪除在拐角部的剩余余量。,平面區(qū)域粗加工加工參數(shù),輪廓參數(shù) 【余量】:給輪廓加工預(yù)留的切削量。 【斜度】:以多大的拔模斜度來加工。 【補償】:有三種方式,ON:刀心線與輪廓重合;TO:刀心線未到輪廓一個刀具半徑;PAST:刀心線超過輪廓一個刀具半徑。 島參數(shù) 【余量】:給島加工預(yù)留的切削量。 【斜度】:以多大的拔模斜度來加工。 【補償】:有三種方式。ON:刀心線與島嶼線重合。TO:刀心線超過島嶼線一個刀具半徑。PAST:刀心線未到

8、島嶼線一個刀具半徑。,平面區(qū)域粗加工加工參數(shù),(2)清根參數(shù) 輪廓清根 設(shè)定在區(qū)域加工完后,刀具對輪廓進行清根加工,相當(dāng)于最后的精加工,還可設(shè)置清根余量。 島清根 設(shè)定在區(qū)域加工完之后,刀具是否對島進行清根加工,還可以設(shè)置清根余量。 清根進刀方式 【垂直】:刀具在工件的第一個切削點處直接開始切削。 【直線】:刀具按給定長度,以相切方式向工件的第一個切削點前進。 【圓弧】:刀具按給定半徑,以1/4圓弧向工件的第一個切削點前進。,平面區(qū)域粗加工加工參數(shù),(3)接近返回 【不設(shè)定】:不設(shè)定接近返回的切入切出。 【直線】:刀具按給定長度,以直線方式向切削點平滑切入或從切削點平滑切出。長度指直線切入切出

9、的長度,角度不使用 【圓弧】:以/4圓弧向切削點平滑切入或從切削點平滑切出。半徑指圓弧切入切出的半徑,轉(zhuǎn)角指圓弧的圓心角,延長不使用。 【強制】:強制從指定點直線切入到切削點,或強制從切削點直線切出到指定點。x y z 指定點空間位置的三分量。,平面區(qū)域粗加工加工參數(shù),(4)下刀方式 【安全高度】:刀具快速移動而不會與毛坯或模型發(fā)生干涉的高度,有相對與絕對兩種模式。 【相對】以切入或切出或切削開始或切削結(jié)束位置的刀位點為參考點。 【絕對】以當(dāng)前加工坐標(biāo)系的XOY平面為參考平面。 【慢速下刀距離】:在切入或切削開始前的一段刀位軌跡的位置長度,這段軌跡以慢速下刀速度垂直向下進給。有相對與絕對兩種模

10、式,單擊相對或絕對按鈕可以實現(xiàn)二者的互換。,平面區(qū)域粗加工加工參數(shù),切入方式 【垂直】:在兩個切削層之間,刀具從上一層沿Z軸垂直方向直接切入下一層。 【螺旋】:在兩個切削層之間,刀具從上一層沿螺旋線以漸進的方式切入下一層。 【傾斜】:在兩個切削層間,刀具從上一層沿斜向折線以漸進的方式切入下一層。 【下刀點的位置】:對于螺旋和傾斜時的下刀點位置,提供兩種方式。 斜線端點或螺旋線切點:下刀點位置將在斜線端點或螺旋線切點處下刀。 斜線中點或螺旋線圓心:下刀點位置將在斜線中點或螺旋線圓心處下刀。,項目訓(xùn)練,【項目實例5-1】利用“平面區(qū)域式粗加工方法”對零件的內(nèi)輪廓進行粗加工毛坯尺寸為。完成該零件頂部

11、平面的粗加工,型腔粗加工、外輪廓粗加工數(shù)控加工程序。(操作過程參見“項目實例5-1”),項目訓(xùn)練,數(shù)控粗加工程序編制 步驟1繪制加工模型 步驟2設(shè)定毛坯 步驟3上表面1粗加工 步驟4上表面2粗加工 步驟5型腔粗加工 步驟6外輪廓粗加工,加工模型,設(shè)定毛坯,表面粗加工,型腔粗加工,外輪廓粗加工,平面輪廓精加工,1. 功能 平面輪廓精加工主要應(yīng)用于平面輪廓零件底平面、垂直側(cè)壁的精加工,支持具有一定拔模斜度的輪廓軌跡,通過定義加工參數(shù)也可實現(xiàn)粗加工功能。 2. 操作 在“加工”工具欄上,單擊【平面輪廓精加工】圖標(biāo),或在菜單欄依次單擊【加工N】【常用加工F】【平面輪廓精加工】,彈出“平面輪廓線精加工”

12、對話框。單擊屬性頁中的每個參數(shù)的加工參數(shù),填寫結(jié)束后,單擊“確定”圖標(biāo),拾取加工輪廓線,系統(tǒng)通過計算生成加工軌跡。,平面輪廓精加工加工參數(shù),(1)加工參數(shù) 加工參數(shù)參數(shù)表。 【拔模斜度】:工件有拔模的角度時,可將此值設(shè)為非零 【刀次】:設(shè)定XY平面內(nèi)生成的刀具軌跡的行數(shù)。 【頂層高度】:加工第一層所在高度。 【底層高度】:加工最后一層所在高度。 【每層下降高度】:兩層之間間隔高度。 走刀方式 【單向】:在刀次大于1時,同一層的刀跡軌跡沿著同一方向,這時,最好在抬刀的選項中選擇抬刀,以防過切。 【往復(fù)】:在刀次大于1時,同一層的刀跡軌跡方向可以往復(fù)。,平面輪廓精加工加工參數(shù),行距定義方式 確定加

13、工刀次后,刀具加工的行距可有兩種方式確定。 【行距方式】:確定最后加工完工件的余量及每次加工之間的行距,也可叫等行距加工。 【余量方式】:定義每次加工完所留的余量,也可以叫不等行距加工。 拔?;鶞?zhǔn) 拔模基準(zhǔn)用來確定輪廓是工件的頂層輪廓或是底層輪廓 層間走刀 【單向】:在刀具軌跡層數(shù)大于1時,層之間的刀跡軌跡沿著同一方向。 【往復(fù)】:在刀具軌跡層數(shù)大于1時,層之間的刀跡軌跡方向可以往復(fù)。,項目訓(xùn)練,【項目實例5-2】利用“平面輪廓精加工方法”對下圖零件的內(nèi)側(cè)壁、外側(cè)壁部分進行精加工(參見操作視頻“項目實例5-2”),項目訓(xùn)練,繪制過程: 步驟1打開加工模型 步驟2內(nèi)側(cè)壁精加工 步驟3外側(cè)壁精加工

14、,內(nèi)側(cè)壁精加工,外側(cè)壁精加工,項目訓(xùn)練,【拓展項目5-1】編制下圖零件的數(shù)控加工程序(參見操作視頻“拓展5-1”),其他加工,1. 孔加工 對孔進行加工,包括鉆孔、鉸孔、鏜孔等的加工。點取【加工N】【其他加工O】【孔加工】菜單項,彈出對話框,輸入相關(guān)參數(shù),生成加工軌跡。,其他加工,孔加工參數(shù) 【安全高度】:刀具在此高度以上任何位置,均不會碰傷工件和夾具。 【主軸轉(zhuǎn)速】:機床主軸的轉(zhuǎn)速。 【安全間隙】:鉆孔前距離工件表面的安全高度。 【鉆孔速度】:鉆孔刀具的進給速度。 【鉆孔深度】:孔的加工深度。 【工件平面】:工件表面高度,也就是鉆孔切削開始點的高度 【暫停時間】:攻絲時刀在工件底部的停留時間

15、。 【下刀增量】:孔鉆時每次鉆孔深度的增量值。,其他加工,鉆孔點 【輸入點】:可以輸入數(shù)值和任何可以捕捉到點來確定孔位。 【拾取存在點】:拾取用做點工具生成的點來確定孔位。 【拾取圓】:拾取圓來確定孔位。 2. 工藝孔設(shè)置 【添加圖標(biāo)】: 將選中的孔加工方式添加到工藝鉆孔加工設(shè)置文件中。 【刪除圖標(biāo)】: 將選中的孔加工方式從工藝鉆孔加工設(shè)置文件中刪除。 【增加孔類型】:設(shè)置新工藝鉆孔加工設(shè)置文件文件名。 【刪除當(dāng)前孔】:刪除當(dāng)前工藝鉆孔加工設(shè)置文件。 【關(guān)閉】:保存當(dāng)前工藝鉆孔加工設(shè)置文件,并退出。,其他加工,3. 工藝鉆孔加工 (1)步驟1定位方式 【輸入點】:客戶可以根據(jù)需要,輸入點的坐標(biāo)

16、,確定孔位置 【拾取點】:客戶通過拾取屏幕上的存在點,確定孔的位置。 【拾取圓】:客戶通過拾取屏幕上的圓,確定孔的位置。,其他加工,(2)步驟2路徑優(yōu)化 【缺省情況】:不進行路徑優(yōu)化。 【最短路徑】:依據(jù)拾取點間距離和的最小值進行優(yōu)化。 【規(guī)則情況】:該方式主要用于矩形陣列情況,有兩種方式。 【X優(yōu)先】: 依據(jù)各點X坐標(biāo)值的大小排列 【Y優(yōu)先】: 依據(jù)各點Y坐標(biāo)值的大小排列,其他加工,(3)步驟3選擇孔類型 選擇已經(jīng)設(shè)計好的工藝加工文件。,(4)步驟4設(shè)定參數(shù) 設(shè)定參數(shù)孔加工參數(shù),其他加工,4. G01鉆孔 【安全間隙】:鉆孔時,鉆頭快速下刀到達的位置,即距離工件表面的距離,由這一點開始按鉆孔

17、速度進行鉆孔。 【回退最大距離】:每次回退到在鉆孔方向上高出鉆孔點的最大距離。 【下刀次數(shù)】:當(dāng)孔較深使用啄式鉆孔時以下刀的次數(shù)完成所要求的孔深。 【每次深度】:當(dāng)孔較深使用啄式鉆孔時以以每次鉆孔深度完成所要求的孔深。,其他加工,5.銑螺紋加工 (1)螺紋類型: 【內(nèi)螺紋】銑內(nèi)螺紋。 【外螺紋】銑外螺紋。 (2)螺紋旋向: 【右旋】向右方向旋轉(zhuǎn)加工。 【左旋】向左方向旋轉(zhuǎn)加工。 (3)參數(shù): 【螺紋長度】加工螺紋的長度。 【螺距】螺紋的層距。 【起始角度】加工螺紋的初始角度。 【頭數(shù)】加工螺紋的頭數(shù)。,其他加工,6.銑圓孔加工 使用銑刀來進行各種銑圓孔的操作 . (1)銑削方式: 【逆銑】:生

18、成逆銑的軌跡。 【順銑】:生成順銑的軌跡。 (2)深度參數(shù): 【螺旋切削】:用螺旋的方式進行加工。 【分層切削】:用分層的方式進行加工。 (3)徑向走刀方式: 【平面螺旋走刀】:在平面中用螺旋的方式進行加工。 【平面圓弧走刀】:在平面中用圓弧的方式進行加工。 (4)徑向參數(shù): 【輸入直徑值】:手工輸入圓直徑的大小。 【拾取幾何直徑值】:拾取存在的圓。,軌跡仿真與后置處理,軌跡仿真 在生成了加工刀具軌跡后,通常要對加工軌跡進行加工仿真,以檢查加工軌跡的正確性。軌跡仿真有線框仿真和實體仿真兩種形式。 1. 線框仿真 線框仿真是一種快速的仿真方式,仿真時只顯示刀具和刀具軌跡。,軌跡仿真與后置處理,2

19、. 實體仿真,軌跡編輯,1. 軌跡裁剪 (1)功能 采用曲線對三軸刀具軌跡在XY平面進行裁剪。 (2)加工參數(shù) 在曲線上:臨界刀位點在裁剪曲線上。 不過曲線:臨界刀位點未到裁剪線一個刀具半徑。 超過曲線:臨界刀位點超過裁剪線一個刀具半徑。,軌跡編輯,2.軌跡反向 對生成的兩軸或三軸刀具軌跡中刀具軌跡的走向進行反向,以實現(xiàn)加工中順、逆銑切換。 3. 插入刀位點 在三軸刀具軌跡中某刀位處插入刀位點。 前:在拾取的刀位點前插入一個刀位點。 后:在拾取的刀位點后插入一個刀位點。,軌跡編輯,4.刪除刀位點 刪除三軸刀具軌跡中某一點或某一行。 5. 兩刀位點間抬刀 將位于三軸刀具軌跡的兩點間的所有刀位點刪

20、除,并抬刀連接拾取兩刀位點。 6. 清除抬刀 清除刀具軌跡中的抬刀點。 指定清除:清除刀具軌跡中指定的抬刀點。 全部清除:清除刀具軌跡中所有的抬刀點。 7. 軌跡打斷 打斷兩軸或三軸刀具軌跡,使其成為兩段獨立的刀具軌跡。,軌跡編輯,7. 軌跡打斷 打斷兩軸或三軸刀具軌跡,使其成為兩段獨立刀具軌跡 8. 軌跡連接 將多段獨立的兩軸或三軸刀具軌跡連接在一起。 后置處理 1. 后置設(shè)置 2. 生成G代碼 3. 校核G代碼 4.工藝清單,典型零件自動編程,板槽零件的加工 【項目實例5-2】編制圖示板槽零件加工程序。零件材料為45鋼,毛坯為板料。毛坯的上下表面及側(cè)面已滿足加工要求。(參見操作視頻“項目實

21、例5-2”),典型零件自動編程,編制過程 1工藝準(zhǔn)備 (1)加工準(zhǔn)備 (2)工藝分析 (3)加工工藝卡 2編制加工程序 (1)確定加工命令 (2)建立加工模型 (3)建立毛坯 (4)建立加工坐標(biāo)系 (5)建立刀具 (6)編制數(shù)控加工程序,總結(jié)與作業(yè),總結(jié) 主要是對平面類零件進行數(shù)控程序的編制,通過對數(shù)控加工工藝的分析確定加工工序后,能夠?qū)?nèi)外輪廓的進行自動編程。通過本項目的學(xué)習(xí),能對數(shù)控銑中級工、高級工所要求的平面類零件或復(fù)雜零件的平面部分進行數(shù)控加工工藝分析,并利用計算機輔助軟件編制數(shù)控加工程序。 作業(yè) 題圖5-1零件、題圖5-2零件 、題圖5-3 零件 、題圖5-4 零件,主編: 姬彥巧,CAXA 2015,

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