CAXA與減速器的應(yīng)用

1、黑龍江信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書系 部 自動(dòng)控制工程系 專 業(yè) 數(shù)控技術(shù) 年 級 08級 姓 名 楊月龍 指導(dǎo)教師 艾鐵偉 2011年 4月15日黑龍江信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書題目：CAXA與減速器的應(yīng)用學(xué)生姓名 楊月龍 系部名稱 自動(dòng)控制工程系 專 業(yè) 數(shù)控技術(shù) 學(xué) 號 0810301402 指導(dǎo)教師 艾鐵偉 職 稱 講師 一、原始依據(jù)（包括設(shè)計(jì)或論文的工作基礎(chǔ)、研究條件、應(yīng)用環(huán)境、工作目的等）CAXA是唯一集創(chuàng)新設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)、二維CAD設(shè)計(jì)于一體的新一代三維CAD系統(tǒng)解決方案。不僅支持全參數(shù)化設(shè)計(jì)的工程建模方式，還具備獨(dú)特的方便新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新模式，并

2、且無縫集成了專業(yè)的工程模塊。包含三維建模、協(xié)同工作和分析仿真等各種功能，易學(xué)易用、快速設(shè)計(jì)和兼容協(xié)同是其最大的特點(diǎn)。對于某個(gè)零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機(jī)床上完成,而往往只是其中的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工。這就需要對零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。在考慮選擇內(nèi)容時(shí)，應(yīng)結(jié)合本企業(yè)設(shè)備的實(shí)際，立足于解決難題、攻克關(guān)鍵問題和提高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢。計(jì)算機(jī)數(shù)控自動(dòng)編程的方法有語言編程方法、圖形編程及其它方法。隨著科學(xué)技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，數(shù)控?fù)淇藙?dòng)編程的方法不斷地改進(jìn)與完善。自第一臺數(shù)控機(jī)床問世不久，1952年美國麻省理工

3、學(xué)院即開始研究自動(dòng)編程的語言系統(tǒng)APT（Automatically Pro-grammed Tools）。APT語言系統(tǒng)由APT-1、APT-2發(fā)展到可解決三維編程的APT-系統(tǒng)后，宇航協(xié)會(huì) 對APT-繼續(xù)改進(jìn)，成立了APT長期規(guī)劃組織（APTLRP）由伊利諾斯理工學(xué)院研究所負(fù)責(zé)，1970年發(fā)表了APT-初步主案，80個(gè)代進(jìn)一步發(fā)展為APT/SS系統(tǒng)，具有定義和加工復(fù)雜雕塑曲面的功能。二、參考文獻(xiàn)1何立民,編.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)配置與接口技術(shù).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,20012王曉明,編.電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,20023高建國

4、 高云 等.8031單片機(jī)在自動(dòng)剪板機(jī)上的應(yīng)用J.電腦學(xué)習(xí),2002三、設(shè)計(jì)（研究）內(nèi)容和要求（包括設(shè)計(jì)或研究內(nèi)容、主要指標(biāo)與技術(shù)參數(shù)，并根據(jù)課題性質(zhì)對學(xué)生提出具體要求）數(shù)控技術(shù)是指用數(shù)字或數(shù)字化信號構(gòu)成的程序?qū)υO(shè)備的工作過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的一門技術(shù)，簡稱數(shù)控（NC，Numerical Control）。數(shù)控技術(shù)綜合運(yùn)用了微電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、精密檢測、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造等技術(shù)的最新成果，具有動(dòng)作順序的程序自動(dòng)控制，位移和相對位置坐標(biāo)的自動(dòng)控制，速度、轉(zhuǎn)速及各種輔助功能的自動(dòng)控制等功能。當(dāng)今世界工業(yè)國家數(shù)控機(jī)床的擁有量反映了這個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)能力和國防實(shí)力。目前我國是全世界機(jī)床擁有量最多的國家，但我

5、們的機(jī)床數(shù)控化率僅達(dá)到1.9左右，這與西方工業(yè)國家一般能達(dá)到20的差距太大。日本不到80萬臺的機(jī)床卻有近10倍于我國的制造能力。數(shù)控化率低，已有數(shù)控機(jī)床利用率、開動(dòng)率低，這是發(fā)展我國21世紀(jì)制造業(yè)必須首先解決的最主要問題。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢高速化與高精度化、智能化、高可靠性。數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢自動(dòng)換刀數(shù)控系統(tǒng)（MC）、自適應(yīng)控制系統(tǒng)（AC）、計(jì)算機(jī)群控（DNC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)械制造要求產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，對零件加工質(zhì)量的要求也越來越高，隨著社會(huì)對產(chǎn)品多樣化需求的增強(qiáng)，產(chǎn)品品種增多，產(chǎn)品更新?lián)Q代加速。這就要求數(shù)控機(jī)床成為

6、一種具有高效率、高質(zhì)量、高柔性和低成本的新一代制造設(shè)備。尤其是隨著FMS的迅猛發(fā)展和CIMS的興起和不斷成熟，對機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)提出了更高的要求。現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)正向著更高的速度、更高的精度、更高的可靠性及更完善的功能發(fā)展。指導(dǎo)教師（簽字）年 月 日審題小組組長（簽字）年 月 日黑龍江信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告課題名稱CAXA與減速器的應(yīng)用學(xué)院名稱黑龍江信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院專業(yè)名稱自動(dòng)控制工程系學(xué)生姓名楊月龍指導(dǎo)教師艾鐵偉CAXA將持續(xù)發(fā)展自己在技術(shù)、渠道和品牌方面的核心能力，堅(jiān)持“聚焦、聯(lián)盟”和“貼近用戶，國際化”的發(fā)展策略，走合作合并的快速發(fā)展道路。今天中國的制造業(yè)是不是說光有貼近用戶就

7、能滿足？不是這樣的，因?yàn)橹袊闹圃鞓I(yè)面臨的是一個(gè)國際市場競爭，在這種情況下，我們也希望匹配的方案和技術(shù)是國際化水準(zhǔn)的。CAXA本身專注研發(fā)自己的技術(shù)，在技術(shù)上努力做到全世界最好。同時(shí)和眾多的國際廠商合作，融入全世界最先進(jìn)的技術(shù)。減速器是各類機(jī)械設(shè)備中廣泛應(yīng)用的傳動(dòng)裝置。減速器設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響機(jī)械設(shè)備的傳動(dòng)性能。本文通過對兩種減速器主要優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的分析，提出了減速器設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的約束條件、目標(biāo)函數(shù)和變量等。選題是否合適： 是 否課題能否實(shí)現(xiàn)： 能 不能指導(dǎo)教師（簽字）年 月 日選題是否合適： 是 否課題能否實(shí)現(xiàn)： 能 不能 審題小組組長（簽字）年 月 日摘 要CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)是我國自主開發(fā)的

8、三維CAD/CAM設(shè)計(jì)軟件。CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)靈活的可視化拖放技術(shù)和參數(shù)化設(shè)計(jì)，并通過精確化的方法進(jìn)行動(dòng)態(tài)修改，可以迅速地將一個(gè)產(chǎn)品的雛形模糊概念，變成逼真的三維實(shí)體，真實(shí)地反映產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成以及各零部件的相互關(guān)系。CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)還可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模擬、干涉檢查和拆裝模擬；為后續(xù)的分析、數(shù)控加工提供三維數(shù)字模型，實(shí)現(xiàn)無紙化生產(chǎn)。另外還能方便地生成帶有軸測圖的二維裝配圖、零件圖。當(dāng)對產(chǎn)品的設(shè)計(jì)修改時(shí)，使用尺寸關(guān)聯(lián)，相關(guān)零部件的結(jié)構(gòu)、尺寸同時(shí)修改，有利于產(chǎn)品的更新?lián)Q代和系列化。關(guān)鍵詞：CAXA 接口；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；導(dǎo)出；導(dǎo)入；數(shù)控；工藝目 錄前言1第一章 CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)介紹21.1CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)概述2

9、1.2三維球21.3定位錨2第二章CAXA實(shí)設(shè)計(jì)解決企業(yè)三維CAD數(shù)據(jù)接口問題32.1從CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)中導(dǎo)出零件與其他項(xiàng)32.2導(dǎo)出零件32.3導(dǎo)出格式及其性能42.4 CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)與ProE,CATIA/UG數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換問題42.5CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)與AutoCAD數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換問題52.6 CAXA導(dǎo)入與導(dǎo)出2D圖紙文件52.7fx/.Dwg文件導(dǎo)入2D截面圖中62.8要以.Dwg或.Dfx格式導(dǎo)出2D圖紙72.9CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)與3DStudio.h的數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換問題72.10其它格式的三維文件轉(zhuǎn)換成CAXA實(shí)體選項(xiàng)8第三章數(shù)控加工103.1數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容103.2數(shù)控加工工藝

10、特點(diǎn)103.3數(shù)控加工工藝性分析113.4減速器箱體零件的加工過程153.5減速器箱數(shù)控加工工藝153.6加工過程中參數(shù)的選擇163.7減速箱體夾具設(shè)計(jì)223.8夾具結(jié)構(gòu)233.9減速器箱蓋數(shù)控加工工藝過程25參考文獻(xiàn)25前言隨著網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，工業(yè)界正面臨著更激烈的競爭，這就對企業(yè)界提出了更高的要求：一個(gè)產(chǎn)品由最初的概念構(gòu)想到制造完成再到銷售所需要的時(shí)間要盡量短；產(chǎn)品質(zhì)量要盡可能優(yōu)良；制造成本要盡量低。而CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)就是一套能夠滿足以上要求、面向以機(jī)械行業(yè)為主的國產(chǎn)三維設(shè)計(jì)軟件。它突出的體現(xiàn)了新一代CAD技術(shù)以創(chuàng)新為發(fā)展方向的特點(diǎn)，將一個(gè)創(chuàng)新的模糊概念.在設(shè)計(jì)過程中，借助計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)，采

11、用直觀.簡單的拖放式drag&drop技術(shù)，把想要的智能化圖素中的實(shí)體像搭積木和雕刻一樣逐步地把構(gòu)思表達(dá)出來，設(shè)計(jì)出想象中期望的三維模型及其逼真效果。并且還可以根據(jù)需要對可視化設(shè)計(jì)的模型進(jìn)行精確的尺寸設(shè)定和定位，這樣就可以將數(shù)碼模型通過網(wǎng)絡(luò)直接發(fā)去工廠進(jìn)行NC編程加工，也可以生成符合國標(biāo)的二維工程圖樣。它能為我們的企業(yè)快速的完成新產(chǎn)品設(shè)計(jì)，響應(yīng)客戶的個(gè)性化需要和市場的新需求提供有力的幫助。它以完全的Windows界面，為我們提供了一套操作簡單直觀、修改靈活快捷、結(jié)果表現(xiàn)豐富、協(xié)同共享性好的易學(xué)全三維設(shè)計(jì)工具。數(shù)字設(shè)計(jì)與數(shù)字制造是指利用計(jì)算機(jī)軟硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)全過程的技術(shù)，即

12、在網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)輔助下通過產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，全面模擬產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、分析、裝配、制造等過程。數(shù)字設(shè)計(jì)與快速制造技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)能力，縮短產(chǎn)品研制周期，降低開發(fā)成本，實(shí)現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)目標(biāo)和企業(yè)間的協(xié)作，使企業(yè)能在最短時(shí)間內(nèi)組織全球范圍的設(shè)計(jì)和制造資源開發(fā)出新產(chǎn)品，大大提高企業(yè)的競爭能力。第一章 CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)介紹1.1CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)概述是唯一集創(chuàng)新設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)、二維CAD設(shè)計(jì)于一體的新一代三維CAD系統(tǒng)解決方案。不僅支持全參數(shù)化設(shè)計(jì)的工程建模方式，還具備獨(dú)特的方便新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新模式，并且無縫集成了專業(yè)的工程模塊。包含三維建模、協(xié)同工作和分析仿真等各種功能，易學(xué)易用、快速設(shè)

13、計(jì)和兼容協(xié)同是其最大的特點(diǎn)。1.2三維球CAXA新近推出的CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)是一款擁有國外六項(xiàng)最新專利技術(shù)且設(shè)計(jì)思路新穎的實(shí)體設(shè)計(jì)軟件，它使實(shí)體設(shè)計(jì)跨越了傳統(tǒng)參數(shù)化造型在復(fù)雜性方面受到的限制，不論是經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人員，還是剛剛接觸CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)的用戶，CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)都能為您提供便利的操作。其采用鼠標(biāo)拖放式全真三維操作環(huán)境，具有無可比擬的運(yùn)行速度、靈活性和強(qiáng)大的功能，使您的設(shè)計(jì)更快、并獲得更高的交互性能。1.3定位錨（1.） 利用三維球。打開三維球，可以使用三維球的可視化和精確化的定位方法來卻定錨點(diǎn)的新位置。（2.） 利用移動(dòng)錨點(diǎn)功能。要移動(dòng)錨點(diǎn)，首先選擇實(shí)體模型，然后在“設(shè)計(jì)工具”菜單選擇“

14、移動(dòng)錨點(diǎn)”, 這時(shí)導(dǎo)航圖標(biāo)變成一個(gè)錨的形狀同時(shí)在實(shí)體模型上移動(dòng)時(shí)，智能捕捉起作用，可以點(diǎn)擊確定新的定位錨位置。如果是在模型的表面上移動(dòng)錨點(diǎn)這一方法非常有用。（3.） 利用定位錨屬性表。如果要指定新定位錨與實(shí)體的準(zhǔn)確距離和角度，可以利用此功能。右鍵點(diǎn)擊對象，從彈出的菜單選擇屬性，選擇定位錨屬性頁輸入適當(dāng)?shù)臄?shù)值。第二章CAXA實(shí)設(shè)計(jì)解決企業(yè)三維CAD數(shù)據(jù)接口問題2.1從CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)中導(dǎo)出零件與其他項(xiàng)“CAXA線切割xp”可以完成繪圖設(shè)計(jì)、加工代碼生成、連機(jī)通訊等功能，集圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和代碼編程于一體。更完善的數(shù)據(jù)接口“CAXA線切割xp”可直接讀取EXB格式文件、DWG格式文件、任意版本的DXF格式

15、文件以及IGES格式、DAT格式等各種類型的文件，使得所有CAD軟件生成的圖形都能直接讀入“CAXA線切割xp”，這樣不管用戶的數(shù)據(jù)來自何方，均可利用“CAXA線切割xp”完成加工編程，生成加工代碼。圖紙、代碼的打印“CAXA線切割xp”可在軟件內(nèi)直接從打印機(jī)上輸出圖紙和生成的代碼。其中代碼還允許用戶進(jìn)行排版、修改等操作，加強(qiáng)了圖紙、代碼的管理功能?；ソ皇降膱D像矢量化功能位圖矢量化一直是用戶很歡迎的一個(gè)實(shí)用功能，新版本對它也進(jìn)行了加強(qiáng)和改進(jìn)，新的位圖矢量化功能能夠接受的圖形格式更多、更常見，它可以適用于BMP、GIF、JPG、PNG等格式的圖形，而且在矢量化后您可以調(diào)出原圖進(jìn)行對比，在原圖的基

16、礎(chǔ)上對矢量化后的輪廓進(jìn)行修正。齒輪、花鍵加工功能解決任意參數(shù)的齒輪加工問題。輸入任意的模數(shù)、齒數(shù)等齒輪相關(guān)參數(shù)，由軟件自動(dòng)生成齒輪、花鍵的加工代碼。完善的通訊方式可以將電腦與機(jī)床直接連機(jī)，將加工代碼發(fā)送到機(jī)床的控制器?！癈AXA線切割V2”提供了電報(bào)頭通訊、光電頭通訊、串口通訊等多種通訊方式，能與國產(chǎn)的所有機(jī)床連接。附送電子圖板 “CAXA線切割xp”包含了“CAXA電子圖板xp”的全部功能，相當(dāng)于您同時(shí)擁有了一套電子圖板，除了用于線切割，您還可以用它設(shè)計(jì)零件和管理圖紙。2.2導(dǎo)出零件在產(chǎn)品的系列化設(shè)計(jì)過程中，為了加快產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程，減少重復(fù)性的勞動(dòng),應(yīng)建立結(jié)構(gòu)形狀相同僅尺寸不同零件的三維模型庫

17、,如螺釘、螺栓、螺母、墊圈、密封件、潤滑件和軸承等一些標(biāo)準(zhǔn)件。UG雖然提供了許多二次開發(fā)工具(如UG/Open GRIP、UG/Open API、UG/Open)，但利用二次開發(fā)工具需要設(shè)計(jì)人員技術(shù)比較高,一般設(shè)計(jì)人員很難完成1，利用UG提供的表驅(qū)動(dòng)技術(shù)同樣可以創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)零件、通用零件以及產(chǎn)品系列化設(shè)計(jì)的三維模型庫。2.3導(dǎo)出格式及其性能集思寶G516是合眾思壯繼G510后推出的又一款高精度、功能強(qiáng)大的GIS數(shù)據(jù)采集器。它延承了合眾思壯公司的SRA設(shè)計(jì)理念，在完成GIS點(diǎn)、線、面、網(wǎng)格數(shù)據(jù)采集的前提下，增加了地圖加載功能、氣壓測高和電子羅盤以及藍(lán)牙模塊，使客戶的野外數(shù)據(jù)采集與導(dǎo)航功能更方便，強(qiáng)大

18、的屬性編輯與地圖處理能力，使GPS和GIS的結(jié)合更加完美。IPX7級防水性能、1.5米抗自然桿跌落、寬泛的作業(yè)溫度、高效數(shù)字字母鍵盤輸入、方便的導(dǎo)航、報(bào)警功能，能使您的野外作業(yè)、旅游探險(xiǎn)變的舒適便捷。采用具有國際領(lǐng)先水平的UAD技術(shù)，可根據(jù)不同行業(yè)、不同應(yīng)用的作業(yè)需求，通過配套軟件（GIS Office）定制各類屬性庫，并上傳至外業(yè)采集終端，在野外采集數(shù)據(jù)的同時(shí)，方便屬性的錄入數(shù)據(jù)導(dǎo)出格式多樣性外業(yè)采集的數(shù)據(jù)可輸出為各種GIS格式（mif、shp、dxf、csv），便于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、GIS分析與制圖、匯總、上報(bào)等處理，尤其是菜單型設(shè)計(jì)，采集時(shí)僅需從下拉框中選擇，避免了漢字錄入的繁瑣。專業(yè)的G

19、IS數(shù)據(jù)采集與處理功能內(nèi)置強(qiáng)大的外業(yè)采集軟件，具有暫停、繼續(xù)、重復(fù)采集、嵌套的功能，在野外采集坐標(biāo)的同時(shí)，可以錄入豐富的屬性?？梢詫⒂脩糇约旱碾娮拥貓D、影像數(shù)據(jù)等加入設(shè)備，配置全國基礎(chǔ)路網(wǎng)圖，有助于數(shù)據(jù)的采集與導(dǎo)航。靈敏的電子羅盤與氣壓測高電子羅盤的使用，在信號不好處仍能辨別方位，同時(shí)配置氣壓計(jì)，將GPS精度提高至3米。方便的藍(lán)牙模塊與底圖加載功能G516根據(jù)客戶需求，配備藍(lán)牙模塊，可以連接CORS進(jìn)行實(shí)時(shí)差分，提高定位精度；強(qiáng)大的地圖加載功能，支持自定義矢量（*.shp，*.mif）、柵格地圖、DEM數(shù)據(jù)的加載，并可利用桌面端軟件進(jìn)行地圖裁剪加載，與用戶已有數(shù)據(jù)完全兼容。全防水一體化工業(yè)級堅(jiān)

20、固設(shè)計(jì)主機(jī)高度一體化設(shè)計(jì)，線條優(yōu)美，小巧輕便。采用塑料合金材質(zhì)，專業(yè)防滑設(shè)計(jì)，具有良好握感；IPX7級防水設(shè)計(jì)，挑戰(zhàn)極限應(yīng)用。2.4 CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)與ProE,CATIA/UG數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換問題目前，制作三維動(dòng)畫的軟件工具很多，大體分為專業(yè)影視類、專業(yè)游戲開發(fā)類、專業(yè)工程開發(fā)類以及其他專業(yè)應(yīng)用的高端三維動(dòng)畫工具，如MAYA，3DMAX，CATIA，UG等。這些軟件的三維動(dòng)畫功能很強(qiáng)；但系統(tǒng)龐大，學(xué)習(xí)、掌握困難，對于三維動(dòng)畫的初學(xué)者尤其是大多數(shù)準(zhǔn)專業(yè)或非專業(yè)人士，往往可望而不可及，不僅浪費(fèi)寶貴時(shí)間，而且實(shí)用意義更是大打折扣。 CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)正是這樣一款以創(chuàng)新設(shè)計(jì)見長的中、低端三維動(dòng)畫制作優(yōu)秀軟

21、件，它功能適中，易學(xué)實(shí)用；對于快速表達(dá)創(chuàng)新設(shè)計(jì)構(gòu)思、動(dòng)態(tài)展示產(chǎn)品立體外觀、結(jié)構(gòu)及工作狀態(tài)，以及三維動(dòng)畫的多媒體制作等，有著很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和巨大魅力。 對于教師而言，在給學(xué)生講授產(chǎn)品設(shè)計(jì)或機(jī)械結(jié)構(gòu)課程時(shí)，為了盡可能幫助學(xué)生直觀、形象地認(rèn)識產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，深刻理解和掌握產(chǎn)品設(shè)計(jì)/制造的知識和原理，往往需要準(zhǔn)備非常多的二維掛圖或者各種各樣的立體模型；同時(shí)，為了動(dòng)態(tài)地展示產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作方式等，除了將產(chǎn)品模型切去四分之一外，還要到實(shí)驗(yàn)室中將一個(gè)產(chǎn)品的實(shí)物拆來拆去，這樣做不但成本很高，而且效率十分低下，課堂效果更因機(jī)械、抽象而吸引不了學(xué)生的求知與創(chuàng)造熱情。而借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)3D技術(shù)，通過裝配動(dòng)

22、畫仿真，使零件之間的關(guān)系一目了然，主動(dòng)與從動(dòng)的運(yùn)動(dòng)清清楚楚，從而使教師備課簡單了，實(shí)驗(yàn)投入減小了，課堂氣氛活躍了，學(xué)生興趣激發(fā)了，教學(xué)效率也顯著提高了。. 對于企業(yè)來說，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)、生產(chǎn)制造及銷售服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)都是以相關(guān)人員對產(chǎn)品的了解和理解為前提。要讓顧客更早、更形象、更直觀地在產(chǎn)品上市之前或一上市就認(rèn)識和接受新產(chǎn)品，往往要花很大的精力和費(fèi)用制作廣告圖片或?qū)嵨飿訖C(jī)以便與顧客進(jìn)行溝通，但實(shí)際效果并不理想；產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程中要讓更多的相關(guān)人員參與進(jìn)來，使他們看懂大量、復(fù)雜的二維工程圖紙往往是很困難的，而溝通不暢會(huì)造成許多不必要的更改和反復(fù)，從而使產(chǎn)品的上市周期拉長，成本加大，質(zhì)量下降；另外，

23、還要為生產(chǎn)線上的工人與售后服務(wù)人員進(jìn)行大量的操作培訓(xùn)等。今天通過裝配/機(jī)構(gòu)動(dòng)畫，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就可以將產(chǎn)品的內(nèi)在結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)原理非常清晰地展示給客戶和相關(guān)人員，不用涉及實(shí)際生產(chǎn)中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)，只需在電腦上通過3D仿真就能很好地解決這些問題。 本書是國家制造業(yè)信息化三維CAD認(rèn)證規(guī)劃教材，通過從近兩年10多期CAXA三維CAD培訓(xùn)班課程實(shí)踐中精選的50多個(gè)三維動(dòng)畫經(jīng)典案例，詳細(xì)介紹了使用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行自由軌跡動(dòng)畫、裝配與爆炸動(dòng)畫、分層動(dòng)畫、光影與視向漫游動(dòng)畫、機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)動(dòng)畫等三維動(dòng)畫與多媒體制作的操作方法和操作要領(lǐng)，并突出樂趣與實(shí)用相結(jié)合，從簡到繁，由淺入深，使讀者從學(xué)習(xí)中得到快樂，在快

24、樂中學(xué)到技能。 本書配光盤2張，提供了CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)試用版軟件、書中實(shí)例的三維動(dòng)畫制作過程及其源文件等，特別是實(shí)例的全程多媒體助教/助學(xué)課件和教學(xué)錄像，更是培訓(xùn)教學(xué)的珍貴資料及個(gè)人自學(xué)無師自通的終南捷徑。 本書可作為各類大、專院校機(jī)械與工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)及相關(guān)課程的輔助教材，以及廣大CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)用戶和設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)學(xué)習(xí)及指導(dǎo)用書。 本書由北航CAXA教育培訓(xùn)中心組織編寫，并得到國家制造業(yè)信息化三維CAD認(rèn)證培訓(xùn)管理辦公室的指導(dǎo)和幫助。全書由魯君尚審閱，王錦、陸曉春、吳隆江、張安鵬、任霞、嚴(yán)海軍、馮榮坦等參與了內(nèi)容的編寫與案例準(zhǔn)備等工作。2.5CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)與AutoCAD數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換問題ca

25、xa與CAD的字庫文件不一樣，CAXA為*.fnt的格式，CAD為*.shx的格式。CAXA的字庫文件都在以下目錄D:CAXACAXAEBFonts（如果安裝在D盤）針對要打開的CAD文件，CAXA通常會(huì)提示用默認(rèn)的一種通用字體也就是ACADtxt.shx來代替所有CAD的格式，但CAXA默認(rèn)導(dǎo)入字體的目錄是在CAXA的安裝目錄下，所以如果不想每次打開時(shí)都在D:Program FilesAutoCAD 2004Fonts（如果安裝在D盤）里找相應(yīng)字體文件的話，干脆就把CAD的fonts目錄下的所有文件全部復(fù)制到caxa的fonts目錄下，這樣CAXA就不會(huì)都提示讓你導(dǎo)入了。前提是CAD的字庫文

26、件要全，可以在網(wǎng)上下載CAD的全套字庫2.6 CAXA導(dǎo)入與導(dǎo)出2D圖紙文件我們介紹了很多CAXA電子圖板特色的地方，例如圖幅設(shè)置、明細(xì)表數(shù)據(jù)導(dǎo)入、導(dǎo)出等功能。但是以前存留的DWG圖紙卻不能利用這些功能，是否有些可惜啊，畢竟大量的工作都是在以前DWG圖紙的基礎(chǔ)上繼續(xù)開展的。為了解決這個(gè)問題，CAXA電子圖板2009提供了免費(fèi)的增值模塊對于常用的塊或者圖形是如何處理的，是否習(xí)慣了外部參照和借用。在電子圖板里會(huì)將常用的塊或者零件存儲(chǔ)與圖庫中，圖庫中的圖形可以是簡單的符號，也可以是帶參數(shù)的復(fù)雜圖形，這里的圖形特點(diǎn)是：重復(fù)使用率高，圖形為外形一致，尺寸規(guī)格不同。默認(rèn)圖中保存了20多個(gè)大類、1000余種

27、、30000多種規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)件，如緊固件、軸承、孔、密封件、電氣符號、電機(jī)、液壓氣動(dòng)符號、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖圖。企業(yè)可根據(jù)自身情況對圖庫進(jìn)行擴(kuò)充，該圖庫內(nèi)容可與其他人共享使用。經(jīng)過對公司實(shí)際情況的綜合考慮，CAXA圖文檔軟件安全系數(shù)高、建立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹快、對各種格式圖紙兼容性好、管理手段合理、數(shù)據(jù)共享查詢快捷方便、能對各類報(bào)表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，與公司將實(shí)施的ERP軟件有良好的集成性。因此，天恒液壓選擇了CAXA圖文擋管理軟件來建立中心電子圖庫，來解決公司技術(shù)管理所面臨的問題。CAXA圖文檔的實(shí)施步驟如下： 首先，應(yīng)用CAXA電子圖板企業(yè)版統(tǒng)一了二維CAD設(shè)計(jì)軟件平臺，建立起了一整套標(biāo)準(zhǔn)的繪圖模板、工藝模板，

28、規(guī)范了設(shè)計(jì)圖紙的圖框、標(biāo)題欄、明細(xì)欄樣式、需要填寫的數(shù)據(jù)和填寫方式等，使公司圖紙達(dá)到初步的標(biāo)準(zhǔn)化，企業(yè)工藝編制完全標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。然后，針對液壓行業(yè)產(chǎn)品的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)整理了一些企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和一些系列的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化零件，制定了符合液壓行業(yè)特點(diǎn)的設(shè)計(jì)流程和模式。2.7fx/.Dwg文件導(dǎo)入2D截面圖中BOM數(shù)據(jù)的提取和錄入占用了太多的時(shí)間，通常公司一個(gè)改型產(chǎn)品需要出圖400500張以上，創(chuàng)新產(chǎn)品在1000-1200張以上，這些圖紙BOM表的提取和錄入都需要技術(shù)人員依靠制作WORD或EXCEL手工錄入和逐次校對，若一個(gè)技術(shù)人員完成Bom準(zhǔn)備的工作，改型產(chǎn)品大約需要3天左右的時(shí)間，創(chuàng)新產(chǎn)品則需5天以上;多

29、年來，公司積累了大量的圖紙和設(shè)計(jì)資料，分散保存在本地計(jì)算機(jī)中，不但資料的安全性基本得不到保障，而且，需要借用圖紙時(shí)查找非常困難，版本混淆不清，各部門間圖紙和文檔的交流更是不便。 項(xiàng)目實(shí)施： 統(tǒng)一了二維CAD設(shè)計(jì)軟件平臺，應(yīng)用CAXA電子圖板模板建立起了一整套標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)繪圖模板、工藝模板，規(guī)范了設(shè)計(jì)圖紙的圖框、標(biāo)題欄、明細(xì)欄樣式、需要填寫的數(shù)據(jù)和填寫方式等，使公司圖紙達(dá)到初步的標(biāo)準(zhǔn)化，工藝編制完全標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。設(shè)計(jì)：每套產(chǎn)品BOM表的提取、錄入和校正時(shí)間由以前的3-5天提高到了僅需10分鐘左右，提高效率200倍;大量減少了技術(shù)人員把時(shí)間花費(fèi)在及其簡單的勞動(dòng)上，縮短了新產(chǎn)品開發(fā)周期，提高公司新產(chǎn)

30、品的開發(fā)能力，應(yīng)用1年來，使新產(chǎn)品對銷售的貢獻(xiàn)率提高了5%-10%，更好的滿足了公司應(yīng)對用戶日益增多的產(chǎn)品個(gè)性化設(shè)計(jì)要求。管理:：電子版的技術(shù)文檔安全得到保證，老圖紙共享利用率大大提高，查詢速度提高了50%以上，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率提高了90%以上。正如科技發(fā)展部王總所說： 雖然本公司應(yīng)用CAXA PLM方案的時(shí)間不長，但在已經(jīng)應(yīng)用的領(lǐng)域已初見成效。其最大的價(jià)值是大大促進(jìn)了企業(yè)技術(shù)管理的規(guī)范并提高了企業(yè)的技術(shù)管理工作的效率，特別是在BOM表的提取、電子圖文檔數(shù)據(jù)的規(guī)范管理、安全存貯保管、快捷的查詢利用，技術(shù)資源的共享，加快新產(chǎn)品的開發(fā)速度等方面發(fā)揮了較大作用。2.8要以.Dwg或.Dfx格式導(dǎo)出2D圖

31、紙CAXA圖文檔作為CAD/CAM一體化解決方案的重要組成部分，可以起到規(guī)范基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，提升管理水平的作用，是企業(yè)實(shí)施信息化管理的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。 七星華創(chuàng)電子自動(dòng)化設(shè)備分公司趙東林總工：“經(jīng)過實(shí)施使用CAXA圖文檔和其他CAXA軟件，我們的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)和制造都在統(tǒng)一協(xié)同的平臺上工作。減少了50%以上數(shù)據(jù)查找的時(shí)間，減少了30%以上由于數(shù)據(jù)的傳遞造成的差錯(cuò)率?！壁w總工介紹：“同時(shí)，使上游企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目的組織和監(jiān)控，顯著提高完成客戶訂單的速度。相信，通過全面實(shí)施和部分系統(tǒng)的定制，CAXA軟件能使各分公司的設(shè)計(jì)、工藝、制造充分共享產(chǎn)品數(shù)據(jù)，幫助推進(jìn)集團(tuán)的整體信息化?！?.9CAXA實(shí)體

32、設(shè)計(jì)與3DStudio.h的數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換問題CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)在進(jìn)行零件設(shè)計(jì)時(shí)對于可以直接從圖素中拖放形成；也可以對已拖入的簡單圖素進(jìn)行“編輯截面”，重新生成較為復(fù)雜的零件；還可以用生成工具（拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、圖素特征）在三維空間找一點(diǎn)繪制草圖生成造型；另外其特征設(shè)計(jì)功能更強(qiáng)，可以完成更為復(fù)雜的零件設(shè)計(jì)。修改時(shí)可以通過修改其智能圖素的包圍盒來實(shí)現(xiàn)，方便易行； SolidWorks的零件設(shè)計(jì)必須先在二維繪圖環(huán)境下作草圖，通過特征工具（拉伸、切除、旋轉(zhuǎn)、掃描、放樣）來生成零件；修改時(shí)需修改草圖尺寸或特征尺寸，稍顯復(fù)雜。二者相較，零件設(shè)計(jì)方面CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)的方法多樣，可以根據(jù)用戶的不同習(xí)慣隨意選擇設(shè)

33、計(jì)方法，并且修改方便，明顯優(yōu)于SolidWorksCAXA實(shí)體設(shè)計(jì)的裝配設(shè)計(jì)與零件設(shè)計(jì)是一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)境下完成，可以自由組合、解散裝配體。其裝配分為無約束裝配和約束裝配，無約束裝配可快速定位零件，并且可以根據(jù)設(shè)計(jì)意圖修改、解除、改變裝配。約束裝配可保留配合關(guān)系。其裝配設(shè)計(jì)比較快速、自由，動(dòng)態(tài)修改方便（尤其是將一個(gè)零件調(diào)整到另一個(gè)裝配體時(shí)更為方便）。SolidWorks裝配設(shè)計(jì)在單獨(dú)的裝配設(shè)計(jì)環(huán)境下完成，裝配體的改變比較需在其單獨(dú)裝配環(huán)境下。如果將一個(gè)零件調(diào)整到另一個(gè)零件比較麻煩。如果出現(xiàn)配合沖突，往往牽連到許多配合關(guān)系，沖突配合的查找和修改很不方便。由此可見，CAXA 在裝配設(shè)計(jì)方面較之Solid

34、Works有很大優(yōu)勢。另外，CAXA在添加螺栓聯(lián)結(jié)時(shí)很方便，找到需要添加的點(diǎn)，可以直接將螺栓、墊圈、螺母作為一個(gè)裝配體加到適當(dāng)?shù)奈恢?。而SolidWorks標(biāo)準(zhǔn)件的添加則需要依次添加配合關(guān)系。CAXA通過智能渲染和智能動(dòng)畫工具， 可以作出具有相當(dāng)水平的渲染效果和演示動(dòng)畫。SolidWorks的渲染功能也不錯(cuò)，但動(dòng)畫處理功能差了些。而這些在新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、模擬演示及與客戶的直接溝通時(shí)非常有用。尤其是與客戶交流時(shí)，最直接的動(dòng)態(tài)效果顯示，不僅可消除與客戶溝通上的障礙，并可增強(qiáng)客戶對產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力的信心。CAXA動(dòng)畫制作也很簡單，將動(dòng)畫設(shè)計(jì)元素中動(dòng)作加到相應(yīng)的零部件上，通過智能動(dòng)畫編輯器設(shè)置其動(dòng)畫屬性，可

35、以很容易的完成動(dòng)畫效果。   CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)的目錄式設(shè)計(jì)元素庫使設(shè)計(jì)很快捷。設(shè)計(jì)人員可以很方便的從屏幕右側(cè)的庫中將想要添加的元素拖放到設(shè)計(jì)環(huán)境中。用戶可以建立自己的設(shè)計(jì)元素庫，將自己的圖速和零部件保存到新的設(shè)計(jì)元素中，以便于以后的調(diào)用；SolidWorks有一個(gè)樣本庫與此類似，可以將樣本庫中的元素加到裝配環(huán)境中。 CAXA標(biāo)準(zhǔn)件圖庫很豐富，但其型鋼件的尺寸是只有英制，沒有公制，這一點(diǎn)用起來不是太方便。其緊固件圖庫很方便，在向孔中添加的時(shí)候可以自己識別孔的大小添加相應(yīng)的螺栓聯(lián)結(jié)（包括螺栓、螺母、墊圈）。這些是SolidWorks的標(biāo)準(zhǔn)件功能所沒有的。CA

36、XA 板金設(shè)計(jì)較之SolidWorks的板金設(shè)計(jì)的不同與二者在零件方面大體類似。三維球和包圍盒是CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)特有的工具。運(yùn)用三維球可實(shí)現(xiàn)零部件及特征的空間定位、旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)、復(fù)制、鏈接及生成直線風(fēng)格，三維球的操作很方便，也很簡單，它可以實(shí)現(xiàn)精確的定位和其他操作。編輯包圍盒可以實(shí)現(xiàn)特征的修改。編輯包圍盒時(shí)通過修改不同方向上的操作柄可以實(shí)現(xiàn)所要求方向上的修改。掌握好三維球技術(shù)和包圍盒的編輯方法會(huì)對設(shè)計(jì)有很大幫助。CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)的工程圖設(shè)計(jì)，我用得不太多，所以也不好說它與SolidWorks的區(qū)別。只是我發(fā)現(xiàn)不能在剖視圖上進(jìn)行再次剖切。不過也許是我用得不多，不知道如何做而已。在一個(gè)三維界面上，設(shè)

37、計(jì)人員可以像畫師一樣，以鼠標(biāo)和鍵盤為畫筆，以各種設(shè)計(jì)元素為原料，隨意表達(dá)自己的構(gòu)思，并通過動(dòng)態(tài)修改，獲得滿意的設(shè)計(jì)結(jié)果。這種創(chuàng)作的過程本身就是一種樂趣。所以，CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)是一種真正意義的設(shè)計(jì)軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)真正的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。2.10其它格式的三維文件轉(zhuǎn)換成CAXA實(shí)體選項(xiàng)國內(nèi)PLM領(lǐng)域公司在經(jīng)歷了十多年的發(fā)展后，面對不斷變化的市場，各個(gè)公司都在探索不同的產(chǎn)業(yè)化模式。請介紹CAXA的國際化思路。雷毅：CAXA將持續(xù)發(fā)展自己在技術(shù)、渠道和品牌方面的核心能力，堅(jiān)持“聚焦、聯(lián)盟”和“貼近用戶，國際化”的發(fā)展策略，走合作合并的快速發(fā)展道路。今天中國的制造業(yè)是不是說光有貼近用戶就能滿足？不是這樣的，因?yàn)橹?/p>

38、國的制造業(yè)面臨的是一個(gè)國際市場競爭，在這種情況下，我們也希望匹配的方案和技術(shù)是國際化水準(zhǔn)的。CAXA本身專注研發(fā)自己的技術(shù)，在技術(shù)上努力做到全世界最好。同時(shí)和眾多的國際廠商合作，融入全世界最先進(jìn)的技術(shù)。在2004年CAXA和達(dá)索系統(tǒng)公司結(jié)成戰(zhàn)略聯(lián)盟，通過聯(lián)盟CAXA引入達(dá)索系統(tǒng)的先進(jìn)技術(shù)和構(gòu)件，同時(shí)CAXA研發(fā)的核心技術(shù)通過達(dá)索系統(tǒng)能夠在全世界做推廣，這種合作聯(lián)盟的建立，一方面加強(qiáng)CAXA滿足整個(gè)中國用戶的需求，另一方面CAXA本身的技術(shù)通過合作伙伴在全世界進(jìn)行推廣，這就是CAXA今天堅(jiān)持的“聚焦、聯(lián)盟”。跨國公司在向低端市場發(fā)展的同時(shí)，需要花很大的精力建立相應(yīng)的渠道。CAXA向高端走，怎樣確

39、立自身的擴(kuò)展方式？雷毅：建立渠道尤其是建立服務(wù)提供的渠道絕不是一天兩天的事情，需要長時(shí)間的積累，而且還需要控制合理的渠道成本結(jié)構(gòu)。服務(wù)提供即使在一個(gè)公司內(nèi)部都需要花很大的精力去建設(shè)，更別說要用某個(gè)渠道或銷售代理商去為企業(yè)解決問題了。CAXA十多年來在全國建立起來的營銷和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，首先解決今天CAXA用戶的需求，而不是單純建立一個(gè)新的客戶群，追求客戶數(shù)量的多少，CAXA與客戶的關(guān)系是一種長期合作的伙伴式關(guān)系。CAXA是在鞏固CAD/CAM業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，拓展PLM業(yè)務(wù)，分別建立了CAD/CAM事業(yè)部和PLM事業(yè)部，業(yè)務(wù)上形成了很好的互相補(bǔ)充、互相支持的格局。記者：從去年下半年開始，UGS、PTC等

40、原來高端廠商向中低端市場推進(jìn)。中國本土的軟件公司如何面對？雷毅：規(guī)模不同、行業(yè)不同的用戶有自己信息化的需求，每家公司有自己的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，來服務(wù)這些客戶，UGS/PTC這些高端公司都有自己的相對固定的客戶群和經(jīng)驗(yàn)積累，他們?nèi)绻敕?wù)自己不熟悉的客戶，他們過去積累的經(jīng)驗(yàn)不一定能夠適用。PLM是解決方案，不是產(chǎn)品。CAXA具有本土優(yōu)勢。對于土生土長的CAXA來說，經(jīng)過10多年對中國制造業(yè)的應(yīng)用流程和習(xí)慣的沉淀，知道企業(yè)最需要的是什么，這也是國外許多技術(shù)領(lǐng)先的系統(tǒng)到中國后水土不服的原因；CAXA市場定位準(zhǔn)確。CAXA有一個(gè)很重要的理念就是幫助客戶成功，提升客戶價(jià)值；CAXA為企業(yè)提供成套的一體化解決方

41、案。我們強(qiáng)調(diào)的是“滿足客戶的需要”這對促成企業(yè)選擇與CAXA合作有很大的幫助。截至到2005年底，CAXA累計(jì)銷售正版軟件突破了18萬套。第三章數(shù)控加工3.1數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容對于某個(gè)零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機(jī)床上完成,而往往只是其中的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工。這就需要對零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。在考慮選擇內(nèi)容時(shí)，應(yīng)結(jié)合本企業(yè)設(shè)備的實(shí)際，立足于解決難題、攻克關(guān)鍵問題和提高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢。 在選擇時(shí)，一般可按下列順序考慮：（1）通用機(jī)床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容； （2）通用機(jī)床難加工，質(zhì)量也難以保

42、證的內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)選擇內(nèi)容； （3）通用機(jī)床加工效率低、工人手工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在富裕加工能力時(shí)選擇。一般來說，上述這些加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與綜合效益等方面都會(huì)得到明顯提高。相比之下，下列一些內(nèi)容不宜選擇采用數(shù)控加工：（1）占機(jī)調(diào)整時(shí)間長。如以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第一個(gè)精基準(zhǔn)，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容；（2）加工部位分散，要多次安裝、設(shè)置原點(diǎn)。這時(shí)，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機(jī)床補(bǔ)加工；（3）按某些特定的制造依據(jù)（如樣板等）加工的型面輪廓。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與檢驗(yàn)依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。此外，在選擇和決定加工內(nèi)容

43、時(shí)，也要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等等。總之，要盡量做到合理，達(dá)到多、快、好、省的目的。要防止把數(shù)控機(jī)床降格為通用機(jī)床使用。3.2數(shù)控加工工藝特點(diǎn) 數(shù)控加工柔性好，自動(dòng)化程度高，特別適宜加工輪廓形狀復(fù)雜曲線，曲面零件，以及具有大量孔、槽加工復(fù)雜箱體，棱體零件，多品種、小批量生產(chǎn)情況下，使用數(shù)控機(jī)床加工能獲較高經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控加工工藝問題處理與普通加工基本相同，但又有其特點(diǎn)。，設(shè)計(jì)零件數(shù)控加工工藝時(shí)，既要遵循普通加工工藝基本原則和方法，又要考慮數(shù)控加工本身特點(diǎn)和零件編程要求。（1）零件裝夾方法確與夾具選擇，數(shù)控機(jī)床上被加工零件裝夾方法與一般機(jī)床上一樣，也要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案。選

44、擇精基準(zhǔn)時(shí)，也要遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”和“基準(zhǔn)重合”等原則，除此之外，還應(yīng)考慮一幾點(diǎn)：1) 聽盡量一次定位夾緊中完成所有能加工各表面加工，為此要選擇便于各個(gè)表面都可被加工定位方式。如對箱體零件，宜采用兩銷定位方式，也可采某側(cè)面為導(dǎo)向基準(zhǔn)，帶工件夾緊后將導(dǎo)向元件拆去定位方式。2）工件一次裝夾可完成工件上各個(gè)表面加工，也可直接選用毛面作定位基準(zhǔn)，這時(shí)毛坯制造精度要求要高一些。3）加工中心，工件工作臺上安放位置確定要兼顧各個(gè)工位加工，要考慮刀具長度及其剛度對加工質(zhì)量影響。如進(jìn)行單工位單面加工，應(yīng)將工件靠工作臺一側(cè)放置工作臺正中位置。這樣可減少刀桿伸出長度，提高具剛度。4）數(shù)控加工中使用夾具，其結(jié)構(gòu)大多比較

45、簡單，并應(yīng)盡可能選用由通用元件拼裝組合可調(diào)節(jié)夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。簡化定位、編程和對刀，保證工件能正確位置上按程序加工，必須協(xié)調(diào)工件、夾具與機(jī)床坐標(biāo)系之間尺寸關(guān)系。（2）加工順序安排，因“先面后孔”“先粗后精”等基本原則安排加工順序外，還應(yīng)注意遵循以下原則：1）件少換刀次數(shù)和時(shí)間，通常應(yīng)按刀具集中工序。即一次裝夾中，用同一把刀具加工完工件上所有需要壓該刀具加工各個(gè)部位后，換下一把刀具進(jìn)行加工。加工中心，若換刀時(shí)間較工作臺轉(zhuǎn)位時(shí)間，則應(yīng)采用相同工位集中加工完畢所有可以加工待加工表面，然后轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺去加工其他表面。2）同軸度要求很高孔系，應(yīng)一次定位后（同一工位下），順序連續(xù)換刀，順序連續(xù)加工完

46、該孔系全部孔后，加工其他坐標(biāo)位置孔，以消除重復(fù)定位誤差影響，提高孔系同軸度。（3） 對刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)確定，對刀點(diǎn)是數(shù)控加工時(shí)刀具相工件運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)。程序也是從這一點(diǎn)開始執(zhí)行，對刀點(diǎn)也稱作程序起點(diǎn)或起刀點(diǎn)。編程時(shí)應(yīng)首先考慮對刀點(diǎn)位置選擇。加工精度要求不高時(shí)，可直接用工件上或夾具上某些表面作對刀面；加工精度要求較高時(shí)，對刀點(diǎn)應(yīng)盡量選零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，如以孔定位零件，取孔軸心作為對刀點(diǎn)就比較合適。對刀點(diǎn)必須與工件定位基準(zhǔn)有一定坐標(biāo)關(guān)系，這樣才能確定機(jī)床標(biāo)系與工件坐標(biāo)系之間關(guān)系。對刀點(diǎn)選擇應(yīng)便于坐標(biāo)值計(jì)算，并使對刀方便。對刀時(shí)，應(yīng)是使對刀點(diǎn)與刀位點(diǎn)重合。所謂刀位點(diǎn)，平底立銑刀是指刀具軸線與刀具底面交

47、點(diǎn)；球頭銑刀是指球頭部分球心；車刀是指刀尖；鉆頭是指鉆尖；線電極切割機(jī)床，則是指線電極軸心與零件面焦點(diǎn)。加工過程中需換刀時(shí)，應(yīng)規(guī)定換刀點(diǎn)，換刀點(diǎn)位置應(yīng)換刀時(shí)不碰傷工件、夾具以及機(jī)床原則而設(shè)定。（4）刀具進(jìn)給路線規(guī)劃，進(jìn)給路線是指數(shù)控加工過程中刀具（刀位點(diǎn)）想被加工零件運(yùn)動(dòng)軌跡，規(guī)劃進(jìn)給路線時(shí)應(yīng)遵循原則是：1）保證被加工零件獲良好加工精度和表面質(zhì)量。2）使數(shù)值計(jì)算工作簡單。3）使進(jìn)給路線最短。銑削平面零件輪廓時(shí)，一般采用立銑刀側(cè)刃切削，保證工件外形光滑，銑刀切入和切出點(diǎn)應(yīng)沿零件周邊外延布置（見圖4-3）銑刀沿零件輪廓法想直接切如零件，將零件外形上留下明顯刀痕。3.3數(shù)控加工工藝性分析被加工零件的

48、數(shù)控加工工藝性問題涉及面很廣，下面結(jié)合編程的可能性和方便性提出一些必須分析和審查的主要內(nèi)容。 1.尺寸標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)在數(shù)控編程中，所有點(diǎn)、線、面的尺寸和位置都是以編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)的。因此零件圖上最好直接給出坐標(biāo)尺寸，或盡量以同一基準(zhǔn)引注尺寸。2.幾何要素的條件應(yīng)完整、準(zhǔn)確在程序編制中，編程人員必須充分掌握構(gòu)成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及各幾何要素間的關(guān)系。因?yàn)樵谧詣?dòng)編程時(shí)要對零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義，手工編程時(shí)要計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，無論哪一點(diǎn)不明確或不確定，編程都無法進(jìn)行。但由于零件設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中考慮不周或被忽略，常常出現(xiàn)參數(shù)不全或不清楚，如圓弧與直線、圓弧與圓弧是相切還是相

49、交或相離。所以在審查與分析圖紙時(shí)，一定要仔細(xì)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)與設(shè)計(jì)人員聯(lián)系。3.定位基準(zhǔn)可靠在數(shù)控加工中，加工工序往往較集中，以同一基準(zhǔn)定位十分重要。因此往往需要設(shè)置一些輔助基準(zhǔn)，或在毛坯上增加一些工藝凸臺。如下圖a所示的零件，為增加定位的穩(wěn)定性，可在底面增加一工藝凸臺，如下圖b所示。在完成定位加工后再除去。4.統(tǒng)一幾何類型或尺寸零件的外形、內(nèi)腔最好采用統(tǒng)一的幾何類型或尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)，還可能應(yīng)用控制程序或?qū)Ｓ贸绦蛞钥s短程序長度。零件的形狀盡可能對稱，便于利用數(shù)控機(jī)床的鏡向加工功能來編程，以節(jié)省編程時(shí)間。零件的數(shù)控加工工藝分析是編制數(shù)控程序中最重要而又極其復(fù)雜的環(huán)節(jié)，也是數(shù)控加工工藝方

50、案設(shè)計(jì)的核心工作，必須在數(shù)控加工方案制定前完成。一個(gè)合格的編程人員對數(shù)控機(jī)床及其控制系統(tǒng)的功能及特點(diǎn)，以及影響數(shù)控加工的每個(gè)環(huán)節(jié)都要有一個(gè)清晰、全面的了解，這樣才能避免由于工藝方案考慮不周而可能出現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量問題，造成無謂的人力、物力等資源的浪費(fèi)。全面合理的數(shù)控加工工藝分析是提高數(shù)控編程質(zhì)量的重要保障。 在數(shù)控加工中，從零件的設(shè)計(jì)圖紙到零件成品合格交付，不僅要考慮到數(shù)控程序的編制，還要考慮到諸如零件加工工藝路線的安排、加工機(jī)床的選擇、切削刀具的選擇、零件加工中的定位裝夾等一系列因素的影響，在開始編程前，必須要對零件設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)要求進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)控加工工藝分析，以最終確定哪些是零件的技術(shù)關(guān)鍵，哪

51、些是數(shù)控加工的難點(diǎn)，以及數(shù)控程序編制的難易程度。 零件工藝性分析也是數(shù)控規(guī)劃的第一步，在此基礎(chǔ)上，方可確定零件數(shù)控加工所需的數(shù)控機(jī)床、加工刀具、工藝裝備、切削用量、數(shù)控加工工藝路線，從而獲得最佳的加工工藝方案，最終滿足零件工程圖紙和有關(guān)技術(shù)文件的要求。1數(shù)控加工工藝路線制定所需的原始資料（1）零件設(shè)計(jì)圖紙、技術(shù)資料，以及產(chǎn)品的裝配圖紙。 （2）零件的生產(chǎn)批量。 （3）零件數(shù)控加工所需的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和工藝文件。 （4）產(chǎn)品驗(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 （5）現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和資料。工藝裝備及專用設(shè)備的制造能力、加工設(shè)備和工藝裝備的規(guī)格及性能、工人的技術(shù)水平。 2毛坯狀態(tài)分析大多數(shù)零件設(shè)計(jì)圖紙只定義了

52、零件加工時(shí)的形狀和大小，而沒有指定原始毛坯材料的數(shù)據(jù)，包括毛料的類型、規(guī)格、形狀、熱處理狀態(tài)以及硬度等。編程時(shí)，對毛料的深入了解是一個(gè)重要的開始，利用這些原始信息，有利于數(shù)控程序規(guī)劃。 （1）產(chǎn)品的裝配圖和零件圖分析 對于裝配圖的分析和研究，主要是熟悉產(chǎn)品的性能、用途和工作條件，明確零件在產(chǎn)品中的相互裝配位置及作用，了解零件圖上各項(xiàng)技術(shù)條件制定的依據(jù)，找出其主要技術(shù)關(guān)鍵問題，為制定正確的加工方案奠定基礎(chǔ)。當(dāng)然普通零件進(jìn)行工藝分析時(shí)，可以不進(jìn)行裝配圖的分析研究。 （2）零件圖的工藝性分析 對零件圖的分析和研究主要是對零件進(jìn)行工藝審查，如檢查設(shè)計(jì)圖紙的視圖、尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求是否有錯(cuò)誤、遺漏之處，

53、尤其對結(jié)構(gòu)工藝性較差的零件，如果可能應(yīng)和設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通或提出修改意見，由設(shè)計(jì)人員決定是否進(jìn)行必要的修改和完善。  零件圖的完整性和正確性分析 零件的視圖應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，位置準(zhǔn)確，表達(dá)清楚；幾何元素（點(diǎn)、線、面）之間的關(guān)系（如相切、相交、平行）應(yīng)準(zhǔn)確；尺寸標(biāo)注應(yīng)完整、清晰。  零件技術(shù)要求分析 零件的技術(shù)要求主要包括尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度及熱表處理要求等，這些技術(shù)要求應(yīng)當(dāng)是能夠保證零件使用性能前提下的極限值。進(jìn)行零件技術(shù)要求分析，主要是分析這些技術(shù)要求的合理性以及實(shí)現(xiàn)的可能性，重點(diǎn)分析重要表面和部位的加工精度和技術(shù)要求，為制定合理的加工方案做好準(zhǔn)備。

54、同時(shí)通過分析以確定技術(shù)要求是否過于嚴(yán)格，因?yàn)檫^高的精度和過小的表面粗糙度要求會(huì)使工藝過程變得復(fù)雜，加工難度加大，增加不必要的成本。  尺寸標(biāo)注方法分析 零件圖的尺寸標(biāo)注方法有局部分散標(biāo)注法、集中標(biāo)注法和坐標(biāo)標(biāo)注法等。對在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，零件圖上的尺寸在能夠保證使用性能的前提下，應(yīng)盡量采取集中標(biāo)注或以同一基準(zhǔn)標(biāo)注（即標(biāo)注坐標(biāo)尺寸）的方式，這樣既方便了數(shù)控程序編制，又有利于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)的統(tǒng)一。  零件材料分析 在滿足零件功能的前提下，應(yīng)選用廉價(jià)的材料，選擇材料時(shí)應(yīng)立足于國內(nèi)，不要輕易選擇貴重和緊缺的材料。  零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件的結(jié)構(gòu)工藝性

55、是指所設(shè)計(jì)的零件，在能夠滿足使用性能要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。好的結(jié)構(gòu)工藝性會(huì)使零件加工容易，節(jié)省成本，節(jié)省材料；而較差的結(jié)構(gòu)工藝性會(huì)使加工困難，加大成本，浪費(fèi)材料，甚至無法加工。通過對零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、精度要求和復(fù)雜程度進(jìn)行分析的過程，可以確定零件所需的加工方法和數(shù)控機(jī)床的類型和規(guī)格。3.4減速器箱體零件的加工過程減速器是各類機(jī)械設(shè)備中廣泛應(yīng)用的傳動(dòng)裝置。減速器設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響機(jī)械設(shè)備的傳動(dòng)性能。本文通過對兩種減速器主要優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的分析，提出了減速器設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的約束條件、目標(biāo)函數(shù)和變量等。 關(guān)鍵詞：減速器 優(yōu)化設(shè)計(jì) 傳統(tǒng)的減速器設(shè)計(jì)一般通過反復(fù)的試湊、校核確定設(shè)計(jì)方案，雖然也能獲

56、得滿足給定條件的設(shè)計(jì)效果，但一般不是最佳的。為了使減速器發(fā)揮最佳性能，必須對減速器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，減速器的優(yōu)化設(shè)計(jì)可以在不同的優(yōu)化目標(biāo)下進(jìn)行。除了一些極為特殊的場合外，通?？梢苑譃閺慕Y(jié)構(gòu)形式上追求最小的體積(重量)、從使用性能方面追求最大的承載能力、從經(jīng)濟(jì)效益角度考慮追求最低費(fèi)用等三大類目標(biāo)。級主減速器可由一對圓錐齒輪、一對圓柱齒輪或由蝸輪蝸桿組成，具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、成本低、使用簡單等優(yōu)點(diǎn)。但是其主傳動(dòng)比i0不能太大，一般i07，進(jìn)一步提高i0將增大從動(dòng)齒輪直徑，從而減小離地間隙，且使從動(dòng)齒輪熱處理困難。單級主減速器廣泛應(yīng)用于轎車和輕、中型貨車的驅(qū)動(dòng)橋中。單級圓柱齒輪減速器以體積最小為優(yōu)化目標(biāo)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題，是一個(gè)具有16個(gè)不等式約束的6維優(yōu)化問題.3.5減速器箱數(shù)控加工工藝數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)與通用機(jī)床加工工藝路線設(shè)計(jì)的主要區(qū)別，在于它往往不是指從毛坯到成品的整個(gè)工藝過程，而僅是幾道數(shù)控加工工序工藝過程的具體描述。因此在工藝路線設(shè)計(jì)中一定要注意到，由于數(shù)控加工工序一般都穿插于零件加工的整個(gè)工藝過程中，因而要與普通加工工藝銜接好。工藝流程如圖1所示。 數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾個(gè)問題： 1、工序