畢業(yè)設計(論文)反射燈沖頭的自動編程與仿真加工

1、XX學院畢業(yè)設計（論文） 摘要CAXA制造工程師是北京北航海爾軟件有限公司推出的基于PC機平臺的CAD/CAM集成軟件，也是國內(nèi)制造業(yè)廣泛使用的 CAD/CA軟件，在模具制造業(yè)中應 用最廣。CAXA制造工程師2008是CAXA制造工程師軟件的最新版本,提供實體的特 征造型、自由曲面造型以及實體與曲面混合造型功能， 可實現(xiàn)任何復雜形狀零件的 造型設計。隨著我國制造業(yè)發(fā)展開始進入一個更好更快的新階段，針對我國制造業(yè)實際應用需求，使用這樣的CAD/CAM件，配合制造業(yè)信息化工程，通過市場化運作等各 方面的努力，實現(xiàn)CAD/CAMk件在汽車、電子、機械、模具、建筑、電力電氣等制 造行業(yè)的應用普及。本論

2、文著眼CAXA造工程師2008的實際應用一一反射燈沖頭 自動數(shù)控編程與仿真加工。實現(xiàn)從計算機輔助設計到仿真加工過程的虛擬化，為實際加工提供重要的技術參數(shù)和工藝參數(shù)，縮短了傳統(tǒng)設計制造過程的漫長論證期， 提高了生產(chǎn)效率。關鍵詞：CAXA制造工程師數(shù)控編程仿真加工ABSTRACTCAXA ME is the Beiji ng Beiha ng Haier software compa ny laun ched the PC-based platform for CAD / CAM in tegrati on software, is also widely used in the manu fac

3、turi ng field at home CAD / CAM software, in the mold of the most widely in the manufacturing field. CAXA ME 2008 is the latest version of CAXA ME software, providi ng solid modeli ng, free surface modeli ng and solid modeli ng fun ctio nality with mixed surfaces, en abli ng the part of complex shap

4、e desig n.With the development of Chinas manufacturing industry entered a new phase of better and faster, for practical applicatio n of Chin as manu facturi ng in dustry n eeds, the use of such a CAD / CAM software, with market-oriented operation of the efforts to achieve CAD / CAM software in the a

5、utomotive, electronics, machinery, mold, con structi on, electrical power and other manu facturi ng in dustries uni versal applicatio n. This paper focus on the practical applicati on of CAXA manu facturi ng engin eers (ME) 2008, automatically reflected light punch of NC program ming and simulatio n

6、 process. From a computer-aided design and simulation process of the virtual and actual processing to provide important technical parameters and technical parameters, to shorte n the traditi onal process of desig n and manu facture of a long dem on strati on phase, improved producti on efficie ncy.K

7、eywords: CAXA ME , NC programming, manufacturing process emulationXX學院畢業(yè)設計（論文）iii目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 第1章前言 1 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 第2章CAXA軟件的介紹 2 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document CAXA軟件介紹 2 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document

8、CAXA軟件的主要功能 2 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document CAXA軟件的工作界面 3 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 第3章反射燈沖頭的工藝分析及加工方案 6 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 3.1零件結構分析 6 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 3.2加工零件應注意的內(nèi)容 6 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 3.3加工零件的工藝分析

9、7 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 3.4數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容 7 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 3.5加工內(nèi)容及工藝路線的確定 7 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 3.6工藝設計及加工路線的設計 8 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 3.7工件定位與安裝的確定 10 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 3.8選擇刀具及切削用量的確定 10

10、 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 第4章反射燈沖頭的三維造型 12 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 4.1 CAXA軟件的操作界面 12 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 4.2繪制平面圖 12 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 4.3繪制草圖0 15 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 4.4繪制旋轉軸 15 HYPERLINK l bookm

11、ark50 o Current Document 4.5繪制旋轉增料 15 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 第5章加工軌跡設計、仿真過程和結果 17 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 5.1繪制毛坯 17 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 5.2軌跡設計及生成 18 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 5.3生成粗加工軌跡 19 HYPERLINK l bookmark60 o Current D

12、ocument 5.4精加工軌跡 20 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 5.5仿真加工 22 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 5.6生成G代碼 23XX學院畢業(yè)設計（論文） # HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 第6章結果分析 24 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 參考文獻 26 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 致謝 27XX學院畢業(yè)設計（

13、論文） 第1章前言機床數(shù)控技術是70年代發(fā)展起來的一種機床自動控制技術。數(shù)控機床是典型 的機電一體化產(chǎn)品，是高新技術的重要組成部分。采用數(shù)控機床，提高機械工業(yè)的 自動化水平和產(chǎn)品質(zhì)量，是當前機械制造技術的改造、技術更新的必由之路?，F(xiàn)代 數(shù)控機床是柔性制造單元（FMC,計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS不可缺少的基礎設 備。數(shù)控技術是衡量一個國家機械制造工業(yè)水平的重要標志之一，更是體現(xiàn)一個機械制造企業(yè)技術水平的重要標志。發(fā)展數(shù)控技術是我國機械制造業(yè)技術改造的必經(jīng) 之路，是未來企業(yè)工廠實行自動化的基礎。而在數(shù)控的開發(fā)中，CAXA制造工程師軟件的開發(fā)使數(shù)控技術又邁進了一大步， 它大大縮短了零件加工工藝的時

14、間， 提高 了工作效率。CAXA制造工程師是一款 CAM軟件，利用該軟件可方便地生成數(shù)控加工程序， 通過計算機傳輸給數(shù)控銑床或數(shù)控加工中心，即可進行自動加工。CAXA制造工程師提供實體的特征造型、自由曲面造型以及實體與曲面混合造型功能， 可實現(xiàn)任何 復雜形狀零件的造型設計。CAXA制造工程師提供了多種加工手段和豐富的工藝控 制參數(shù)，可以方便地控制加工過程；為復雜曲面的加工提供精確、可靠的刀具路徑， 在保證加工質(zhì)量的前提下，可大幅度提高機床利用率，提升加工效率。隨著CAXA軟件的普及必將為工業(yè)的進步做出貢獻。為此本人在此次的畢業(yè)設計中選擇了數(shù)控，我相信通過對它的再次系統(tǒng)的學習 必會給我的將來打下

15、堅實的基礎。本設計主要講解了利用CAXA制造工程師軟件繪制反射燈沖頭的三維造型和仿真加工的過程及軟件的基礎應用。第2章CAXA軟件的介紹CAXA軟件介紹CAXA電子圖板和CAXA-ME造工程師軟件的開發(fā)與銷售單位是北京北航海爾 軟件有限公司（原北京航空航天大學華正軟件研究所）。CAXA電子圖板是一套高效、方便、智能化的通用中文設計繪圖軟件，可幫助 設計人員進行零件圖、裝配圖、工藝圖表、平面包裝的設計，適合所有需要二維繪 圖的場合，使設計人員可以把精力集中在設計構思上，徹底甩掉圖板，滿足現(xiàn)代企 業(yè)快速設計、繪圖、信息電子化的要求 CAXA- M是面向機械制造業(yè)的自主開發(fā)的、 中文界面、三維復雜形

16、面CAD/CA軟件。CAXA軟件的主要功能特征實體造型主要有拉伸、旋轉、導動、放樣、倒角、圓角、打孔、筋板、拔模、分模等特 征造型方式，可以將二維的草圖輪廓快速生成三維實體模型。自由曲面造型提供多種NURB曲面造型手段：可通過列表數(shù)據(jù)、數(shù)學模型、字體、數(shù)據(jù)文件 及各種測量數(shù)據(jù)生成樣條曲線；通過掃描、放樣、旋轉、導動、等距、邊界網(wǎng)格等 多種形式生成復雜曲面；并提供裁剪、延伸、縫合、拼接、過渡等曲線曲面裁剪手 段。宏加工提供倒圓角加工，可生成加工圓角的軌跡和帶有宏指令的加工代碼，可以充分利用宏程序功能，使得倒圓角的加工程序變得異常簡單靈活。加工工藝控制提供豐富的工藝控制參數(shù)，可方便地控制加工過程，

17、使編程人員的經(jīng)驗得到充 分的體現(xiàn)。豐富的刀具軌跡編輯功能可以控制切削方向以及軌跡形狀的任意細節(jié)， 大大提高了機床的進給速度。加工軌跡仿真提供了軌跡仿真手段以檢驗數(shù)控代碼的正確性。 可以通過實體真實感仿真模擬 加工過程，顯示加工余量；自動檢查刀具切削刃、刀柄等在加工過程中是否存在干 涉現(xiàn)象。通用后置處理后置處理器無需生成中間文件就可直接輸出 G代碼指令，系統(tǒng)不僅可以提供常 見的數(shù)控系統(tǒng)后置格式，用戶還可以自定義專用數(shù)控系統(tǒng)的后置處理格式。2.3 CAXA軟件的工作界面CAXA電子圖板的用戶界面主要包括三個部分，即菜單條、工具欄和狀態(tài)欄部分。另外，需要特別說明的是 CAXA電子圖板提供了立即菜單的

18、交互方式，用來代 替?zhèn)鹘y(tǒng)的逐級查找的問答式交互，使得交互過程更加直觀和快捷。屏幕畫面的分布CAXA電子圖板使用最新流行界面，如圖 2.1，更貼近用戶，更簡明易懂。茁欽日*8式 權面血 鏗S3 標國皿 蚪改述 za（DD 0?岳曰： 尸n |晉目昭玄驅-輻廠JIaa 口Os0rTT1/匕CJQ才叵）!HAJ苗翊G圖2.1 CAXA用戶界面單擊任意一個菜單項（例如設置），都會彈出一個子菜單。移動鼠標到【繪制工具】工具欄，在彈出的當前繪制工具欄中單擊任意一個按 鈕，系統(tǒng)通常會彈出一個立即菜單，并在狀態(tài)欄顯示相應的操作提示和執(zhí)行命令狀 態(tài)。在立即菜單環(huán)境下，用鼠標單擊其中的某一項（例如【兩點線】 ）或

19、按【ALT+ 數(shù)字】組合鍵（例如【ALT+1】），會在其上方出現(xiàn)一個選項菜單或者改變該項的內(nèi) 容。另外，在這種環(huán)境下（工具菜單提示為【屏幕點】），使用空格鍵，屏幕上會彈 出一個被稱為【工具點菜單】的選項菜單。用戶可以根據(jù)作圖需要從中選取特征點 進行捕捉。用戶界面說明下面向讀者介紹用戶界面的主要內(nèi)容。1）繪圖區(qū)繪圖區(qū)是用戶進行繪圖 設計的工作區(qū)域，如上圖所示的空白區(qū)域。它位于屏幕 的中心，并占據(jù)了屏幕的大部分面積。廣闊的繪圖區(qū)為顯示全圖提供了清晰的空間。在繪圖區(qū)的中央設置了一個二維直角坐標系，該坐標系稱為世界坐標系。它的坐標原點為（0.0000，0.0000 ）。CAXA電子圖板以當前用戶坐標系

20、的原點為基準，水平方向為X方向，并且向右為正，向左為負。垂直方向為 丫方向，向上為正，向下為負。在繪圖區(qū)用鼠標拾取的點或由鍵盤輸入的點，均為以當前用戶坐標系為基準。2）菜單系統(tǒng)CAXA電子圖板的菜單系統(tǒng)包括主菜單、立即菜單和工具菜單三個部分。（1）主菜單區(qū)如下圖所示，主菜單位于屏幕的頂部。它由一行菜單條及其子菜單組成，菜單 條包括文件、編輯、視圖、格式、繪制、標注、修改、工具和幫助等。每個部分都 含有若干個下拉菜單。立即菜單區(qū)立即菜單描述了該項命令執(zhí)行的各種情況和使用條件。用戶根據(jù)當前的作圖要求，正確地選擇某一選項，即可得到準確的響應。（3）工具菜單包括工具點菜單、拾取元素菜單。3）狀態(tài)欄CA

21、XA電子圖板提供了多種顯示當前狀態(tài)的功能，它包括屏幕狀態(tài)顯示，操作 信息提示，當前工具點設置及拾取狀態(tài)顯示等等。（1）當前點坐標顯示區(qū)XX學院畢業(yè)設計(論文) 當前點的坐標顯示區(qū)位于屏幕底部狀態(tài)欄的中部。當前點的坐標值隨鼠標光標的移動作動態(tài)變化。操作信息提示區(qū)操作信息提示區(qū)位于屏幕底部狀態(tài)欄的左側，用于提示當前命令執(zhí)行情況或提 醒用戶輸入。工具菜單狀態(tài)提示當前工具點設置及拾取狀態(tài)提示位于狀態(tài)欄的右側，自動提示當前點的性質(zhì)以及拾取方式。例如，點可能為屏幕點、切點、端點等等，拾取方式為添加狀態(tài)、移 出狀態(tài)等。點捕捉狀態(tài)設置區(qū)點捕捉狀態(tài)設置區(qū)位于狀態(tài)欄的最右側， 在此區(qū)域內(nèi)設置點的捕捉狀態(tài)，分別 為

22、自由、智能、導航和柵格。命令與數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)命令與數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)位于狀態(tài)欄左側，用于由鍵盤輸入命令或數(shù)據(jù)。命令提示區(qū)命令提示區(qū)位于命令與數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)與操作信息提示區(qū)之間，顯示目前執(zhí)行的功能的鍵盤輸入命令的提示，便于用戶快速掌握電子圖板的鍵盤命令。4)工具欄在工具欄中，可以通過鼠標左鍵單擊相應的功能按鈕進行操作，系統(tǒng)默認工具 欄包括【標準】工具欄、【屬性】工具欄、【常用】工具條、【繪圖工具】工具欄、 【繪圖工具II】工具欄、【標注工具】工具欄、【圖幅操作】工具欄、【設置工具】 工具欄、【編輯工具】工具欄。工具欄也可以根據(jù)用戶自己的習慣和需求進行定義。第3章反射燈沖頭的工藝分析及加工方案3.1零件結構分析零

23、件的三維建模，如圖3.1所示。圖3.1零件模型描述如圖可知，反射燈沖頭是以銑削加工為主的零件。通過建立零件圖的三維圖形， 我們可對其進行選擇加工刀具，粗精加工余量等后置處理，之后生產(chǎn)加工G代碼,進行首件試切、批量生產(chǎn)。3.2加工零件應注意的內(nèi)容零件毛坯的可安裝性分析，是分析被加工零件的毛坯是否便于定位和裝夾， 要不要增加工藝齊子，安裝基準要不要加工，夾壓方式和夾壓點的選取是否會有礙 于刀具的運動，夾壓產(chǎn)生引起的變形是否對加工質(zhì)量有影響。毛坯的材質(zhì)的加工性分析，是分析所提供的毛坯材質(zhì)本身的機械性能和熱 處理狀態(tài)，毛坯的鑄造品質(zhì)和被加工部位的材料硬度。刀具運動的可行性分析，是分析工件毛坯外形和內(nèi)腔

24、是否有礙于刀具定位， 運動和切削的地方，對有礙部位是否允許進行刀檢。加工余量狀況的分析，是分析毛坯是否有足夠的加工余量，孔的加工部位 是通孔還是盲孔，有無沉孔等，為刀具選擇，加工安排和中工余量分配提供依據(jù)。分析零件圖紙尺寸的標注方法是否適應數(shù)控加的特點。通常零件圖的尺寸標注方法都是要據(jù)裝配要求和零件使用特性分散地從設計基準引注，這樣會有許多麻煩。而數(shù)控加工零件圖則要求從同基準引標注尺寸，這樣有利于編程和協(xié)調(diào)設計 基準，工藝基準，測量基準與編程零點的設置和計算。分析零件圖紙給標示構成零件輪廓的幾何元素的條件是否充分。分析零件結構工藝是否有利于數(shù)控加工。3.3加工零件的工藝分析加工零件的毛坯是一個

25、長方體，便于對零件進行定位和裝夾，不需要增加 工藝齊子安裝基準不需要進行加工，夾壓方式和夾壓點的選取對刀具運動沒有影 響，夾壓變形對加工質(zhì)量沒有影響。毛坯是選用45鋼材料的硬度不大，所以較容易加工，為下面的刀具材料和 切削用量的選擇提供了依據(jù)。零件外形是曲面，判斷毛坯的外形沒有妨礙刀具定位、運動和切削的地方。零件的長寬高分別是80，80，89.16。根據(jù)零件的可裝夾性和可加工性選 用長寬高90，90，92,合理的加工余量為刀具的選擇、加工安排和加工余量分配 提供了依據(jù)。零件圖紙的尺寸標注合理，有利于數(shù)控機床的編程和協(xié)調(diào)設計基準、工藝 基準、測量與編程零點的設置和計算。3.4數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)

26、容選擇適合在數(shù)控機床上加工的零件，確定工序內(nèi)容。分析被加工零件的圖紙，明確加工內(nèi)容及技術要求。確定零件的加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線。加工工序的設計。數(shù)控加工程序的調(diào)整。處理數(shù)控機床上部分工藝指令。分析被加工零件的圖紙，明確加工內(nèi)容及技術要求根據(jù)加工零件的圖紙，毛坯的選擇要比零件的尺寸( 90X 90X 89.16)要大，根據(jù) 數(shù)控銑床對加工平面的經(jīng)濟精度，選擇粗銑精度為 IT9，表面粗糙度為0.8。精銑 精度為IT6，表面粗糙度為0.2。加工工序的設計選擇零件的下表面為定位基準，夾具為銑床長用夾具機床虎鉗，中心孔定位，刀具 采用立銑刀，切削用量在后面的工藝分析中得到。數(shù)控加工程序的調(diào)整確定

27、刀具的對刀點為工件坐標系下的工件中心點，換刀點，具體在下面的工藝分析中得到數(shù)據(jù)，明確加工路線為下面的工作做好準備。3.5加工內(nèi)容及工藝路線的確定加工內(nèi)容及工藝路線的確定是工藝方案擬定的重要內(nèi)容之一，它涉及到三個方面的問題：一是能否在一臺數(shù)控機床上，經(jīng)一次裝夾就能完成圖紙中全部的加工內(nèi) 容；二是所確定的工藝路線是否經(jīng)濟合理；三是工藝路線是否能保證最終加工質(zhì)量。選擇安裝基準，確定零件的裝夾方式以長寬為90，90的下底面為基準面安裝工作臺上。工藝路線的確定該零件不是般的鑄件，加工余量大，剛性較差，加工時產(chǎn)生變形較大，因此按粗加 工和精加工安排工藝路線。3.6工藝設計及加工路線的設計(1)數(shù)控加工工序

28、劃分在工序劃分時要考慮下面三個原則：按所用刀具劃分工序原則，這樣可以減少換刀次數(shù)，壓縮空行和和減少換刀 時間，減少不必要的換刀誤差。按先粗后精的原則劃分加工工序，這樣可以減少粗加工變形對精加工的影響。3.按先面后孔的原則劃分工序，這樣可以提高孔加工的精度，避免面加工時引 起的變形，劃分的工序如表3.1 o表3.1工序劃分工序號工序內(nèi)容刀具1粗銃曲面立銃刀2精銃曲面球頭立銃刀(2)加工余量的選擇加工余量泛指實體尺寸與零件尺寸之差。零件加工就是把大于零件尺寸的毛坯 實體加工掉，使加工后的零件尺寸、精度、表面粗糙度均能符合圖紙的要求。工序 間加工余量的選擇應按以下兩條原則進行。采用最小加工余量原則，

29、以求縮短加工時間，降低零件的加工費用。應有充分的加工余量，特別是最后的工序。加工余量應保證達到工件圖紙上 所規(guī)定的要求。在選擇加工余量時，還應該考慮下列 3種情況：由于零件的大小不同，切削力、內(nèi)應力引起的變形差異，工件愈大，變形會 XX學院畢業(yè)設計（論文） 增加，因此要求加工余量也相應地大一些。2）零件熱處理時引起的變形，適當?shù)脑龃笠稽c加工余量。3）加工方法、裝夾方式和工藝裝備的剛性可能引起的零件變形，過大的加工余量也會由于切削力增大引起零件的變形。在數(shù)控機床上加工零件時，每道工序的加工路線的確定都是很重要的， 因為它 不僅與被加工零件表面粗糙度有關， 而且與尺寸精度和位置精度都有關系。 過長

30、的 加工路線還會影響機床的壽命、刀具的壽命等。確定加工路線就是確定刀具運動軌 跡和運動方向。對于此反射燈沖頭的加工路線，在工序中分為粗銑曲面和精銑曲面。精銑加工方式余量，如表3.2所示表3.2精銃加工方式余量表加工性質(zhì)加工面長度加工面寬度1003003001000余量公差余量公差余量公差精銃10010001.50.520.72.51.01000200020.72.51.231.2精加工后 磨削，零 件裝置未 經(jīng)校準10010000.40.120.50.150.6050.150.60.150.70.15精加工后 磨削，零 件裝置在 夾具中或 用百分表 校準1001000

31、0.250. 120.30.150.4030. 150.40.150.40.15確定粗加工余量為0.4。3.7工件定位與安裝的確定選擇定位方式時應注意下面幾點：所選擇的定位方式有較高的定位精度，無超 定位的干涉現(xiàn)象，零件的安裝基準最好與設計基準重合，便于安裝，找正和測量， 有利于刀具的運動和簡化程序的編制。因為毛坯的形狀為規(guī)則的長方體，所以我們 選用以下底面為基準面定位，以機床專用虎鉗夾住，這樣可直接計算出工件或夾具 在工件臺上的位置，并能保證與機床中心的相對位置，定位十分方便。3.8選擇刀具及切削用量的確定選擇數(shù)控加工刀具、確定切削用量是數(shù)控加工工藝設計中十分重要的

32、內(nèi)容，它關系到零件的加工質(zhì)量和加工效率。本次反射燈沖頭的制造，工件毛坯是為規(guī)則的 長方體，加工時主要是用于平面銑削和曲面銑削，因為平面銑削應該用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀，立銑刀也主要用于加工凸輪，凹槽和箱口面，為了得到較高 的加工質(zhì)量，選用立銑刀，在粗銑時選用平底立銑刀，在精銑時選用球頭立銑刀。正確選擇切削條件，合理地確定切削用量，可有效地提高機械加工質(zhì)量和產(chǎn)量。 而切削條件影響的因素有：1）機床、工具、刀具及工件的剛性。2）切削速度、切削深度、切削進給率。3）工件精度及表面粗糙度。4）刀具預期壽命及最大生產(chǎn)率。5）切削液的種類、冷卻方式。6）工件材料的硬度及熱處理狀況。7）工件數(shù)量。8）

33、機床的壽命。根據(jù)對以上的各種條件進行分析和根據(jù)刀具材料與許用量最高切削速度表3.3。表3.3刀具材料與許用量最高切削速度表序號刀具材料最高切削速度m/min1碳素工具鋼2高速鋼503超硬工具1504涂鍍刀具2505Z瓷金3006陶瓷10007CNB工具10008鉆石工具1000選用高速銑刀切削速度為50mm/s。背吃刀量選擇，工件表面粗糙度要求在0.83.2之間，根據(jù)工藝分析，主要分為粗銑和精銑，所以粗銑時背吃刀量為2.5mm,精銑時背吃刀量為0.5mmXX學院畢業(yè)設計(論文) 第4章反射燈沖頭的三維造型通過對反射燈沖頭的工藝及加工方案的分析，確定零件的加工工藝，下 面我們對反射燈沖頭造型進行

34、步驟描述。4.1 CAXA軟件的操作界面CAXA軟件的工作界面如圖 4.1。圖4.1操作界面4.2繪制平面圖(1)單擊“終止當前命令”按扭，再單擊“直線”按扭，在XZ平面內(nèi)繪制出長度分別為40,10,10,200的直線，完成后的結果如圖4.2。圖4.2繪制直線 單擊“圓”按鈕，在立即菜單中選擇“圓心一半徑”，拾取長度為200的終 點為圓心，畫半徑為200的圓，點擊鼠標右鍵確認后如圖 4.3。圖4.3繪制圓(3)單擊“直線”按扭，畫一條直線作為對稱軸，完成后如圖4.4單擊“鏡像”按鈕，在立即菜單中選擇“拷貝”，分別拾取對稱軸和圓，點 擊鼠標右鍵確認，完成后如圖 4.5。 對反射燈沖頭的平面圖進行

35、調(diào)整，選擇曲線剪切和刪除按扭進行平面圖調(diào)整，完成后如圖4.6所示圖4.6調(diào)整平面圖(6)單擊“圓弧過渡”按鈕，分別輸入半徑為 20和3進行圓弧過渡，并點擊右 鍵確定后，如圖4.7所示。(7)對反射燈沖頭的平面圖進行調(diào)整，選擇曲線剪切和刪除按扭進行平面圖調(diào) 整，完成后如圖4.8所示。4.3繪制草圖0選擇XZ平面繪制草圖0在特征樹中單擊平面怠，單擊“草圖器”按鈕，進入草圖0狀態(tài)，單擊曲線投影”按鈕上，框選投影對象，使用裁剪和刪除功能，繪制草圖，如圖4.9所示。4.4繪制旋轉軸單擊“直線”按鈕，在立即菜單中選擇“兩點”、“正交”、“點方式”，繪制 如圖正交線，如圖4.10所示。圖4.10繪制正交線4

36、.5完繪制旋轉增料(1)單擊“旋轉增料”按鈕掘，系統(tǒng)彈出“旋轉”增料對話框，如圖 4.11所 示填寫特征參數(shù)，左鍵拾取草圖和軸線，單擊口目按鈕,完成實體造型，如圖4.12 所示。XX學院畢業(yè)設計(論文) XX學院畢業(yè)設計（論文） 圖4.11旋轉特征參數(shù)圖4.12生成旋轉增料特征實體造型 對反射燈沖頭的平面圖進行調(diào)整，選擇曲線剪切和刪除按扭進行平面圖調(diào) 整，完成后如圖4.13所示。圖4.13反射燈沖頭以上是用CAXA制造工程師2008軟件來對反射燈沖頭進行三維造型設計的操 作步驟，初步設計出了所需要完成的反射燈沖頭造型，為了能夠用機床將零件在實 際中加工出來，需要做下面的工作：根據(jù)對零件的工藝分

37、析和加工方案的制定，運 用CAXA對零件進行加工軌跡設計、生成加工代碼、描述仿真過程和結果。第5章加工軌跡設計、仿真過程和結果反射燈沖頭的造型制造完成后，繼續(xù)用 CAXA軟件進行軌跡設計、模擬仿真、 生成加工代碼，具體操作。打開軟件操作面板，把我們所以設計的反射燈沖頭的文 件打開，根據(jù)我們對反射燈沖頭造型的工藝分析，我們選擇的毛坯尺寸長寬高為90，90，92。我們就在軟件的操作面板上繪制毛坯5.1繪制毛坯(1)在加工管理窗口雙擊圖標，系統(tǒng)彈出“定義毛坯”對話框，選擇“參照模型”后，修改長、寬、高，如圖 5.1所示，然后點擊確定，完成后如圖5.2所示。圖5.1 “定義毛坯”對話框圖5.2毛坯的確

38、定5.2軌跡設計及生成根據(jù)軟件，點擊“應用”，再選擇“軌跡生成”，完成后如圖5.3所示圖5.3生成軌跡界面根據(jù)工序要求，分為粗加工和精加工，選擇等高線粗加工。選擇等高線粗加工，出現(xiàn)如圖4.3所示的對話框，各參數(shù)表分別如下圖5.4,圖5.5 所示。圖5.4粗加工參數(shù)列表圖5.5銃刀參數(shù)拾取頂層高度，拾取底層高度，系統(tǒng)會自動按毛坯的大小進行計算并輸入 對話框內(nèi)數(shù)值。切削用量，根據(jù)前面的工藝分析和所以用機床的性能，選擇主軸轉速為 1500，切削速度為80，退刀速度為100。5.3生成粗加工軌跡(1)單擊粗加工列表的確定按鈕，根據(jù)要求拾取兩對角點和加工平面，點擊右 鍵則會自動生成粗加工軌跡。 及時觀察

39、粗加工軌跡，看是否正確，如有不對則及時修改加工參數(shù)，以達 到加工的要求，為下一步的仿真加工做好準備。最終生成如圖5.6所示的粗加工軌 跡。圖5.6粗加工軌跡5.4精加工軌跡(1)為了能夠達到零件的精度要求，必需進行精加工，精加工時，按工藝分析 得到要求用到球頭立銑刀，所以在進行精加工軌跡生成的時候需要參數(shù)的調(diào)整。按照操作面板的提示選擇應用，單擊軌跡生成，選擇掃描線精加工，出現(xiàn)一對話框，在掃描線加工的參數(shù)中把加工余量改為0如下圖5.7所示圖5.7加工參數(shù)然后再對刀具進行調(diào)整，選用的粗加工刀具的半徑為 4,在精加工過程中 為能夠得到較高的加工質(zhì)量，刀具半徑為 3,刀角半徑為0.5以達到能夠加工出我

40、 們設計的反射燈沖頭模型，按以下圖 5.8所示界面操作。圖5.8刀具參數(shù) 及時觀察精加工軌跡，看是否正確，如有不對則及時修改加工參數(shù)，以達 到加工的要求，為下一步的仿真加工做好準備。最終生成如圖5.9所示的精加工軌圖5.9精加工軌跡XX學院畢業(yè)設計（論文） 5.5仿真加工（1）單擊“應用”下面的“軌跡仿真”按扭，系統(tǒng)的下邊任務欄中會出現(xiàn)拾取 刀具軌跡，在以上的操作中我們知道的粗加工的軌跡和精加工的軌跡在這里先要選 擇粗加工軌跡，用鼠標單擊粗加工軌跡后，所以的粗加工軌跡在面板中會變成紅色， 我們用快捷鍵F5、F6和F7換動平面，看是否是我們以上所生成的粗加工軌跡，如 果正確再按以上操作選擇精加工

41、軌跡，選中所有的加工軌跡，當所有的加工軌跡都 變?yōu)榧t色時，單擊右鍵，選擇實體仿真，單擊右鍵確定，如圖5.10所示。I-二 ix|時 X - fil 口畫氣一廠 2 一圖5.10仿真軌跡圖5.11毛坯 然后單擊仿真加工，如圖5.11所示。（3）系統(tǒng)根據(jù)自動生成的加工代碼進行加工，圖5.12是仿真過程中的加工后的 圖形，直到加工完成。圖5.12反射燈沖頭的最終加工結果5.6生成G代碼（1）加工代碼1）依照上述操作得到粗加工的加工軌跡后，在操作面板內(nèi)選擇所有加工的軌 跡，用左鍵點擊確定。2）單擊應用按扭選擇后置處理，再選擇生成G代碼單擊確定。3）確定后，出現(xiàn)一個對話框，把要保存的文件名字輸入單擊確定

42、。4）確定后生成的G代碼會出現(xiàn)在記事本文件內(nèi)，生成的G代碼的部分程序清單 如下。XX學院畢業(yè)設計（論文） XX學院畢業(yè)設計(論文) 第6章結果分析根據(jù)零件的工藝分析所確定的毛坯為 90 mmX 90 mmX 92伽板材，工件材料為45 鋼。以下底面為定位基準，兩側用虎鉗夾緊，固定于銑床工作臺上。根據(jù)加工零件 的圖紙，毛坯的選擇要比零件的尺寸(80X 80X 89.16 )要大，在選擇毛坯的同時 考慮到刀具在實際加工過程是否有碰刀或讓刀的現(xiàn)象，所以毛坯選擇為85 X 58在毛坯的高度方面，為了有足夠的余量用來裝夾，我們選用下底面5 mm作為裝夾的余量，因為零件高為89.16，所以我們選擇毛坯的高

43、度為90。在實際的加工過程中， 由于我們選擇合理的毛坯的尺寸， 經(jīng)過實際加工后，得到了我們設計所要求的精度 要求。作為定位基準的確定，加工零件的毛坯是一個長方體，便于對零件進行定位 和裝夾，不需要增加工藝齊子安裝基準不需要進行加工，夾壓方式和夾壓點的選取對刀具運動沒有影響，夾壓變形對加工質(zhì)量沒有影響。毛坯的安裝性好，大大減化 了工件的定位，安裝和夾具的設計，所以選用機床虎鉗作為夾具。在實際加工過程中，按下表的工序來完成加工，在毛坯裝夾后，由上面可知道 先進行對的毛坯的粗銑，要選擇合理的加工參數(shù)，根據(jù)自己設定的加工工序進行加 工，當粗加工完成以后，再進行精加工，此時刀具要選擇球刀，設定合理的參數(shù)

44、及 吃刀量后精銑加工出曲面，即可完成反射燈沖頭的制造。表6.1工序劃分工序號工序內(nèi)容刀具1粗銃曲面立銃刀2精銃曲面球頭立銃刀在初設計時的加工背吃刀量，粗銑為2.5mm精銑為0.5mm最終加工出我們所設計的產(chǎn)品。選擇數(shù)控加工刀具、確定切削用量是數(shù)控加工工藝設計中十分重要的內(nèi)容，它關系到零件的加工質(zhì)量和加工效率。本次反射燈沖頭的制造，工件毛坯是為規(guī)則的 長方體，加工時主要是用于平面銑削和曲面銑削，因此平面銑削應該用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀，為了得到較高的加工質(zhì)量，選用球立銑刀。由于切削條件影 響的因素有：機床、工具、刀具及工件的剛性。切削速度、切削深度、切削進給率。 工件精度及表面粗糙度。刀具預期壽命及最大生產(chǎn)率。切削液的種類、冷卻方式。 工件材料的硬度及熱處理狀況。工件數(shù)量。機床的壽命等多方面的因素最終選用進 給最高速度為100mm/min在初次加工成形的零件時，我們對此進行了分析，得出由于主軸的轉速沒有提 高和切削的速度太慢而造成的表面粗糙度太大， 只要對轉速和走刀的速度進行調(diào)整 后，能夠加工出按設計要求的零件產(chǎn)品。在CAXA軟件的實際操作過程中也存在著不少的不足之處，我們已經(jīng)及時的進 行了分析并加以了修改，就在仿真加工過程中，一開始按初次的工藝分析得出的數(shù) 據(jù)進行加工時，我們發(fā)現(xiàn)在加工過程中，會出現(xiàn)一條條的沒有加工到的痕跡，我一 看到這樣的問題馬上就