caxa制造工程師第04章 連桿的造型與加工2

CAXA制造工程師教程CAXA制造工程師教程PAGE2第4章連桿件的造型與加工連桿造型連桿造型的三視圖4.1連桿件的實(shí)體造型造型思路：根據(jù)連桿的造型及其三視圖可以分析出連桿主要包括底部的托板、基本拉伸體、兩個(gè)凸臺(tái)、凸臺(tái)上的凹坑和基本拉伸體上表面的凹坑。底部的托板、基本拉伸體和兩個(gè)凸臺(tái)通過(guò)拉伸草圖來(lái)得到。凸臺(tái)上的凹坑使用旋轉(zhuǎn)除料來(lái)生成?；纠祗w上表面的凹坑先使用等距實(shí)體邊界線得到草圖輪廓，然后使用帶有拔模斜度的拉伸減料來(lái)生成。4.1.1作基本拉伸體的草圖單擊零件特征樹(shù)的“平面XOY”，選擇XOY面為繪圖基準(zhǔn)面。單擊“繪制草圖”按鈕，進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)。3．繪制整圓。單擊曲線生成工具欄上的“整圓”按鈕，在立即菜單中選擇做圓方式為“圓心_半徑”，按Enter鍵，在彈出的對(duì)話框中先后輸入圓心（70，0，0），半徑R=20并確認(rèn)，然后單擊鼠標(biāo)右鍵結(jié)束該圓的繪制。同樣方法輸入圓心（-70，0，0），半徑R=40繪制另一圓，并連續(xù)單擊鼠標(biāo)右鍵兩次退出圓的繪制。結(jié)果如圖所示。4．繪制相切圓弧。單擊曲線生成工具欄上的“圓弧”按鈕，在特征樹(shù)下的立即菜單中選擇做圓弧方式為“兩點(diǎn)_半徑”，然后按回車鍵，在彈出的點(diǎn)工具菜單中選擇【切點(diǎn)】命令，拾取兩圓上方的任意位置，按Enter鍵，輸入半徑R=250并確認(rèn)完成第一條相切線。接著拾取兩圓下方的任意位置，同樣輸入半徑R=250。結(jié)果如圖所示。5．裁剪多余的線段。單擊線面編輯工具欄上的“曲線裁剪”按鈕，在默認(rèn)立即菜單選項(xiàng)下，拾取需要裁剪的圓弧上的線段，結(jié)果如圖所示。6．退出草圖狀態(tài)。單擊“繪制草圖”按鈕，退出草圖繪制狀態(tài)。按F8觀察草圖軸側(cè)圖。4.1.2利用拉伸增料生成拉伸體1．單擊特征工具欄上的“拉伸增料”按鈕，在對(duì)話框中輸入深度=10，選中“增加拔模斜度”復(fù)選框，輸入拔模角度=5度，并確定。結(jié)果如圖所示。2．拉伸小凸臺(tái)。單擊基本拉伸體的上表面，選擇該上表面為繪圖基準(zhǔn)面，然后單擊“繪制草圖”按鈕，進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)。單擊“整圓”按鈕，按空格鍵選擇【圓心】命令，單擊上表面小圓的邊，拾取到小圓的圓心，再次按空格鍵選擇【端點(diǎn)】命令，單擊上表面小圓的邊，拾取到小圓的端點(diǎn)，單擊右鍵完成草圖的繪制。3．單擊“繪制草圖”按鈕，退出草圖狀態(tài)。然后單擊“拉伸增料”按鈕，在對(duì)話框中輸入深度=10，選中“增加拔模斜度”復(fù)選框，輸入拔模角度=5度，并確定。結(jié)果如圖所示。4．拉伸大凸臺(tái)。繪制小凸臺(tái)草圖相同步驟，拾取上表面大圓的圓心和端點(diǎn)，完成大凸臺(tái)草圖的繪制。5．與拉伸小凸臺(tái)相同步驟，輸入深度=15，拔模角度=5度，生成大凸臺(tái)，結(jié)果如圖所示。4.1.3利用旋轉(zhuǎn)減料生成小凸臺(tái)凹坑1．單擊零件特征樹(shù)的“平面XOZ”，選擇平面XOZ為繪圖基準(zhǔn)面，然后單擊“繪制草圖”按鈕，進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)。2．作直線1。單擊“直線”按鈕，按空格鍵選擇【端點(diǎn)】命令，拾取小凸臺(tái)上表面圓的端點(diǎn)為直線的第1點(diǎn)，按空格鍵選擇【中點(diǎn)】命令，拾取小凸臺(tái)上表面圓的中點(diǎn)為直線的第2點(diǎn)。3．單擊曲線生成工具欄的“等距線”按鈕，在立即菜單中輸入距離10，拾取直線1，選擇等距方向?yàn)橄蛏?，將其向上等?0，得到直線2，如圖所示。4．繪制用于旋轉(zhuǎn)減料的圓。單擊“整圓”按鈕，按空格鍵選擇【中點(diǎn)】命令，單擊直線2，拾取其中點(diǎn)為圓心，按Enter鍵輸入半徑15，單擊鼠標(biāo)右鍵結(jié)束圓的繪制，如圖所示。5．刪除和裁剪多余的線段。拾取直線1單擊鼠標(biāo)右鍵在彈出的菜單中選擇【刪除】命令，將直線1刪除。單擊“曲線裁剪”按鈕，裁剪掉直線2的兩端和圓的上半部分，如圖所示。圖13-10 裁減后的效果6．繪制用于旋轉(zhuǎn)軸的空間直線。單擊“繪制草圖”按鈕，退出草圖狀態(tài)。單擊“直線”按鈕，按空格鍵選擇【端點(diǎn)】命令，拾取半圓直徑的兩端，繪制與半圓直徑完全重合的空間直線。7．單擊特征工具欄的“旋轉(zhuǎn)除料”按鈕，拾取半圓草圖和作為旋轉(zhuǎn)軸的空間直線，并確定，然后刪除空間直線，結(jié)果如圖所示。4.1.4利用旋轉(zhuǎn)減料生成大凸臺(tái)凹坑1．與繪制小凸臺(tái)上旋轉(zhuǎn)除料草圖和旋轉(zhuǎn)軸空間直線完全相同的方法，繪制大凸臺(tái)上旋轉(zhuǎn)除料的半圓和空間直線。具體參數(shù)：直線等距的距離為20，圓的半徑R=30。結(jié)果如圖所示。2．單擊“旋轉(zhuǎn)除料”按鈕，拾取大凸臺(tái)上半圓草圖和作為旋轉(zhuǎn)軸的空間直線，并確定，然后刪除空間直線，結(jié)果如圖所示。4.1.5利用拉伸減料生成基本體上表面的凹坑1．單擊基本拉伸體的上表面，選擇拉伸體上表面為繪圖基準(zhǔn)面，然后單擊“繪制草圖”按鈕，進(jìn)入草圖狀態(tài)。2．單擊曲線生成工具欄的“相關(guān)線”按鈕，選擇立即菜單中的“實(shí)體邊界”，拾取如圖所示的四條邊界線。3．生成等距線。單擊“等距線”按鈕，以等距距離10和6分別作剛生成的邊界線的等距線，如圖所示。4．曲線過(guò)渡。單擊線面編輯工具欄的“曲線過(guò)渡”按鈕，在立即菜單處輸入半徑6，對(duì)等矩生成的曲線作過(guò)渡，結(jié)果如圖所示。5．刪除多余的線段。單擊線面編輯工具欄的“刪除”按鈕，拾取四條邊界線，然后單擊鼠標(biāo)右鍵將各邊界線刪除，結(jié)果如圖所示。6．拉伸除料生成凹坑。單擊“繪制草圖”按鈕，退出草圖狀態(tài)。單擊特征工具欄的“拉伸除料”按鈕，在對(duì)話框中設(shè)置深度為6，角度為30，結(jié)果如圖所示。4.1.6過(guò)渡零件上表面的棱邊1．單擊特征工具欄的“過(guò)渡”按鈕，在對(duì)話框中輸入半徑為10，拾取大凸臺(tái)和基本拉伸體的交線，并確定，結(jié)果如圖所示2．單擊“過(guò)渡”按鈕，在對(duì)話框中輸入半徑為5，拾取小凸臺(tái)和基本拉伸體的交線，并確定。3．單擊“過(guò)渡”按鈕，在對(duì)話框中輸入半徑為3，拾取上表面的所有棱邊并確定，結(jié)果如圖所示。4.1.7利用拉伸增料延伸基本體1．單擊基本拉伸體的下表面，選擇該拉伸體下表面為繪圖基準(zhǔn)面，然后單擊“繪制草圖”按鈕，進(jìn)入草圖狀態(tài)。2．單擊曲線生成工具欄上的“曲線投影”按鈕，拾取拉伸體下表面的所有邊將其投影得到草圖，如圖所示。 3．單擊“繪制草圖”按鈕，退出草圖狀態(tài)。單擊“拉伸增料”按鈕，在對(duì)話框中輸入深度10，取消“增加拔模斜度”復(fù)選框，并確定。結(jié)果如圖所示。4.1.8利用拉伸增料生成連桿電極的托板1．單擊基本拉伸體的下表面和“繪制草圖”按鈕，進(jìn)入以拉伸體下表面為基準(zhǔn)面的草圖狀態(tài)。2．按F5鍵切換顯示平面為XY面，然后單擊曲線生成工具欄上的“矩形”按鈕，繪制如圖所示大小的矩形。 3．單擊“繪制草圖”按鈕，退出草圖狀態(tài)。單擊“拉伸增料”按鈕，在對(duì)話框中輸入深度10，取消“增加拔模斜度”復(fù)選框，并確定。按F8其軸側(cè)圖如圖所示。4.2加工前的準(zhǔn)備工作設(shè)定加工刀具1．選擇【應(yīng)用】→【軌跡生成】→【刀具庫(kù)管理】命令，彈出刀具庫(kù)管理對(duì)話框。2．增加銑刀。單擊“增加銑刀”按鈕，在對(duì)話框中輸入銑刀名稱。一般都是以銑刀的直徑和刀角半徑來(lái)表示，刀具名稱盡量和工廠中用刀的習(xí)慣一致。刀具名稱一般表示形式為“D10，r3”，D代表刀具直徑，r3．設(shè)定增加的銑刀的參數(shù)。在刀具庫(kù)管理對(duì)話框中鍵入正確的數(shù)值，刀具定義即可完成。其中的刀刃長(zhǎng)度和刃桿長(zhǎng)度與仿真有關(guān)而與實(shí)際加工無(wú)關(guān)，在實(shí)際加工中要正確選擇吃刀量和吃刀深度，以免刀具損壞。后置設(shè)置用戶可以增加當(dāng)前使用的機(jī)床，給出機(jī)床名，定義適合自己機(jī)床的后置格式。系統(tǒng)默認(rèn)的格式為FANUC系統(tǒng)的格式。1．選擇【應(yīng)用】－【后置處理】－【后置設(shè)置】命令，彈出后置設(shè)置對(duì)話框。2．增加機(jī)床設(shè)置。選擇當(dāng)前機(jī)床類型，如圖所示。3．后置處理設(shè)置。選擇“后置處理設(shè)置”標(biāo)簽，根據(jù)當(dāng)前的機(jī)床，設(shè)置各參數(shù)，如圖所示。設(shè)定加工范圍單擊曲線生成工具欄上的“矩形”按鈕，拾取連桿托板的兩對(duì)角點(diǎn)，繪制如圖所示的矩形，作為加工區(qū)域。4.3連桿的知識(shí)加工為了使用戶更方便更容易地使用和掌握利用CAXA制造工程師軟件進(jìn)行加工生產(chǎn)，同時(shí)也為了新的技術(shù)人員容易入門(mén)，不需要掌握多種加工功能的具體應(yīng)用和參數(shù)設(shè)置，解決企業(yè)技術(shù)人員缺少的問(wèn)題，CAXA制造工程師專門(mén)提供了知識(shí)加工功能，針對(duì)復(fù)雜曲面的加工，為用戶提供一種零件整體加工思路，用戶只需觀察出零件整體模型是平坦或者陡峭，運(yùn)用老工程師的加工經(jīng)驗(yàn)，就可以快速的完成加工過(guò)程。連桿的整體形狀較為陡峭。知識(shí)庫(kù)參數(shù)設(shè)置注意：對(duì)于初學(xué)者或者加工任務(wù)比較繁忙的工程師，不需要進(jìn)行這里的參數(shù)設(shè)置工作，直接跳到后面的“知識(shí)加工操作”步驟，選擇已有的加工模板進(jìn)行知識(shí)加工就可以了。選擇“設(shè)置”菜單中的“知識(shí)庫(kù)設(shè)置”命令，彈出知識(shí)庫(kù)設(shè)置對(duì)話框。這一項(xiàng)操作主要為以后的知識(shí)加工中的粗加工、半精加工、精加工預(yù)先設(shè)置好合理的加工工藝參數(shù),完成后單擊“保存到文件”按鈕，存儲(chǔ)為模板文件，自動(dòng)存放在安裝目錄中template文件夾下。設(shè)置粗加工模板參數(shù)（1）單擊粗加工參數(shù)下的“參數(shù)修改”按鈕，彈出“粗加工模板參數(shù)表”，在參數(shù)表中填寫(xiě)粗加工的各項(xiàng)參數(shù)。（2）設(shè)置粗加工模板的“銑刀參數(shù)”。如圖左所示。設(shè)置粗加工模板的“切削用量”參數(shù)。如圖右所示。（3）確認(rèn)“進(jìn)退刀方式”、“下刀方式”、“清根方式”系統(tǒng)默認(rèn)值。按“確定”退出參數(shù)設(shè)置。設(shè)置半精加工模板參數(shù)單擊知識(shí)庫(kù)設(shè)置對(duì)話框中半精加工參數(shù)下的“陡區(qū)域參數(shù)”，在彈出的半精加工模板參數(shù)表對(duì)話框中進(jìn)行如圖所示的參數(shù)設(shè)置，此外切削用量、進(jìn)退刀方式和銑刀參數(shù)的設(shè)置與粗加工參數(shù)完全相同。注意：半精加工的加工余量為0.2。設(shè)置精加工模板參數(shù)單擊知識(shí)庫(kù)設(shè)置對(duì)話框中精加工參數(shù)下的“陡區(qū)域參數(shù)”，在彈出的精加工模板參數(shù)表對(duì)話框中進(jìn)行如圖所示的參數(shù)設(shè)置，此外切削用量、進(jìn)退刀方式和銑刀參數(shù)的設(shè)置與粗加工參數(shù)完全相同。注意：半精加工的加工余量為0。保存設(shè)置好的加工參數(shù)設(shè)置好粗加工、半精加工、精加工的參數(shù)以后，可以保存起來(lái)方便其他零件的加工或者其他工作人員的使用。單擊“知識(shí)庫(kù)文件”下的“保存到文件”按鈕，彈出“選擇配置文件”對(duì)話框，在對(duì)話框中輸入文件名“連桿”，單擊“保存”即可。這樣連桿知識(shí)加工的參數(shù)設(shè)置就完成了，關(guān)閉知識(shí)庫(kù)設(shè)置對(duì)話框。知識(shí)加工操作選擇知識(shí)加工中已經(jīng)存在的加工模板，或者自己設(shè)置的知識(shí)庫(kù)模板，根據(jù)零件的整體特征以及零件加工過(guò)程完成連桿的加工。 （1）選擇“應(yīng)用”菜單下的“知識(shí)加工”命令，彈出“知識(shí)加工向?qū)А睂?duì)話框，在第1步中從右邊的知識(shí)庫(kù)文件列表中選擇已經(jīng)存在的“陡凹”，該文件是本次加工所使用的模板文件。如果確認(rèn)在知識(shí)庫(kù)設(shè)置中各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置的都合理那么只需要按“完成”，就可以自動(dòng)生成粗加工、半精加工、精加工刀具軌跡、G代碼、加工工序單。編程工作就如此輕松的完成了。如果需要進(jìn)一步的確認(rèn)和修改加工參數(shù)，那么請(qǐng)按“下一步”。（2）單擊“下一步”按鈕，進(jìn)入知識(shí)加工向?qū)У?步，首先選擇零件整體特征為陡峭；然后在毛坯設(shè)置下面單擊“毛坯輪廓”按鈕，返回到編輯區(qū)，拾取設(shè)定加工范圍中輪廓線，單擊箭頭選擇鏈搜索方向后回到加工向?qū)?duì)話框；然后分別單擊“毛坯頂層高度”和“毛坯底層高度”按鈕，拾取連桿的頂點(diǎn)和底點(diǎn)。如果需要進(jìn)一步的確認(rèn)和修改加工參數(shù)，那么請(qǐng)按“下一步”。如果上一步選擇的加工模板需要更換，那么還可以再按“上一步”?？傊@幾步操作是可以反復(fù)進(jìn)行的。（3）單擊“下一步”按鈕，進(jìn)入知識(shí)加工向?qū)У牡?步，選擇精加工一種加工方式，同時(shí)還可以根據(jù)實(shí)際需要再次修改或者設(shè)置加工參數(shù)，修改后的數(shù)值只對(duì)這一次加工起作用，不會(huì)更改加工模板的數(shù)值。單擊“完成”后立即生成精加工過(guò)程的加工軌跡、加工代碼以及加工工藝單。連桿的知識(shí)加工就完成了。4.4連桿件加工加工思路：等高粗加工、等高精加工連桿件電極的整體形狀是較為陡峭，整體加工選擇等高粗加工，精加工采用等高精加工。對(duì)于凹坑的部分根據(jù)加工需要還可以應(yīng)用曲面區(qū)域加工方式進(jìn)行局部加工。4.4.1等高粗加工刀具軌跡1．設(shè)置粗加工參數(shù)。選擇【應(yīng)用】－【軌跡生成】－【等高粗加工】命令，在彈出的粗加工參數(shù)表中設(shè)置如圖所示粗加工的參數(shù)。根據(jù)使用的刀具，設(shè)置切削用量參數(shù)，如圖所示，并確定。注意毛坯類型為：拾取輪廓。頂層高度和底層高度可以單擊“拾取點(diǎn)”按鈕，拾取零件上的點(diǎn)來(lái)得到。2．選擇“進(jìn)退刀方式”和“下刀方式”選項(xiàng)標(biāo)簽，設(shè)定進(jìn)退刀方式和下刀切入方式均為“垂直”。3．“銑刀參數(shù)”選項(xiàng)標(biāo)簽，選擇在刀具庫(kù)中已經(jīng)定義好的銑刀R5球刀，并可再次設(shè)定和修改球刀的參數(shù)。選擇“清根參數(shù)”選項(xiàng)標(biāo)簽，設(shè)置清根參數(shù)。4．粗加工參數(shù)表設(shè)置好后，單擊“確定”按鈕，屏幕左下角狀態(tài)欄提示“拾取加工輪廓”。拾取設(shè)定加工范圍的矩形，并單擊鏈搜索箭頭即可。5．拾取加工曲面。系統(tǒng)提示：“拾取加工曲面”，選中整個(gè)實(shí)體表面，系統(tǒng)將拾取到的所有曲面變紅，然后按鼠標(biāo)右鍵結(jié)束。如圖所示。6．生成加工軌跡。系統(tǒng)提示：“正在準(zhǔn)備曲面請(qǐng)稍候”、“處理曲面”等，然后系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)生成粗加工軌跡。如圖所示。7．隱藏生成的粗加軌跡。拾取軌跡單擊鼠標(biāo)右鍵在彈出的菜單中選擇【隱藏】命令即可。4.4.2等高精加工刀具軌跡1．設(shè)置精加工的等高線加工參數(shù)。選擇【應(yīng)用】－【軌跡生成】－【等高精加工】命令，在彈出加工參數(shù)表中設(shè)置精加工的參數(shù)，如圖所示，注意加工余量為“0”，補(bǔ)加工選擇“需要”2．切削用量參數(shù)、進(jìn)退刀方式和銑刀參數(shù)的設(shè)置與粗加工的相同。3．根據(jù)左下角狀態(tài)欄提示拾取加工曲面。拾取整個(gè)零件表面，按右鍵確定。系統(tǒng)開(kāi)始計(jì)算刀具軌跡，幾分鐘后生成精加工的軌跡。5．隱藏生成的精加軌跡。拾取軌跡單擊鼠標(biāo)右鍵在彈出的菜單中選擇【隱藏】命令即可。注意：精加工的加工余量=0。4.4.3軌跡仿真、檢驗(yàn)與修改設(shè)置軌跡仿真的拾取點(diǎn)。單擊幾何變換工具欄中的“平移”按鈕，輸入距離為Z＝40，拾取托板的一邊界線，沿Z軸正方向等距得到一條空間直線。ABAB單擊“線面可見(jiàn)”按鈕，顯示所有已經(jīng)生成的加工軌跡，然后拾取粗加工軌跡，按右鍵確認(rèn)。選擇【應(yīng)用】－【軌跡仿真】命令。在立即菜單中選擇“拾取兩點(diǎn)”方式。拾取粗加工刀具軌跡，按右鍵結(jié)束。拾取兩角點(diǎn)。先拾取空間直線的端點(diǎn)A，然后拾取體上的對(duì)角點(diǎn)B，系統(tǒng)立即將進(jìn)行加工仿真。在仿真過(guò)程中，系統(tǒng)顯示走刀速度。仿真結(jié)束后，拾取點(diǎn)觀察仿真截面。單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出“選擇仿真文件”對(duì)話框，輸入文件名“連桿件粗加工仿真”，單擊“保存”，存儲(chǔ)粗加工仿真的結(jié)果。精加工仿真。隱藏粗加工軌跡，單擊“線面可見(jiàn)”按鈕，顯示精加工軌跡。選擇【應(yīng)用】－【軌跡仿真】命令。在立即菜單中選擇“磁盤(pán)讀取”方式。拾取精加工刀具軌跡，單擊