1、CAXA制造工程師2021二軸及三軸銑削加工實(shí)例教案_圖文CAXA制造工程師2021二軸及三軸銑削加工實(shí)例 【任務(wù)描述】多軸加工中，二軸加工最為簡單和根底。而數(shù)控三軸加工比二維加工略為復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)原理是通過系統(tǒng)控制三個(gè)軸X，Y，Z進(jìn)行加工產(chǎn)品。由于三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床是多軸加工的標(biāo)準(zhǔn)配置，因此二軸、三軸銑削加工應(yīng)用得最為廣泛。本次任務(wù)是學(xué)完二軸銑削加工后進(jìn)入三軸銑削加工的一個(gè)過渡性的任務(wù)實(shí)例。任務(wù)重點(diǎn)和難點(diǎn)是介紹三軸銑削加工的實(shí)例，學(xué)生通過學(xué)習(xí)，將能夠掌握CAXA三軸銑削加工的一些根本方法和一般操作步驟。同時(shí)，也通過學(xué)生的學(xué)習(xí)并獨(dú)立完成精選的任務(wù)，對(duì)前面所講的繪制平面圖形、立體建模、二軸銑削加工的一些根

2、本方法、步驟和各種前面命令的熟練使用等。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、穩(wěn)固和提高繪制平面圖形、立體建模、二軸銑削加工的一些根本方法、步驟和各種命令的使用。2、掌握先平面繪圖到實(shí)體建模，再到依據(jù)三維實(shí)體進(jìn)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(shí)體驗(yàn)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(shè)置和步驟。【任務(wù)圖例】完成如下列圖所示的形狀的零件的立體建模和加工。 圖 1第 1 頁 共 30 頁【任務(wù)分析】一、分析圖紙，平面繪圖，立體建模首先，讓學(xué)生看圖弄清零件的立體形狀，然后構(gòu)思出零件的建模思路，運(yùn)用前面所學(xué)知識(shí)，繪制出零件的實(shí)體模型圖。二

3、、加工方法選用本零件是由一個(gè)邊長12012030mm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(gòu)成。在對(duì)12012032.5mm的半成品坯料進(jìn)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、“等高線精加工對(duì)2熊貓眼和1熊貓嘴進(jìn)行先粗后精的成形加工。三、夾具的選用本零件的裝夾定位面為兩側(cè)面及底面，夾具選用平口鉗較為適合，在

4、保證工件裝夾剛性、穩(wěn)定性以外，工件應(yīng)露出鉗口上方15mm。四、工件坐標(biāo)系的設(shè)定以本零件造型時(shí)采用的全局坐標(biāo)系為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，即工件上外表的中心。加工對(duì)刀時(shí)考慮全局坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的一致性。五、加工參數(shù)的選用根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)刀具加工相關(guān)材料時(shí)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(zhì)合金材料銑刀，采用輕載高速 表一 【任務(wù)實(shí)施】活動(dòng)一 零件實(shí)體建模啟動(dòng)CAXA制造工程師2021與翻開圖1任務(wù)零件圖紙。教師讓學(xué)生看圖并分析，弄清零件的立體形狀及組成結(jié)構(gòu)，理清并構(gòu)思實(shí)體零件實(shí)體第 2 頁 共 30 頁建模思路，開始自主繪圖。同時(shí)，教師來回巡視指導(dǎo)，個(gè)性問題個(gè)別針對(duì)性指導(dǎo)，共性的

5、問題進(jìn)行畫法指導(dǎo)或演示，讓學(xué)生在30min內(nèi)完成實(shí)體建模如下列圖2。 圖 2活動(dòng)二 根據(jù)建模實(shí)體，完成零件的加工具體操作步驟：按軌跡樹窗口進(jìn)行相關(guān)操作一、設(shè)置加工文件1、模型參數(shù)設(shè)置見圖3 在軌跡樹窗口雙擊所示設(shè)置。2、定義毛坯見圖4 在軌跡樹窗口雙擊進(jìn)行如圖4所示設(shè)置。 圖 3第 3 頁 共 30 頁 ，就會(huì)彈出圖3所示的“模型參數(shù)窗口，進(jìn)行如圖3，就會(huì)彈出圖4所示的“定義毛坯-世界坐標(biāo)系窗口，圖 43、設(shè)置全局軌跡起始點(diǎn)見圖5 在軌跡樹窗口雙擊行如圖5所示設(shè)置。 4、后置設(shè)置可以增加當(dāng)前使用的機(jī)床，給出機(jī)床名，定義適合機(jī)床的后置格式。系統(tǒng)默認(rèn)的格式為FANUC系統(tǒng)的格式。 選擇“加工“后置

6、處理“機(jī)床后置命令，彈出“機(jī)床后置對(duì)話框，如圖6所示。或在軌跡樹窗口雙擊窗口，進(jìn)行如圖6所示設(shè)置。 第 4 頁 共 30 頁 ，就會(huì)彈出圖5所示的“全局軌跡起始點(diǎn)窗口，進(jìn)圖 5 ，就會(huì)彈出圖6所示的“機(jī)床后置圖6(2) 增加機(jī)床設(shè)置：選擇當(dāng)前機(jī)床類型。(3) 后置處理設(shè)置：選擇“后置處理選項(xiàng)卡，根據(jù)當(dāng)前的機(jī)床，設(shè)置各參數(shù)如圖7所示。 5、定義刀具庫新增加本任務(wù)用到的4把刀，并確定刀具號(hào) 圖 7圖 8 第 5 頁 共 30 頁二、銑削加工工藝流程及操作步驟1、平面區(qū)域粗加工 “平面區(qū)域粗加工的參數(shù)設(shè)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面區(qū)域粗加工對(duì)話框。 單擊“加工參數(shù)選項(xiàng)卡

7、，如圖9設(shè)置。 單擊“清根參數(shù)選項(xiàng)卡，如圖10設(shè)置。 第 6 頁 共 30 頁 ，彈出“平圖 9 圖 10 單擊“接近返回選項(xiàng)卡，如圖11設(shè)置。 單擊“下刀方式選項(xiàng)卡，如圖12設(shè)置。 圖 12 圖 11第 7 頁 共 30 頁 單擊“切削用量選項(xiàng)卡，如圖13設(shè)置。 圖 13 單擊“公共參數(shù)選項(xiàng)卡，如圖14設(shè)置。 第 8 頁 共 30 頁 圖 14 單擊“刀具參數(shù)選項(xiàng)卡，如圖15設(shè)置。 生成刀具的軌跡 完成加工參數(shù)設(shè)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120120mm的實(shí)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(biāo)右鍵即可，再直接單擊鼠標(biāo)右鍵即可。

8、 選擇實(shí)體邊界先要單擊指令，并選擇后，在實(shí)體相應(yīng)的實(shí)體邊界處點(diǎn)擊就會(huì)相應(yīng)出現(xiàn)實(shí)體邊界線。 單擊鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)，系統(tǒng)開始計(jì)算，稍后得出刀具軌跡如圖16所示。 圖 16 圖 15第 9 頁 共 30 頁 隱藏刀具軌跡為了方便選取輪廓，應(yīng)隱藏生成的刀具軌跡，可用以下兩種方法實(shí)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(jié)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 “區(qū)域式粗加工的參數(shù)設(shè)置 選擇下拉菜單“加工“粗加工“區(qū)域式粗加工或單擊按

9、鈕域式粗加工對(duì)話框。 單擊“加工參數(shù)選項(xiàng)卡，如圖17設(shè)置。 第 10 頁 共 30 頁 ，彈出“區(qū)圖 17 單擊“切入切出選項(xiàng)卡，如圖18設(shè)置。 圖 18 單擊“下刀方式選項(xiàng)卡，如圖19設(shè)置。 圖 19第 11 頁 共 30 頁 單擊“切削用量選項(xiàng)卡，如圖20設(shè)置。 圖 20 單擊“加工邊界選項(xiàng)卡，如圖21設(shè)置。 圖 21第 12 頁 共 30 頁 單擊“公共參數(shù)選項(xiàng)卡，如圖22設(shè)置。 單擊“刀具參數(shù)選項(xiàng)卡，如圖23設(shè)置。 第 13 頁 共 30 頁 圖 22 圖23 生成刀具的軌跡 完成加工參數(shù)設(shè)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(shí)體邊界，并選擇

10、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(shí)體邊界線后，直接單擊鼠標(biāo)右鍵即可。 選擇實(shí)體邊界先要單擊指令，并選擇后，在實(shí)體相應(yīng)的實(shí)體邊界處點(diǎn)擊就會(huì)相應(yīng)出現(xiàn)實(shí)體邊界線。 單擊鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)，系統(tǒng)開始計(jì)算，稍后得出刀具軌跡如圖24所示。 隱藏刀具軌跡 圖 243、輪廓線精加工“輪廓線精加工參數(shù)設(shè)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(duì)話框。 單擊“加工參數(shù)選項(xiàng)卡，如圖25設(shè)置。 第 14 頁 共 30 頁 圖 25 單擊“切入切出選項(xiàng)卡，如圖26設(shè)置。 圖 26 單擊“下刀方式選項(xiàng)卡，如圖27設(shè)置。 圖 27第 15 頁 共 30 頁 單擊“切削用量選項(xiàng)卡，如

11、圖28設(shè)置。 單擊“加工邊界選項(xiàng)卡，如圖29設(shè)置。 圖 29 圖 28第 16 頁 共 30 頁 單擊“公共參數(shù)選項(xiàng)卡，如圖30設(shè)置。 單擊“刀具參數(shù)選項(xiàng)卡，如圖31設(shè)置。 圖 31 圖 30第 17 頁 共 30 頁 生成刀具的軌跡 完成加工參數(shù)設(shè)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(shí)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(shí)體邊界線后，直接單擊鼠標(biāo)右鍵即可。 選擇實(shí)體邊界先要單擊指令，并選擇后，在實(shí)體相應(yīng)的實(shí)體邊界處點(diǎn)擊就會(huì)相應(yīng)出現(xiàn)實(shí)體邊界線。 單擊鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)，系統(tǒng)開始計(jì)算，稍后得出刀具軌跡如圖32所示。 隱藏刀

12、具軌跡。“輪廓線精加工參數(shù)設(shè)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(duì)話框。 單擊“加工參數(shù)選項(xiàng)卡，如圖25設(shè)置。 第 18 頁 共 30 頁 圖 32 圖 25 單擊“切入切出選項(xiàng)卡，如圖26設(shè)置。 圖 26 單擊“下刀方式選項(xiàng)卡，如圖27設(shè)置。 圖 27第 19 頁 共 30 頁 單擊“切削用量選項(xiàng)卡，如圖28設(shè)置。 單擊“加工邊界選項(xiàng)卡，如圖29設(shè)置。 圖 29 圖 28第 20 頁 共 30 頁 單擊“公共參數(shù)選項(xiàng)卡，如圖30設(shè)置。 單擊“刀具參數(shù)選項(xiàng)卡，如圖31設(shè)置。 圖 31 圖 30第 21 頁 共 30 頁 生成刀具的軌跡 完成加工參數(shù)設(shè)置后，單擊“確定按

13、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(shí)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(shí)體邊界線后，直接單擊鼠標(biāo)右鍵即可。 選擇實(shí)體邊界先要單擊指令，并選擇后，在實(shí)體相應(yīng)的實(shí)體邊界處點(diǎn)擊就會(huì)相應(yīng)出現(xiàn)實(shí)體邊界線。 單擊鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)，系統(tǒng)開始計(jì)算，稍后得出刀具軌跡如圖32所示。 隱藏刀具軌跡。 圖 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(bǔ)加工 的曲面或?qū)嶓w以截距相等的平面求出交線對(duì)輪廓、島進(jìn)行加工。“等高線粗加工參數(shù)設(shè)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(duì)話框。 單擊“加工參數(shù)選項(xiàng)

14、卡，如圖33設(shè)置。 第 22 頁 共 30 頁 圖 33 單擊“切入切出選項(xiàng)卡，如34設(shè)置。 圖 34 單擊“下刀方式選項(xiàng)卡，如圖35設(shè)置。 第 23 頁 共 30 頁 圖 35 單擊“切削用量選項(xiàng)卡，如圖36設(shè)置。 單擊“加工邊界選項(xiàng)卡，如圖37設(shè)置。 圖 37 圖 36 第 24 頁 共 30 頁 單擊“公共參數(shù)選項(xiàng)卡，如圖38設(shè)置。 單擊“刀具參數(shù)選項(xiàng)卡，如圖39設(shè)置。 圖 38 第 25 頁 共 30 頁 圖 39 生成刀具的軌跡 完成加工參數(shù)設(shè)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(shí)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(biāo)右鍵

15、即可，再直接單擊鼠標(biāo)右鍵即可。 選擇實(shí)體邊界先要單擊指令，并選擇后，在實(shí)體相應(yīng)的實(shí)體邊界處點(diǎn)擊就會(huì)相應(yīng)出現(xiàn)實(shí)體邊界線。 單擊鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)，系統(tǒng)開始計(jì)算，稍后得出刀具軌跡如圖40所示。 隱藏刀具軌跡(3) 另外一只熊貓眼及嘴形等高線粗加工參數(shù)設(shè)置如上。生成軌跡分別如下列圖41、圖42所示。 圖 40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(jìn)行局部等高加工；可以自動(dòng)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(duì)平坦區(qū)域的識(shí)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“D

16、5r2.5，主軸轉(zhuǎn)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(shè)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(shí)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(biāo)右鍵即可，再直接單擊鼠標(biāo)右鍵即可。分別單獨(dú)操作 選擇實(shí)體邊界先要單擊指令，并選擇后，在實(shí)體相應(yīng)的實(shí)體邊界處點(diǎn)擊就會(huì)相應(yīng)出現(xiàn)實(shí)體邊界線。 單擊鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)，系統(tǒng)開始計(jì)算，稍后得出刀具軌跡如圖43、圖44、圖45所示。圖 413 圖44 圖 456、實(shí)體仿真、檢驗(yàn)與修改 選擇下拉菜單“加工“實(shí)體仿真命令，如圖46所示

17、，按先后順序連續(xù)選取加工軌跡，單擊鼠標(biāo)右鍵結(jié)束，或在工作區(qū)和加工管理窗口依次拾取假設(shè)干軌跡拾取時(shí)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(shí)體仿真，如圖47所示(局部圖)，系統(tǒng)彈出“CAXA實(shí)體仿真界面。 圖46 圖 47 在仿真界面中，選擇下拉菜單“工具“仿真命令，或直接單擊“實(shí)體仿真按鈕 在仿真界面中，選擇下拉菜單“工具“仿真命令，或直接單擊“實(shí)體仿真按鈕示。 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(cuò)誤發(fā)生。假設(shè)有非原那么上的錯(cuò)誤，可通過選中下拉菜單“修改下的命令對(duì)刀具軌跡進(jìn)行編輯和修改。 ，系統(tǒng)立即進(jìn)行加工仿真，并彈出“仿真加工對(duì)話框，如圖

18、48所示。 圖 48 ，系統(tǒng)立即進(jìn)行加工仿真，并彈出“仿真加工對(duì)話框，仿真結(jié)束如圖49所圖497、后處理 生成G代碼是按照當(dāng)前機(jī)床類型的配置要求，把已經(jīng)生成的加工軌跡轉(zhuǎn)化生成G代碼數(shù)據(jù)文件，即CNC數(shù)控程序，有了數(shù)控程序就可以直接輸入機(jī)床進(jìn)行數(shù)控加工。 操作步驟如下： 選擇下拉菜單“加工“后置處理“生成G代碼命令，系統(tǒng)自動(dòng)彈出“生成后置代碼對(duì)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(jìn)行對(duì)其編輯，如圖50。 圖50 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(yīng)按順序依次拾取加工軌跡。當(dāng)拾取到加工軌跡后，該加工軌跡變?yōu)楸皇叭☆伾Ｊ髽?biāo)右鍵結(jié)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(shí)可使用系統(tǒng)提供的拾取工具，可以同時(shí)拾取多個(gè)加工軌跡，被拾取軌跡的代碼將生成在一個(gè)文件當(dāng)中，生成的先后順序與拾取的先后順序相同。 圖 518、生成工藝清單 選擇“加工 “工藝清單命令，彈出“工藝清單對(duì)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