平面类零件数控加工方法.ppt

,CAXA制造工程师2015与数控车,主编：姬彦巧,学习内容,学习内容： 掌握数控铣加工自动编程的基本概念和加工方法,能够利用数控加工自动编程的相关命令进行中等难度零件的自动编程。 能够合理选择合适的加工命令，对零件进行数控加工，并能生成正确的数控加工程序。,数控铣加工自动编程概述,一、数控加工的基础知识 1. 数控加工概述 2. 数控加工基本概念 （1）两轴加工 （2）两轴半加工 （3）三轴加工 （4）四轴加工 （5）五轴加工,CAXA制造工程师加工方法简介,CAXA制造工程师2015提供了25轴的数控铣加工功能，相对于20153版本，2015版本加工方法上，基本没有调整。,CAXA制造工程师编程步骤,在进行必要的零件加工工艺分析之后，使用CAXA制造工程师软件进行数控铣自动编程的一般步骤如下： 1建立加工模型 2建立毛坯 3建立刀具 4选择加工方法，填写加工参数 5轨迹仿真 6后置处理，生成G代码,通用操作与通用参数设置,一、加工模型的准备 1. 建立加工模型 （1）CAXA制造工程师软件的造型 （2）导入其他CAD软件的模型 2. 建立加工坐标系 （1）新建坐标系 （2）变换坐标系 3. 创建加工辅助线,建立毛坯,1、毛坯的定义类型 两点方式 参照模型 基准点 2.毛坯的定义,建立刀具,1、数控铣刀类型 按照底刃形状不同，CAXA制造工程师提供了平底刀（r=0），球头刀（r=R），R刀（0rR）三种形式。,数控铣刀的选择,2、数控铣刀的选择 （1）铣削刀具类型的选择 （2） 铣削刀具尺寸的选择 3. 刀具的管理 4. 刀具的建立 5. 刀具的使用 6. 刀具参数,切削用量,1. 切削用量参数说明 主轴转速 慢速下刀速度(F0) 切入切出连接速度(F1) 切削速度(F2) 退刀速度(F3) 2. 合理选择切削用量的原则,平面区域粗加工,1. 功能 平面区域粗加工主要应用于平面轮廓零件的粗加工。该方法可根据给定的轮廓和岛屿生成分层的加工轨迹。它的优点是不需要进行3D实体的造型，直接使用2D曲线就可以生成加工轨迹，且计算速度快。 2操作 单击【平面区域粗加工】图标，或在菜单栏依次单击【加工N】【常用加工F】【平面区域粗加工】，弹出“平面区域式粗加工”对话框。 单击属性页中的每个参数的加工参数，填写结束后，单击“确定”图标，拾取加工轮廓线和岛屿曲线（无岛屿曲线，直接右击），系统通过计算生成加工轨迹。,平面区域粗加工,注意 轮廓 轮廓是一系列首尾相接曲线的集合，如图5-20所示。CAXA制造工程师的一些加工方法用轮廓来界定被加工的区域或被加工的图形本身，如果轮廓是用来界定被加工区域的，则要求指定的轮廓是闭合的；如果加工的是轮廓本身，则轮廓也可以不闭合。轮廓曲线应该是空间曲线，且不应有自交点。,平面区域粗加工加工参数,区域和岛 区域指由一个闭合轮廓围成的内部空间，其内部可以有“岛”。岛也是由闭合轮廓界定。区域指外轮廓和岛之间的部分。由外轮廓和岛共同指定待加工的区域，外轮廓用来界定加工区域的外部边界，岛用来屏蔽其内部不需加工或需保护的部分如图所示。,平面区域粗加工加工参数,（1）加工参数 走刀方式 即指定刀具在XY方向，有环切和平行两种方式。 【环切加工】：刀具以环状走刀方式切削工件。可选择从里向外还是从外向里的方式。 【平行加工】：刀具以平行走刀方式切削工件。可改变生成的刀位行与X轴的夹角，如图5-24所示。可选择单向还是往复方式,环切,单向平行加工,往复平行加工,平面区域粗加工加工参数,拐角过渡方式 即在切削过程遇到拐角时的处理方式，有尖角和圆弧两种方式,拔模基准 当加工的工件带有拔模斜度时，选择以底层还是顶层为拔模基准 区域内抬刀 在加工有岛屿的区域时，轨迹经过岛屿时是否抬刀，选“是”就抬刀，选“否”就不抬刀。此项只对平行加工的单向有用。,平面区域粗加工加工参数,加工参数 【顶层高度】：零件加工时起始高度高度值，即零件最高点（Z最大值）。 【底层高度】：零件加工时，要加工到深度的Z坐标值（Z最小值）。通过设定Z值可以指定Z向加工余量。 【每层下降高度】：刀具轨迹层与层之间的高度差，即Z向切削层的高度。每层的高度从输入的顶层高度开始计算。 【行距】：是指加工轨迹相邻两行刀具轨迹之间的距离，即XY向走刀行距。,平面区域粗加工加工参数,连接参数光滑 【光滑设置】：将拐角或轮廓进行光滑处理。 【删除微小面积】：删除面积大于刀具直径百分比面积的曲面的轨迹。 【消除内拐角剩余】：删除在拐角部的剩余余量。,平面区域粗加工加工参数,轮廓参数 【余量】：给轮廓加工预留的切削量。 【斜度】：以多大的拔模斜度来加工。 【补偿】：有三种方式，ON：刀心线与轮廓重合；TO：刀心线未到轮廓一个刀具半径；PAST：刀心线超过轮廓一个刀具半径。 岛参数 【余量】：给岛加工预留的切削量。 【斜度】：以多大的拔模斜度来加工。 【补偿】：有三种方式。ON：刀心线与岛屿线重合。TO：刀心线超过岛屿线一个刀具半径。PAST：刀心线未到岛屿线一个刀具半径。,平面区域粗加工加工参数,（2）清根参数 轮廓清根 设定在区域加工完后，刀具对轮廓进行清根加工，相当于最后的精加工，还可设置清根余量。 岛清根 设定在区域加工完之后，刀具是否对岛进行清根加工，还可以设置清根余量。 清根进刀方式 【垂直】：刀具在工件的第一个切削点处直接开始切削。 【直线】：刀具按给定长度，以相切方式向工件的第一个切削点前进。 【圆弧】：刀具按给定半径，以1/4圆弧向工件的第一个切削点前进。,平面区域粗加工加工参数,（3）接近返回 【不设定】：不设定接近返回的切入切出。 【直线】：刀具按给定长度，以直线方式向切削点平滑切入或从切削点平滑切出。长度指直线切入切出的长度，角度不使用 【圆弧】：以/4圆弧向切削点平滑切入或从切削点平滑切出。半径指圆弧切入切出的半径，转角指圆弧的圆心角，延长不使用。 【强制】：强制从指定点直线切入到切削点，或强制从切削点直线切出到指定点。x y z 指定点空间位置的三分量。,平面区域粗加工加工参数,（4）下刀方式 【安全高度】：刀具快速移动而不会与毛坯或模型发生干涉的高度，有相对与绝对两种模式。 【相对】以切入或切出或切削开始或切削结束位置的刀位点为参考点。 【绝对】以当前加工坐标系的XOY平面为参考平面。 【慢速下刀距离】：在切入或切削开始前的一段刀位轨迹的位置长度，这段轨迹以慢速下刀速度垂直向下进给。有相对与绝对两种模式，单击相对或绝对按钮可以实现二者的互换。,平面区域粗加工加工参数,切入方式 【垂直】：在两个切削层之间，刀具从上一层沿Z轴垂直方向直接切入下一层。 【螺旋】：在两个切削层之间，刀具从上一层沿螺旋线以渐进的方式切入下一层。 【倾斜】：在两个切削层间，刀具从上一层沿斜向折线以渐进的方式切入下一层。 【下刀点的位置】：对于螺旋和倾斜时的下刀点位置，提供两种方式。 斜线端点或螺旋线切点：下刀点位置将在斜线端点或螺旋线切点处下刀。 斜线中点或螺旋线圆心：下刀点位置将在斜线中点或螺旋线圆心处下刀。,项目训练,【项目实例5-1】利用“平面区域式粗加工方法”对零件的内轮廓进行粗加工毛坯尺寸为。完成该零件顶部平面的粗加工，型腔粗加工、外轮廓粗加工数控加工程序。（操作过程参见“项目实例5-1”）,项目训练,数控粗加工程序编制 步骤1绘制加工模型 步骤2设定毛坯 步骤3上表面1粗加工 步骤4上表面2粗加工 步骤5型腔粗加工 步骤6外轮廓粗加工,加工模型,设定毛坯,表面粗加工,型腔粗加工,外轮廓粗加工,平面轮廓精加工,1. 功能 平面轮廓精加工主要应用于平面轮廓零件底平面、垂直侧壁的精加工，支持具有一定拔模斜度的轮廓轨迹，通过定义加工参数也可实现粗加工功能。 2. 操作 在“加工”工具栏上，单击【平面轮廓精加工】图标，或在菜单栏依次单击【加工N】【常用加工F】【平面轮廓精加工】，弹出“平面轮廓线精加工”对话框。单击属性页中的每个参数的加工参数，填写结束后，单击“确定”图标，拾取加工轮廓线，系统通过计算生成加工轨迹。,平面轮廓精加工加工参数,（1）加工参数 加工参数参数表。 【拔模斜度】：工件有拔模的角度时，可将此值设为非零 【刀次】：设定XY平面内生成的刀具轨迹的行数。 【顶层高度】：加工第一层所在高度。 【底层高度】：加工最后一层所在高度。 【每层下降高度】：两层之间间隔高度。 走刀方式 【单向】：在刀次大于1时，同一层的刀迹轨迹沿着同一方向，这时，最好在抬刀的选项中选择抬刀，以防过切。 【往复】：在刀次大于1时，同一层的刀迹轨迹方向可以往复。,平面轮廓精加工加工参数,行距定义方式 确定加工刀次后，刀具加工的行距可有两种方式确定。 【行距方式】：确定最后加工完工件的余量及每次加工之间的行距，也可叫等行距加工。 【余量方式】：定义每次加工完所留的余量，也可以叫不等行距加工。 拔模基准 拔模基准用来确定轮廓是工件的顶层轮廓或是底层轮廓 层间走刀 【单向】：在刀具轨迹层数大于1时，层之间的刀迹轨迹沿着同一方向。 【往复】：在刀具轨迹层数大于1时，层之间的刀迹轨迹方向可以往复。,项目训练,【项目实例5-2】利用“平面轮廓精加工方法”对下图零件的内侧壁、外侧壁部分进行精加工（参见操作视频“项目实例5-2”）,项目训练,绘制过程： 步骤1打开加工模型 步骤2内侧壁精加工 步骤3外侧壁精加工,内侧壁精加工,外侧壁精加工,项目训练,【拓展项目5-1】编制下图零件的数控加工程序（参见操作视频“拓展5-1”）,其他加工,1. 孔加工 对孔进行加工，包括钻孔、铰孔、镗孔等的加工。点取【加工N】【其他加工O】【孔加工】菜单项，弹出对话框，输入相关参数，生成加工轨迹。,其他加工,孔加工参数 【安全高度】：刀具在此高度以上任何位置，均不会碰伤工件和夹具。 【主轴转速】：机床主轴的转速。 【安全间隙】：钻孔前距离工件表面的安全高度。 【钻孔速度】：钻孔刀具的进给速度。 【钻孔深度】：孔的加工深度。 【工件平面】：工件表面高度，也就是钻孔切削开始点的高度 【暂停时间】：攻丝时刀在工件底部的停留时间。 【下刀增量】：孔钻时每次钻孔深度的增量值。,其他加工,钻孔点 【输入点】：可以输入数值和任何可以捕捉到点来确定孔位。 【拾取存在点】：拾取用做点工具生成的点来确定孔位。 【拾取圆】：拾取圆来确定孔位。 2. 工艺孔设置 【添加图标】： 将选中的孔加工方式添加到工艺钻孔加工设置文件中。 【删除图标】： 将选中的孔加工方式从工艺钻孔加工设置文件中删除。 【增加孔类型】：设置新工艺钻孔加工设置文件文件名。 【删除当前孔】：删除当前工艺钻孔加工设置文件。 【关闭】：保存当前工艺钻孔加工设置文件，并退出。,其他加工,3. 工艺钻孔加工 （1）步骤1定位方式 【输入点】：客户可以根据需要，输入点的坐标，确定孔位置 【拾取点】：客户通过拾取屏幕上的存在点，确定孔的位置。 【拾取圆】：客户通过拾取屏幕上的圆，确定孔的位置。,其他加工,（2）步骤2路径优化 【缺省情况】：不进行路径优化。 【最短路径】：依据拾取点间距离和的最小值进行优化。 【规则情况】：该方式主要用于矩形阵列情况，有两种方式。 【X优先】： 依据各点X坐标值的大小排列 【Y优先】： 依据各点Y坐标值的大小排列,其他加工,（3）步骤3选择孔类型 选择已经设计好的工艺加工文件。,（4）步骤4设定参数 设定参数孔加工参数,其他加工,4. G01钻孔 【安全间隙】：钻孔时，钻头快速下刀到达的位置，即距离工件表面的距离，由这一点开始按钻孔速度进行钻孔。 【回退最大距离】：每次回退到在钻孔方向上高出钻孔点的最大距离。 【下刀次数】：当孔较深使用啄式钻孔时以下刀的次数完成所要求的孔深。 【每次深度】：当孔较深使用啄式钻孔时以以每次钻孔深度完成所要求的孔深。,其他加工,5.铣螺纹加工 （1）螺纹类型： 【内螺纹】铣内螺纹。 【外螺纹】铣外螺纹。 （2）螺纹旋向： 【右旋】向右方向旋转加工。 【左旋】向左方向旋转加工。 （3）参数： 【螺纹长度】加工螺纹的长度。 【螺距】螺纹的层距。 【起始角度】加工螺纹的初始角度。 【头数】加工螺纹的头数。,其他加工,6.铣圆孔加工 使用铣刀来进行各种铣圆孔的操作 . （1）铣削方式： 【逆铣】：生成逆铣的轨迹。 【顺铣】：生成顺铣的轨迹。 （2）深度参数： 【螺旋切削】：用螺旋的方式进行加工。 【分层切削】：用分层的方式进行加工。 （3）径向走刀方式： 【平面螺旋走刀】：在平面中用螺旋的方式进行加工。 【平面圆弧走刀】：在平面中用圆弧的方式进行加工。 （4）径向参数： 【输入直径值】：手工输入圆直径的大小。 【拾取几何直径值】：拾取存在的圆。,轨迹仿真与后置处理,轨迹仿真 在生成了加工刀具轨迹后，通常要对加工轨迹进行加工仿真，以检查加工轨迹的正确性。轨迹仿真有线框仿真和实体仿真两种形式。 1. 线框仿真 线框仿真是一种快速的仿真方式，仿真时只显示刀具和刀具轨迹。,轨迹仿真与后置处理,2. 实体仿真,轨迹编辑,1. 轨迹裁剪 （1）功能 采用曲线对三轴刀具轨迹在XY平面进行裁剪。 （2）加工参数 在曲线上：临界刀位点在裁剪曲线上。 不过曲线：临界刀位点未到裁剪线一个刀具半径。 超过曲线：临界刀位点超过裁剪线一个刀具半径。,轨迹编辑,2.轨迹反向 对生成的两轴或三轴刀具轨迹中刀具轨迹的走向进行反向，以实现加工中顺、逆铣切换。 3. 插入刀位点 在三轴刀具轨迹中某刀位处插入刀位点。 前：在拾取的刀位点前插入一个刀位点。 后：在拾取的刀位点后插入一个刀位点。,轨迹编辑,4.删除刀位点 删除三轴刀具轨迹中某一点或某一行。 5. 两刀位点间抬刀 将位于三轴刀具轨迹的两点间的所有刀位点删除，并抬刀连接拾取两刀位点。 6. 清除抬刀 清除刀具轨迹中的抬刀点。 指定清除：清除刀具轨迹中指定的抬刀点。 全部清除：清除刀具轨迹中所有的抬刀点。 7. 轨迹打断 打断两轴或三轴刀具轨迹，使其成为两段独立的刀具轨迹。,轨迹编辑,7. 轨迹打断 打断两轴或三轴刀具轨迹，使其成为两段独立刀具轨迹 8. 轨迹连接 将多段独立的两轴或三轴刀具轨迹连接在一起。 后置处理 1. 后置设置 2. 生成G代码 3. 校核G代码 4.工艺清单,典型零件自动编程,板槽零件的加工 【项目实例5-2】编制图示板槽零件加工程序。零件材料为45钢，毛坯为板料。毛坯的上下表面及侧面已满足加工要求。（参见操作视频“项目实例5-2”）,典型零件自动编程,编制过程 1工艺准备 （1）加工准备 （2）工艺分析 （3）加工工艺卡 2编制加工程序 （1）确定加工命令 （2）建立加工模型 （3）建立毛坯 （4）建立加工坐标系 （5）建立刀具 （6）编制数控加工程序,总结与作业,总结 主要是对平面类零件进行数控程序的编制，通过对数控加工工艺的分析确定加工工序后，能够对内外轮廓的进行自动编程。通过本项目的学习，能对数控铣中级工、高级工所要求的平面类零件或复杂零件的平面部分进行数控加工工艺分析，并利用计算机辅助软件编制数控加工程序。 作业 题图5-1零件、题图5-2零件 、题图5-3 零件 、题图5-4 零件,主编： 姬彦巧,CAXA 2015,