基于CAXA制造工程师的复杂曲面数控加工仿真

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'基于CAXA制造工程师的复杂曲面数控加工仿真'
基于CAXA软件的曲面槽零件造型与数控加工仿真 任务驱动模式教学改革摘要:CAXA制造工程师是一个开放的设计和加工工具。文中以曲血杷i零件为例,探讨此类 零件在CAXA环境中的造型设计与加工仿真,从1佃分析CAXA制造丄程师在三维造型与仿真加 工屮的优势与特点。关键词:CAXA制造工程师;III]面;|11|面裁剪除料;数控仿真加工Abstract: the CAXA manufacturing engineers is an open design and machining tools. for example , The curved surface slot parts, to explore such parts in CAXA environment modelling design and processing simulation, and analysis of CAXA manufacturing engineers in a three-dimensional modelling and simulation in the processing advantages and characteristics. Key words: CAXA manufacturing engineers; Surface; Surface cutting in addition to the material; The numerical control simulation processing1引言在众多的三维造型设计软件中,CAXA制造工程师因其集三维设计、虚拟仿真 加工、自动生成G代码等功能于一体,而得到广泛应用。现以一个曲面槽零件为 例,分析曲面在CAXA 2011环境下的三维造型设计及仿真加工过程中的优势与亮 点。2曲面槽零件的三维造型设计2.1曲面槽零件三维实体造型的思路如图1所示,它的实体形状看似简 单,但它的曲面造型却比较复杂,属于 曲而混合造型。如何利用现冇截而的特 征尺寸生成其曲面实体是一个难点。 CAXA制造工程师具冇导动面成型功能, 可以利用双导动线双截面方式开成曲 面,再利用曲面裁剪除料方式开成加工 实体。2.2曲面槽零件曲面生成 (1) 单击快捷键F5,选择绘制平面XOY;嬷迫缤2所示的图形。并利用“曲 线打断命令”在a、b、c、d四点处打断,如图3所示。(2) 单击快捷键F6,选择绘制平面YOZ;嬷圃,并用“曲线裁剪”命令修剪为 如图4所示的图形。(3) 单击快捷键F7,选择绘制平面XOZ;嬷苵员|,并用“曲线裁剪”命令修剪为 如图5所示的图形。。图5 XOZ平面绘制的图形(4) 利用“导动面”成型方式,选择“双导动线” “双截面线”方法,如图6P 0100图7曲面成型图6导动面成型参数所示。成型曲面。如图7所示(注意曲线组合)。(5) 两侧曲而成型。使用“边界而”成型方式。其屮一个是由五边组成,这需要加一条线,使Z成为四边。成型后如图8所示。 (6)如杲曲面是50X50的,可以得用“曲面延伸”命令曲面变大。以方便后面 的曲面裁剪。图8侧曲面成型图9拉伸参数设曽2.3曲面槽零件实体造型(1)在X0Y面绘制草图50X50,并选择拉伸命令。参数设置如图9所示。造型如图10所示。图10拉伸造型图11山面裁剪除料参数设置(2)曲面裁剪除料。使用“曲面裁剪除料”命令,参照如图11所示选择并设置参数,单击“确定”按钮形成如图12所示的曲面实体。(3)隐藏曲面。依次选择四张曲面,在快捷菜单中选择“隐藏”命令,把四张曲面隐藏,结果如图13所示。图12曲而裁剪除料示的1111而实体图13曲而裁剪除料示的曲而实体 3加工前的准备工作(1) 定义毛坏。按如图14所示参数设置。图14毛坯定义参数设置图15设定加工边界(2)设定加工刀具。此零件主要是曲面腔部的加工,根据曲率设定D5的球形铳刀进行加工。(3) 后置设置。设置为加工所用的系统代码(如FANUC系统)。(4) 设定加工范围。设定加工边界,对加工区域进行限定。利用“相关线”命 令,选择曲面腔部两边线。为了加工完整,边线进行了延伸。如图15所示。4刀具轨迹的生成及仿真加工过程(1)选用“限制线精加工”对曲面进行加工,设定主要加工参数如图16-图18。图16加工参数设定怏速下刀距零on) [ioiEZTSWOe) [io6S0O) pC3A方式a曇Et c iTK c删鎖图17下刀方式设定 TOTO BMW SAMIM FiFs~ MJ?■5 I?wTij ?rnAM厂 iS?X5?MI图18加工边界设定(2) 参数设定完毕,单击零件模型选择 加工对象,再依次选择两条边界线作为 限制线,完毕后出现加工轨迹线。如图 19所示。图19加工轨迹线图20工艺清单(3) 加工仿真。拾取刀具轨迹,按右键 结束。对生成的加工路线进行仿真加工, 利用CAXA软件干涉自检功能对加工参 数进行修正,检查程序是否有干涉,是 否有过切,是否有残余,表面质量是否达到要求。在仿真过程中,系统可以显示 并控制走刀速度。仿真结束后,选择“执行与制品形状的比较显示”,以确定最 终加工结果的好坏。这一结杲并不单纯决定于程序代码的优劣,还决定于加工的 材料、刀具、加工参数设置、加工工艺、机床特点等等,是一个综合性的问题。几种因素配合好了才能够得到最好的加工结果。(4)生成G代码。将仿真检验正确的加工路线生成加工系统所能辨认的G代码。 CAXA制造工程师支持多种主流机床的控制系统。选择“加工”一“后置处理” 一 “生成G代码”命令,弹出“选择后置文件”对话框,填写加工代码文件名“槽 类零件”并保存,拾取已生成的刀具轨迹,按右键确认后即可弹出所生成的加工 代码文件。(5)生成加工工艺单。选择“加工”一“工艺清单”命令,弹出“工艺清单” 对话框,输入零件名称“槽类零件”,零件图号、设计、工艺等,点击“拾取轨 !,用鼠标选取或用窗口选取,选中全部刀具轨迹,点右键确认,便生成加工工艺单。如图20所示。单击“确定”退出对话框。到这一步,槽类零件的三维实 体造型、生成加工轨、加工轨迹仿真、G代码通过生成、加工工艺单的生成工 作已经全部完成。5结语我们利用CAXA制造工程师,完成了整个槽类零件的造型与加工仿真过程。通 过复杂多样的曲面造型方式使三维造型及加工不再困守于单一的模式,而是可以 根据具体的需要灵活选择,更便于设计、造型与仿真加工。此外,面对手工编程 基木无法实现的复杂曲面的程序编制,它的数控代码的自动生成功能不仅大大减 少了工作量,省去了大量的数值计算,同时利用仿真加工功能提高了程序的准确 性,使错误率得以明显降低。[参考文献][1]吴康福.对复杂曲面零件的数控自动编程[J] ?广西轻工业,2009, 25 (
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