CAXA制造综合项目工程师-CAD-CAM教案.doc

XXXXXX高等职业学校课程单元教学设计

- 第 二 学期 序号：20
班 级
月
日
星期
时数
第 节
初、重复课
类型
机高1028

2

初
上机
机高1029

2

复
上机

课题名称
项目五 数控加工基本
背景分析
数控加工就是将加工数据和工艺参数输入到机床，机床控制系统对输入信息进行运算与控制，并不断地向伺服机构发送脉冲信号，然后由传动机构驱动机床，从而加工零件。
学习目的
设 定
能力（技能）目的：
通过本次课程学习，学生可以进行实现基本加工环节。

知识目的：
1、理解数控加工基本环节；
2、理解用CAXA制造工程师实现加工环节及有关概念。

态度与情感目的：
培养学生动手操作能力。

学习任务
描 述
任务一：数控加工概述；
任务二：掌握数控加工基本概念；
任务三：掌握CAXA制造工程师通用参数设立；
任务四：对照教师所讲和书上例子自行练习。
教学情境
创 设
演示CAXA制造工程师数控仿真模仿，通过加工一种简朴零件，以引起学生学习兴趣。
教学资源
准 备
时间资源：课前、课后和课内设计和安排。
材料资源：教学设计一份，教学课件一份。
设备资源：笔记本电脑、投影仪。
环境资源：CAD实验室
教学反思

教 学 过 程 设 计
重要
环节
教学内容
教学
办法
教学
手段
学生
活动
告知

引入

操练

深化

训练

总结
归纳
教学目的

任务一：
数控加工概述；

任务二：
掌握数控加工基本概念；

任务三：
掌握CAXA制造工程师通用参数设立。

任务四：
对照教师所讲和书上例子自行练习。
口述

解说
提问

演示

解说
演示

教师巡视指引

提问
课件

课件

课件

课件

课件
听讲

听讲

听讲
小组讨论

听讲
思考

上机练习

代表上台操作
教学过程实行
第 页
1、告知
能力（技能）目的：
通过本次课程学习，学生可以进行实现基本加工环节。
知识目的：
1、理解数控加工基本环节；
2、理解用CAXA制造工程师实现加工环节及有关概念。

2、引入
任务一：
数控加工概述；
数控加工就是将加工数据和工艺参数输入到机床，机床控制系统对输入信息进行运算与控制，并不断地向直接指挥机床运动机电功能转换部件——机床伺服机构发送脉冲信号，伺服机构对脉冲信号进行转换与放大解决，然后由传动机构驱动机床，从而加工零件。因此，数控加工核心是加工数据和工艺参数获取，即数控编程。

1、数控加工普通涉及如下几种内容：
(1)对图纸进行分析，拟定需要数控加工某些。
(2)运用图形软件对需要数控加工某些造型。
(3)依照加工条件，选取适当加工参数，生成加工轨迹(涉及粗加工、半精加工、精加工轨迹)
(4)轨迹仿真检查。
(5)生成G代码。
(6)传给机床加工。

2、数控加工有如下重要长处：
(1)零件一致性好，质量稳定。由于数控机床定位精度和重复定位精度都很高，很容易保证零件尺寸一致性，并且，大大减少了人为因素影响。
(2)可加工任何复杂产品，且精度不受复杂限度影响。
(3)减少工人体力劳动强度，从而节约出时间，从事创造性工作。

3、操练
任务二：掌握数控加工基本概念；
1、用CAXA-ME实现加工过程：
一方面，在后置设立中须配备好机床。这是对的输出代码核心；
另一方面，看懂图纸，用曲线、曲面和实体表达工件；
然后，依照工件形状，选取适当加工方式，生成刀位轨迹；
最后，生成G代码，传给机床。
2、两轴加工
机床坐标系X和Y轴两轴联动，而Z轴固定，即机床在同一高度下对工件进行切削。两轴加工适合于铣削平面图形。
在CAXA—ME中，机床坐标系Z轴即是绝对坐标系Z轴，平面图形均指投影到绝对坐标系XOY面图形。
3、两轴半加工
两轴半加工在二轴基本上增长了Z轴移动，当机床坐标系X和Y轴固定期，Z轴可以有上下移动。
运用两轴半加工可以实现分层加工，每层在同一高度(指Z向高度，下同)上进行两轴加工，层间有Z向移动。
CAXA—ME平面轮廓和平面区域加工功能，均针对两轴半加工来设立。
4、三轴加工
机床坐标系X、Y和Z三轴联动。
三轴加工适合于进行各种非平面图形即普通曲面加工。
7、轮廓
轮廓是一系列首尾相接曲线集合，如下图所示

8、区域和岛
区域指由一种闭合轮廓围成内部空间，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某些。由外轮廓和岛共同指定待加工区域，外轮廓用来界定加工区域外部边界，岛用来屏蔽其内部不需加工或需保护某些。如下图所示。

9、机床参数
数控铣床某些速度参数，涉及主轴转速、接近速度、进给速度和退刀速度。如下图所示。

10、刀具参数
CAXA-ME重要针对数控铣加工，当前提供三种铣刀：球刀(r=R)、端刀(r=0)和R刀(r<R)，其中R为刀具半径、r为刀角半径。刀具参数中尚有刀杆长度L和刀刃长度l，如下图所示：

对于刀具，还应区别刀尖和刀心，两者均是刀具对称轴上点，其间差一种刀角半径，如下图所示：

11、刀具轨迹和刀位点
刀具轨迹是系统按给定工艺规定生成对给定加工图形进行切削时刀具行进路线，如下图所示。系统以图形方式显示。刀具轨迹由一系列有序刀位点和连接这些刀位点直线(直线插补)或圆弧(圆弧插补)构成。
本系统刀具轨迹是按刀尖位置来计算和显示。

12、安全高度和起止高度
安全高度是指保证在此高度以上可以迅速走刀不发生干涉高度，应高于零件最大高度。
起止高度是进退刀时刀具初始高度，起止高度应不不大于安全高度。

13、慢速下刀高度
每一次下刀，刀具都是迅速运动(G00)，当距下刀点某一距离值时，刀具以接近速度下降。这个距离值称为慢速下刀高度。
14、加工余量
铣加工是一种去余量过程，即从毛坯开始逐渐除去多余材料，以得到需要零件。这种过程往往由粗加工和精加工构成，必要时还需要进行半精加工，即需通过多道工序加工。在前一道工序中，往往需给下一道工序留下一定余量。
实际加工模型是指定加工模型按给定加工余量进行等距成果。如下图所示：

15、加工误差与步长
刀具轨迹和实际加工模型偏差即是加工误差。顾客可通过控制加工误差来控制加工精度。
顾客给出加工误差是刀具轨迹同加工模型之间最大容许偏差，系统保证刀具轨迹与实际加工模型之间偏离不不不大于加工误差。
顾客应依照实际工艺规定给定加工误差，如在进行粗加工时，加工误差可以较大，否则加工效率会受到不必要影响；而进行精加工时，需依照表面规定等给定加工误差。

16、行距和残留高度及刀次
行距指加工轨迹相邻两行刀具轨迹之间距离。如图所示。
在三轴加工中，由于行距导致两刀之间某些材料未切削，这些材料距切削面高度即是残留高度。
在加工时，可通过控制残留高度来控制加工精度。
有时可通过指定刀具轨迹行数及刀次来控制残留高度。

17、顺铣和逆铣
在铣加工中需注意顺铣和逆铣不同，顺铣和逆铣切削效果是不同。在数控铣削加工中，普通总是采用顺铣方式，可以得到较好加工效果。

18、干涉
在切削被加工表面时，如果刀具切到了不应当切某些，则称为浮现干涉现象，或者叫做过切。
在CAXA—ME系统中，干涉分为两种：
自身干涉：指被加工表面中存在刀具切削不到某些时存在过切现象，
面间干涉：指在加工一种或一系列表面时，也许会对其她表面产生过切现象

19、限制线
刀具轨迹不容许越过线。在限制线加工中，刀具轨迹被限定在两系列限制线之中。如下图所示：

20、限制面
专门用来限制刀位轨迹。在参数线加工中用到。如下图所示。

4、深化
任务三：掌握CAXA制造工程师通用参数设立。
1、切入切出
切入切出选项卡菜单在大某些加工办法中都存在，其作用是设定加工过程中刀具切入切出方式 。
2、接近点和返回点
依照模型或者加工条件，从接近点开始移动或者移动到返回点某些也许与领域发生干涉状况。避免办法有变更接近位置点或者返回位置点。

3、下刀方式
下刀方式选项卡菜单在所有加工办法中都存在，其作用是设定加工过程中刀具下刀方式 。

4、切削用量
切削用量选项卡菜单在所有加工办法中都存在，其作用是设定加工过程中切削过程中所有速度值 。
5、加工边界
加工边界选项卡菜单在大某些加工办法中都存在，且都相似，其作用是加工边界进行设定 。

6、加工参数
①加工方向
“加工方向”在所有加工办法中都存在，在某些加工办法中只有顺铣和逆铣两项，其作用是对加工方向进行选取。
②参数
“参数”在所有加工办法中都存在 。

③加工坐标系和起始点
“加工坐标系”和“起始点”在所有加工办法中都存在，其作用是对加工坐标系和起始点进行设定。
④其她惯用参数阐明
（1）XY切入
· 行距：XY方向相邻扫描行距离。
· 残留高度：由球刀铣削时，输入铣削通过时残存量（残留高度）。当指定残留高度时，会提示XY切削量。
（2）Z切入
z向切削设定有如下两种定义方式。
· 层高：z向每加工层切削深度。
· 残留高度：系统会依照输入残留高度大小计算z向层高。
· 最大层间距：输入最大z向切削深度。 依照残留高度值在求得Z向层高时，为防止在加工较陡斜面时也许层高过大，限制层高在最大层间距设定值之下。
· 最小层间距：输入最小z向切削深度。 依照残留高度值在求得Z向层高时，为防止在加工较平坦面时也许层高过小，限制层高在最小层间距设定值之上。

（3）进行角度
输入0度，生成与X轴平行扫描线轨迹。
输入90度，生成与Y轴平行扫描线轨迹。
输入值范畴是0度～360度。

（4）加工顺序
· Z优先：以被被辨认山或谷为单位进行加工。自动区别出山和谷，逐个进行由高到低加工（若加工开始结束是按Z向上状况则是由低到高）。若断面为不封闭形状时，有时会变成XY方向优先。
· XY优先：按照Z进刀高度顺序加工。即仅仅在XY方向上由系统自动区别山或谷按顺序进行加工。

（5）行间连接方式
行间连接方式有直线、圆弧、S形3种类型

（6）平坦部辨认
自动辨认模型平坦区域，选取与否依照该区域所在高度生成轨迹。

5、训练
任务四：对照教师所讲和书上例子自行练习。

6、归纳总结