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资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。第9章 CAXA数控车自动编程综合实例 数控车床加工的零件, 完全能够由二维图形定义, 因此图形的精确生成是很重要的。本章的内容主要是在读者掌握软件基本使用功能的基础上, 为进一步学习综合应用CAXA数 控车XP软件来完成零件的加工任务而安排的综合实例。 利用CAXA数控车XP软件在数控车床上加工零件的一般步骤如下: 分析加工图纸和工艺清单。在加工前, 首先要读懂图纸, 分析加工零件的各项要求, 再从工艺清单中确定各项内容的具体要求, 把零件的各个尺寸和位置联系起来, 初步确定加工路线。加工路线和装夹方法的确定。按图纸、 工艺清单的要求来确定加工路线。为保证零件的尺寸和位置精度要求, 选择适当的加工顺序和装夹方法。用CAXA数控车XP软件的CAD模块绘制加工零件的零件轮廓循环车削加工工艺图。 编制加工程序。根据零件的工艺清单、 工艺图和实际加工情况, 使用CAXA数控车XP软件的CAM部分确定切削用量和刀具轨迹, 合理设置机床的参数, 生成加工程序代码。 加工操作。将生成的加工程序传输到机床, 调试机床和加工程序, 进行车削加工。加工零件检验。根据工艺要求逐项检验零件的各项加工质量, 确定零件是否合格。 9.1 CAXA数控车综合应用实例1以图9-1所示轴类零件为例, 重点分析绘制零件轮廓循环车削加工工艺图、 编制加工程序、 仿真、 生成G代码等。 图9-1 轴类零件250/CAD/CAM应用技术 1.分析图纸和工艺清单的制定该轴类零件结构较简单, 尺寸公差要求较小, 没有位置要求, 零件的表面粗糙度全部为 Ra1.6。2.加工路线和装夹方法的确定 根据工艺清单的要求, 该零件全部由数控车床完成, 要注意保证尺寸的一致性。车削时, 使用”一夹一顶”( 即三爪卡盘装夹零件一端, 另一端经过顶尖装夹) 的方法, 按零件图所示位置装夹, 先钻削中心孔, 加工零件的外圆部分, 切削52的螺纹退刀槽, 加工M241.5的细牙三角螺纹, 然后加工零件的R15的凹圆弧, 最后保证总长有适当余量切断工件。切断后装夹36的外圆, 手动进给脉冲手轮车平48端面, 保证零件总长。 3.绘制零件轮廓循环车削加工工艺图 在CAXA数控车XP软件中绘制加工零件的零件轮廓循环车削加工工艺图, 不必像 AutoCAD软件那样绘制出全部零件的轮廓, 只要绘制出要加工部分的轮廓即可。例如图9-1为要加工零件的零件图, 而图9-2为该零件轮廓循环加工所需绘制的图纸。 图9-2 轴的轮廓图绘制零件的轮廓循环车削加工工艺图时, 将坐标系原点选在零件的右端面和中心轴线 的交点上, 绘制出毛坯轮廓、 零件实体和切断位置。 4.编制加工程序 根据零件的工艺清单、 工艺图和实际加工情况, 使用CAXA数控车XP软件的CAM部 分完成零件的外圆粗、 精加工, 切外沟槽, 车削外螺纹, 凹圆弧加工等刀具轨迹, 实现仿真加工, 合理设置机床的参数, 生成G代码。9.1.1 绘制零件的加工轮廓 【操作步骤】 图9-3 直线立即菜单1.启动系统, 运行CAXA数控车XP软件运行CAXA数控车XP软件, 进入软件的操作界面, 按F7键将绘图平面切换至XOZ平面。 2.绘制零件主要轮廓 ( 1) 单击主菜单的”曲线”直线”或单击”曲线工具”工具条中的”直线”按钮, 在左侧出现直线立即菜单, 如图9-3所示。 第9章 CAXA数控车自动编程综合实例/251 图9-4 坐标输入条 ( 2) 将直线立即菜单设置成两点线、 连续、 正交、 点方式。此时, 在界面的左下方系统提示区显示”第一点( 切点, 垂足点) :”, 要求输入直线的第一点。 ( 3) 按回车键, 绘图界面中心部位会出现坐标输入条, 输入坐标为( 0, 0, 0) , 如图9-4所示, 然后按回车键或单击鼠标右键结束。 注: 点在屏幕上的坐标有绝对坐标和相对坐标两种。它们在输入方法上有所不同。 绝对坐标输入方法很简单, 可直接经过键盘输入 X、 Y、 Z坐标, 各坐标之间必须用逗号隔开。例如:”-30, , ”、 ”-30, , 40”、 ”, , 20”分别对应( -30, 0, 0) 、 ( -30, 0, 40) 、 ( 0, 0, 20) 。 相对坐标是指相对于当前点的坐标, 和坐标系原点无关。系统规定:输入相对坐标时必须在第一个数值前面加一个符号”, 以表示相对。例如:”60, 0, 80”, 表示要确定的点 是在当前点的基础上X坐标增加60、 Y坐标增加0、 Z坐标增加80。 用户在输入任何一个坐标值时都能够使用系统提供的表示式计算功能, 直接输入表示式来代替计算点的坐标。如( 52.1/3*sin( 50) , -39.8, 5.0*cos( 89) ) , 不必事先计算好各分量的值。本系统提供的计算功能有:加法、 减法、 乘法、 除法、 正弦、 余弦、 正切、 反正弦、 反余弦、 反正切、 自然对数、 双曲正弦、 双曲余弦、 双曲正切、 绝对值、 开平方等。 ( 4) 根据界面的左下方系统提示区显示”第二点( 切点, 垂足点) :”, 要求输入直线的第二点。输入第二点坐标为( 0, 10, 0) , 然后按回车键或单击鼠标右键结束, 便生成一条直线。 ( 5) 按照相同的方法, 根据零件图依次输入第三点( -20, 10, 0) 、 第四点( -20, 12, 0) 、 第五点( -38, 12, 0) 、 第六点( -38, 10, 0) 、 第七点( -43, 10, 0) 、 第八点( -43, 15, 0) 、 第九点( -50, 15, 0) 、 第十点( -50, 18, 0) 、 第十一点( -75, 18, 0) 、 第十二点( -75, 24, 0) 、 第十三点( -119.5, 24, 0) 、 第十四点( -119.5, 25, 0) , 便可完成该零件的加工轮廓, 如图9-5所示。图9-5 零件的加工轮廓图9-6 等距线的立即菜单3.绘制零件的凹圆弧部分( 1) 单击主菜单的”曲线”等距线”或单击”曲线工具”工具条中的”等距线”按钮, 在左侧出现等距线的立即菜单, 如图9-6所示。将等距线的立即菜单设置成等距、 距离为10、 精度为0.01。( 2) 根据界面的左下方系统提示区显示”拾取曲线:”, 要求拾取生成等距线的基准线。如图9-7所示, 用鼠标左键拾取图中线段。252/CAD/CAM应用技术图9-7 等距线的拾取( 3) 出现双向箭头, 同时在界面的左下方系统提示区显示”选择等距方向:”, 用鼠标单击向左的箭头, 即可生成一条直线段。( 4) 再选择刚生成的直线段, 又会在该直线上出现双向箭头, 同时在界面的左下方系统提示区显示”选择等距方向:”, 用鼠标单击向左的箭头, 即可生成另一条直线段。按此方法依次生成三条直线段, 如图9-8所示。图9-8 等距线绘制完成图9-9 圆弧的立即菜单 ( 5) 单击主菜单的”曲线”圆弧”或单击”曲线工具”工具条 中的”圆弧”按钮, 在左侧出现圆弧的立即菜单, 如图9-9所示。 ( 6) 将圆弧的立即菜单设置成”两点_半径”。在界面的左下方系统提示区显示”第一点( 切点) :”, 要求输入圆弧的第一点。此时, 按空格键会弹出一个点工具菜单, 如图9-10所示。图9-10 点工具菜单( 7) 选择点工具菜单的”缺省点”选项。各类点均可输入增量点, 可用直角坐标系、 极坐标系和球坐标系三者之一输入增量坐标, 系统提供立即菜单, 切换和输入数值。如图9-11所示, 用鼠标左键拾取图中”点1”和”点2”。( 8) 根据界面的左下方系统提示区显示”第三点切点( 或半径) :”, 要求输入圆弧的半径值。按回车键, 绘图界面中心部位会出现坐标输入条, 输入半径值为15, 然后按回车键或单击鼠标右键结束。( 9) 单击主菜单的”编辑”删除”或单击”线面编辑”工具条中的”删除”按钮。根据界面的左下方系统提示区显示”拾取元素:”, 要求拾取要删除的元素( 点或线) 。如图9-12所示, 用鼠标左键拾取图中”线1”、 ”线2”和”线3”, 然后按回车键或单击鼠标右键结束。零件上的凹圆弧即绘制完毕。 第9章 CAXA数控车自动编程综合实例/253图9-11 圆弧关键点拾取4.零件上各倒角和圆弧倒角的绘制( 1) 单击主菜单的”曲线”曲线过渡”或单击”线面编辑”工具条中的”曲线过渡”按钮。左侧出现曲线过渡的立即菜单, 如图9-13所示。( 2) 将曲线过渡的立即菜单设置成倒角、 角度为45、 距离为1.5、 裁剪曲线1、 裁剪曲线2。 图9-12 删除辅助线 图9-13 曲线过渡的立即菜单 ( 3) 根据界面的左下方系统提示区显示”拾取第一条直线:”, 要求拾取要裁剪的第一条直线。如图9-14所示, 用鼠标左键拾取图中”线1”和”线2”。然后按回车键或单击鼠标右键结束, 则C1.5的倒角绘制完成。 图9-14 倒角拾取 ( 4) 按上述方法依次完成零件图上 C1.5、 C0.5和R1的倒角、 圆弧倒角。9.1.2 零件的加工1.绘制加工零件各工步加工前毛坯的轮廓因为在 CAXA数控车XP软件的CAM部分要选择工件毛坯的轮廓, 因此必须再绘制该零件的毛坯轮廓。在未绘制毛坯轮廓时, 零件轮廓图形如图9-15所示。( 1) 单击主菜单的”曲线”直线”或单击”曲线工具”工具条中的”直线”按钮, 在左侧出现直线立即菜单, 如图9-16所示。254/CAD/CAM应用技术图9-15 零件毛坯图1( 2) 将直线立即菜单设置成两点线、 单个、 正交、 点方式。此时, 在界面的左下方系统提示区显示”第一点( 切点, 垂足点) :”, 要求输入直线的第一点。图9-16 直线立即菜单( 3) 按回车键, 绘图界面中心部位会出现坐标输入条, 输入坐标为( -38, 12, 0) , 然后按回车键或单击鼠标右键结束。( 4) 根据界面的左下方系统提示区显示”第二点( 切点, 垂足点) :”, 要求输入直线的第二点。和输入第一点相同, 按回车键, 输入第二点坐标为( -43, 12, 0) 便生成一条直线, 然后按回车键或单击鼠标右键结束。( 5) 单击主菜单的”曲线”直线”或单击”线面编辑”工具条中的”直线”按钮, 在左侧出现直线立即菜单, 将直线立即菜单设置成两点线、 连续、 正交、 点方式。此时, 在界面的左下方系统提示区显示”第一点( 切点, 垂足点) :”, 要求输入直线的第一点。按回车键, 绘图界面中心部位会出现坐标输入条, 输入坐标为( -119.5, 25, 0) , 然后按回车键或单击鼠标右键结束。( 6) 根据界面的左下方系统提示区显示”第二点( 切点, 垂足点) :”, 要求输入直线的第二点。和输入第一点相同, 按回车键, 输入第二点坐标为( 5, 25, 0) 便生成一条直线, 然后按回车键或单击鼠标右键结束。( 7) 按照上述方法, 根据零件图依次输入第三点( 5, 0, 0) 、 第四点( 0, 0, 0) 。完成此操作后, 结果如图9-17所示。图9-17 零件毛坯图22.零件的外圆粗加工轮廓粗车用于实现对工件外轮廓、 内轮廓和端面的粗车加工, 用来快速清除毛坯的多余部分。第9章 CAXA数控车自动编程综合实例/255 注:轮廓粗车时要确定被加工轮廓和毛坯轮廓, 被加工轮廓就是加工结束后的工件表面轮廓, 毛坯轮廓就是加工前毛坯的表面轮廓。被加工轮廓和毛坯轮廓的两端点相连, 两轮廓共同构成一个封闭的加工区域, 在此区域的加工材料被去除。被加工轮廓和毛坯轮廓不能单独闭合或未相交。在选择被加工轮廓或毛坯轮廓时, 如果出现拾取失败, 则说明该轮廓单独闭合或未相交。 ( 1) 单击主菜单的”加工”轮廓粗车”, 系统弹出”粗车参数表”对话框( 图9-18) , 同时在界面的左下方系统提示区显示”请填写加工参数表:”。 ( 2) 根据实际的加工情况, 确定”粗车参数表”对话框表中的加工参数、 进退刀方式、 切削用量和轮廓车刀等。 ( a) ”加工参数”选项卡 ( b) ”进退刀方式”选项卡 ( c) ”切削用量”选项卡 ( d) ”轮廓车刀”选项卡 图9-18 ”粗车参数表”对话框( 3) 选择完毕后, 单击”确定”按钮, 即可完成对”粗车参数表”对话框的设置。( 4) 在界面的左下方系统提示区显示”拾取被加工工件表面轮廓:”, 要求按顺序拾取工件的加工轮廓。此时, 按空格键会弹出拾取工具菜单, 如图9-19所示。 注:用户能够采用链拾取、 限制链拾取或单个拾取的方式来拾取被加工的工件表面和毛256/CAD/CAM应用技术图9-19 拾取工具菜单坯轮廓。关于各种轮廓拾取方式请参阅第8.2.11节。若被加工轮廓和毛坯轮廓首尾相连, 采用链拾取会将被加工轮廓和毛坯轮廓混在一起, 采用限制链拾取和单个拾取则能够将二者区分开。( 5) 单击鼠标左键, 选择拾取工具菜单的”限制链拾取”选项。如图9-20所示, 用鼠标左键可依次拾取起始元素和限制元素, 完成被加工工件表面轮廓( 虚线部分) 的拾取, 按回车键或单击鼠标右键完成拾取。图9-20 被加工工件表面轮廓拾取 ( 6) 在界面的左下方系统提示区显示”拾取定义的毛坯轮廓:”, 要求按顺序拾取毛坯的轮廓。按空格键会弹出一个拾取工具菜单, 单击鼠标左键选择该工具菜单的”单个拾取”选项。如图9-21所示, 用鼠标左键可依次拾取”元素1”和”元素2”, 完成毛坯轮廓( 虚线部分) 的拾取, 按回车键或单击鼠标右键完成拾取。 图9-21 轮廓粗车的毛坯拾取 ( 7) 在界面的左下方系统提示区显示”输入进退刀点:”, 要求输入轮廓粗车的进退刀点。按回车键, 绘图界面中心部位会出现坐标输入条, 输入坐标为( 5, 25, 0) , 然后按回车键或单击鼠标右键结束。如图9-22所示, 系统便会自动生成轮廓粗车的刀具运动轨迹, 完成零件的轮廓粗加工。 图9-22 轮廓粗车的刀具运动轨迹图3.零件的外圆精加工轮廓精车用于实现对工件外轮廓、 内轮廓和端面的精车加工, 用来保证零件的尺寸精度和表面粗糙度等。注:轮廓精车时要确定被加工轮廓, 被加工轮廓就是加工结束后的工件表面轮廓, 被加 工轮廓和毛坯轮廓必须是闭合的。在选择被加工轮廓时, 如果出现拾取失败, 则说明该 第9章 CAXA数控车自动编程综合实例/257 轮廓没有闭合。( 1) 单击主菜单的”加工”轮廓精车”, 系统弹出”精车参数表”对话框( 图9-23) , 同时在界面的左下方系统提示区显示”请填写加工参数表:”。 ( a) ”加工参数”选项卡 ( b) ”进退刀方式”选项卡 ( c) ”切削用量”选项卡 ( d) ”轮廓车刀”选项卡 图9-23 ”精车参数表”对话框 ( 2) 根据实际的加工情况, 确定”精车参数表”对话框中的加工参数、 进退刀方式、 切削用量和轮廓车刀。选择完毕, 单击”确定”按钮, 即可完成对”精车参数表”对话框的设置。 ( 3) 在界面的左下方系统提示区显示”拾取被加工工件表面轮廓:”, 要求按顺序拾取工件的加工轮廓。按空格键弹出拾取工具菜单, 单击鼠标左键选择该工具菜单的”限制链拾取”选项。 ( 4) 如图9-24所示, 用鼠标左键依次拾取起始元素和限制元素( 虚线部分) , 完成被加工工件表面轮廓的拾取。按回车键或单击鼠标右键完成拾取。 ( 5) 根据界面的左下方系统提示区显示”输入进退刀点:”, 要求输入轮廓精车的进退刀点。按回车键, 绘图界面中心部位会出现坐标输入条, 输入坐标为( 5, 25, 0) , 然后按回车键或单击鼠标右键结束。如图9-25所示, 系统便会自动生成轮廓精车的刀具运动轨迹, 完成零件的轮廓精加工。258/CAD/CAM应用技术图9-24 精加工轮廓拾取图9-25 轮廓精车的刀具运动轨迹图4.零件的外沟槽加工切槽用于实现对工件外轮廓、 内轮廓和端面的加工。( 1) 单击主菜单的”加工”切槽”, 系统弹出”切槽参数表”对话框( 图9-26) , 同时在界面的左下方系统提示区显示”请填写加工参数表:”。 注:切槽时要确定被加工轮廓和毛坯轮廓, 被加工轮廓就是加工结束后的工件表面轮廓, 毛坯轮廓就是加工前毛坯的表面轮廓。被加工轮廓和毛坯轮廓不能单独闭合或未相交。 ( 2) 根据实际的加工情况, 确定”切槽参数表”对话框中的切槽加工参数、 切削用量和切槽刀具。该零件的切槽参数选择情况如图9-26( a) 图9-26( c) 所示。选择完毕后, 单击”确定”按钮, 即可完成对”切槽参数表”对话框的设置。 ( 3) 根据界面的左下方系统提示区显示”拾取被加工工件表面轮廓:”, 要求按顺序拾取工件的加工轮廓。此时, 按空格键会弹出一个拾取工具菜单, 单击鼠标左键选择该工具菜单的”单个拾取”选项。如图9-27所示, 用鼠标左键可依次拾取各个元素, 完成退刀槽的被加工工件表面轮廓拾取( 虚线部分) 。拾取完毕后, 按回车键或单击鼠标右键完成拾取。 ( 4) 根据界面的左下方系统提示区显示”输入进退刀点:”, 要求输入切槽刀的进退刀点。单击鼠标左键选择不发生干涉的适当位置定义进退刀点, 如图9-27所示。拾取完毕后, 按回车键或单击鼠标右键完成拾取。系统便会自动生成切槽的刀具运动轨迹, 完成零件的切槽加工。 5.零件的外螺纹加工车螺纹为非固定方式加工螺纹, 可对螺纹加工过程中的各种工艺条件和加工方式进行更为灵活的控制。( 1) 单击主菜单的”加工”车螺纹”, 在界面的左下方系统提示区显示”拾取螺纹起始点:”, 按回车键, 绘图界面中心部位会出现坐标输入条, 输入坐标为( -14, 12, 0) , 然后按回车键或单击鼠标右键结束。 第9章 CAXA数控车自动编程综合实例/259 ( a) ”切槽加工参数”选项卡 ( b) ”切削用量”选项卡 ( c) ”切槽刀具”选项卡图9-26 ”切槽参数表”对话框图9-27 切槽轮廓拾取 ( 2) 根据系统提示区显示”拾取螺纹终点:”, 按回车键, 绘图界面中心部位会出现坐标输入条, 输入坐标为( -40, 12, 0) , 然后按回车键或单击鼠标右键结束。此时, 绘图界面中心部位会出现”螺纹参数表”对话框, 如图9-28所示。260/CAD/CAM应用技术 ( a) ”螺纹参数”选项卡 ( b) ”螺纹加工参数”选项卡 ( c) ”进退刀方式”选项卡 ( d) ”切削用量”选项卡 ( e) ”螺纹车刀”选项卡图9-28 ”螺纹参数表”对话框 第9章 CAXA数控车自动编程综合实例/261( 3) 根据实际的加工情况, 确定”螺纹参数表”对话框中的螺纹参数、 螺纹加工参数、 进退刀方式、 切削用量和螺纹车刀。该零件的螺纹参数选择情况如图9-28( a) 图9-28( e) 所示。选择完毕, 单击”确定”按钮, 即可完成对”螺纹参数表”对话框的设置。( 4) 在界面的左下方系统提示区显示”输入进退刀点:”, 按回车键, 绘图界面中心部位会出现坐标输入条, 输入坐标为( -14, 15, 0) , 然后按回车键或单击鼠标右键结束。如图9-29所示, 系统便会自动生成车螺纹的刀具运动轨迹, 完成零件的螺纹加工。图9-29 车螺纹的刀具运动轨迹图6.零件的凹圆弧部分加工轮廓仿形粗车用于实现对工件外轮廓表面、 内轮廓表面和端面的特殊轮廓粗车加工, 用来快速清除毛坯的多余部分。( 1) 单击主菜单的”加工”轮廓粗车”, 系统弹出”粗车参数表”对话框( 图9-30) , 同时在界面的左下方系统提示区显示”请填写加工参数表:”。( 2) 根据实际的加工情况, 确定”粗车参数表”对话框中的加工参数、 进退刀方式、 切削用量和轮廓车刀。该零件的粗车参数选择情况如图9-30( a) 图9-30( d) 所示。选择完毕, 单击”确定”按钮, 即可完成对”粗车参数表”对话框的设置。( 3) 在界面的左下方系统提示区显示”拾取被加工工件表面轮廓:”, 要求按顺序拾取工件的加工轮廓。此时, 按空格键会弹出一个拾取工具菜单, 单击鼠标左键选择该工具菜单的”单个拾取”选项。用鼠标左键可依次拾取被加工工件表面轮廓( 虚线部分) , 如图9-31所示。拾取完毕后, 按回车键或单击鼠标右键完成拾取。( 4) 在界面的左下方系统提示区显示”拾取定义的毛坯轮廓:”, 要求按顺序拾取毛坯轮廓。如图9-31所示, 用鼠标左键可依次拾取毛坯轮廓( 虚线部分) 。拾取完毕, 按回车键或单击鼠标右键完成拾取。( 5) 在界面的左下方系统提示区显示”输入进退刀点:”, 要求输入轮廓粗车的进退刀点。按回车键, 绘图界面中心部位会出现坐标输入条, 输入坐标为( -95, 30, 0) , 然后按回车键或单击鼠标右键结束。系统便会自动生成轮廓仿形粗车的刀具运动轨迹( 图9-32) , 完成零件的轮廓仿形粗加工。7.零件加工刀具轨迹的仿真轨迹仿真是指对已有的加工轨迹进行加工过程模拟, 以检查加工轨迹的正确性。对系统生成的加工轨迹, 仿真时用生成轨迹时的加工参数, 即轨迹中记录的参数;对由外部反读过来的刀具轨迹, 仿真时用系统当前的加工参数。262/CAD/CAM应用技术 ( a) ”加工参数”选项卡 ( b) ”进退刀方式”选项卡 ( c) ”切削用量”选项卡 ( d) ”轮廓车刀”选项卡 图9-30 ”粗车参数表”对话框图9-31 拾取被加工工件表面轮廓和毛坏轮廓 注:轨迹仿真分为动态仿真和静态仿真, 可指定仿真步长, 用来控制仿真的速度。当步长为0时, 步长值在仿真中无效。( 1) 单击主菜单的”加工”轨迹仿真”。( 2) 在系统提示区显示”拾取刀具轨迹:”, 在左侧出现仿真立即菜单, 如图9-33所示。第9章 CAXA数控车自动编程综合实例/263 图9-32 轮廓仿形粗车的刀具运动轨迹图图9-33 仿真立即菜单( 3) 按回车键或单击鼠标右键结束, 系统即开始刀具运动轨迹的仿真。仿真过程中可按Esc键终止仿真。8.零件的加工代码生成G代码生成是按照当前使用机床的配置要求, 把已生成的刀具轨迹转化生成G代码数据文件, 有了数控程序就能够直接输入到数控机床进行数控加工。( 1) 单击主菜单的”加工”代码生成”, 系统弹出”选择后置文件”对话框, 要求用户填写后置程序文件名, 如图9-34所示。图9-34 ”选择后置文件”对话框 ( 2) 输入文件名后单击”打开”按钮, 系统提示拾取加工轨迹, 然后按回车键或单击鼠标右键结束, 系统即生成数控程序。拾取是使用系统提供的拾取工具, 可同时拾取多个加工轨迹, 被拾取的加工轨迹的代码将生成在一个文件中, 生成的先后顺序与拾取的先后顺序相同。9.2 CAXA数控车综合应用实例2轮廓仿形粗车用于实现对工件外轮廓、 内轮廓和端面的特殊凹凸轮廓粗车加工, 以便快速清除毛坯的多余部分。本例题要求完成对如图9-35所示零件的凹凸圆弧加工及仿真。264/CAD/CAM应用技术图9-35 零件图9.2.1 绘制零件的加工轮廓图 首先, 绘制零件的加工轮廓图如图9-36所示。 图9-36 零件的加工轮廓图9.2.2 凹凸圆弧的加工及仿真 【操作步骤】1.轮廓粗车( 1) 单击主菜单的”加工”轮廓粗车”, 系统弹出”粗车参数表”对话框, 同时在界面的左下方系统提示区显示”请填写加工参数表:”。( 2) 根据实际的加工情况, 确定”粗车参数表”对话框中的加工参数、 进退刀方式、 切削用量和轮廓车刀。选择完毕后, 单击”确定”按钮, 即可完成对”粗车参数表”对话框的设置。( 3) 在界面的左下方系统提示区显示”拾取被加工工件表面轮廓:”, 按顺序拾取工件的加工轮廓。按空格键弹出一个拾取工具菜单, 单击鼠标左键选择该工具菜单的”单个拾取”选项。( 4) 用鼠标左键可依次拾取被加工工件表面轮廓( 虚线部分) , 如图937所示。拾取完毕后, 按回车键或单击鼠标右键完成拾取。( 5) 在界面的左下方系统提示区显示”拾取定义的毛坯轮廓:”, 按顺序拾取毛坯轮廓。如图9-38所示, 用鼠标左键可依次拾取毛坯轮廓( 虚线部分) 。拾取完毕后, 按回车键或单击鼠标右键完成拾取。( 6) 在界面的左下方系统提示区显示”输入进退刀点:”, 要求输入轮廓粗车的进退刀点。按回车键, 绘图界面中心部位会出现坐标输入条, 输入坐标为( -95, 30, 0) , 然后按回第9章 CAXA数控车自动编程综合实例/265图9-37 拾取被加工工件表面轮廓图9-38 拾取毛坯轮廓车键或单击鼠标右键结束。如图9-39所示, 系统便会自动生成轮廓粗车的刀具运动轨迹, 完成零件的轮廓粗加工。 图9-39 轮廓粗车的刀具运动轨迹图2.零件刀具轨迹的仿真加工( 1) 单击主菜单的”加工”轨迹仿真”。( 2) 在界面的左下方系统提示区显示”拾取刀具轨迹:”, 在绘图界面左侧的状态树下方设置仿真立即菜单的参数和选项。( 3) 按回车键或单击鼠标右键结束, 系统即开始刀具运动轨迹的仿真。仿真过程中可 按Esc键终止仿真。思考与练习9-1 应用CAXA数控车XP软件完成图940图943所示轴类零件的二维轮廓循环车削加工工艺图的绘制, 并存盘。9-2 应用CAXA数控车XP软件完成图940图943所示轴类零件数控加工程序的编制, 生成G代码, 并进行加工仿真。266/CAD/CAM应用技术 图9-40 综合练习图1图9-41 综合练习图2图9-42 综合练习图3 第9章 CAXA数控车自动编程综合实例/267图9-43 综合练习图4第10章 CAXA数控铣自动编程综合实例 本章的主要内容是在读者掌握CAXA软件基本使用功能的基础上, 为进一步综合应用 CAXA制造工程师 软件来完成零件的加工任务而安排的综合实例。10.1 实例1五角星的造型与加工如图10-1所示为五角星的造型, 已知五角星的二维图如图10-2所示, 请完成五角星的三维造型与粗、 精加工加工设置, 并生成加工G代码和工艺清单。图10-1 五角星的造型图10-2 五角星的二维图10.1.1 五角星的造型造型思路:由图10-1、 图10-2可知五角星的造型特点主要是由多个空间面组成的, 因此在构造实体时首先应使用空间曲线构造实体的空间线架, 然后利用直纹面生成曲面, 能够逐第10章 CAXA数控铣自动编程综合实例/269个生成也能够将生成的一个角的曲面进行圆形均步阵列, 最终生成所有的曲面。最后使用曲面裁剪实体的方法生成实体, 完成造型。 【操作步骤】1.绘制五角星的框架( 1) 圆的绘制进入CAXA制造工程师 软件, 单击”零件特征”树中的”平面 XY”选项, 单击”曲线生成栏”工具条上的”整圆”按钮, 进入空间曲线绘制状态, 在左侧的立即菜单中选择”圆心点_半径”方式, 然后按照提示用鼠标拾取坐标系原点, 也能够按回车键, 在弹出的坐标输入条内输入圆心点的坐标为( 0, 0, 0) , 半径为100并按回车键确认, 然后单击鼠标右键结束该圆的绘制。注:在输入点坐标时, 应该在英文输入法状态下输入, 也就是标点符号是半角输入, 否则会导致错误。( 2) 五边形的绘制单击”曲线生成栏”工具条上的”多边形”按钮, 在左侧的立即菜单中选择中心方式定位, 设置边数为5, 回车确认, 选择”内接”方式( 图10-3( a) ) , 然后按照系统提示拾取中心点, 输入边起点为100( 输入方法与圆的绘制方法相同) 。然后单击鼠标右键结束该五边形的绘制。这样我们就得到了五角星的五个角点。如图10-3( b) 所示为圆内接五边形。图10-3 五边形的绘制( 3) 构造五角星的轮廓线经过上述操作得到了五角星的五个角点, 单击”曲线生成栏”工具条上的”直线”按钮, 在左侧的立即菜单中选择两点线、 连续、 非正交方式( 如图10-4( a) 所示) , 将五角星的各个角点连接。如图10-4( b) 所示为五角星轮廓线。图10-4 五角星轮廓线270/CAD/CAM应用技术使用”删除”工具将多余的线段删除, 单击”线面编辑栏”工具条中”删除”按钮, 用鼠标直接拾取多余的线段, 拾取的线段会变成红色, 单击鼠标右键确认, 如图10-5所示为删除多余线段后的五角星。裁剪后图中还会剩余一些线段, 单击”线面编辑栏”工具条中”曲线裁剪”按钮, 在左侧的立即菜单中选择快速裁剪、 正常裁剪方式( 图10-6( a) ) , 用鼠标拾取剩余的线段就能够实现曲线裁剪。这样我们就得到了五角星的一个轮廓。如图10-6( b) 所示为曲线裁剪后的五角星。 图10-5 删除多余线段后的五角星 图10-6 曲线裁剪后的五角星 ( 4) 构造五角星的空间线架 在构造空间线架时, 我们还需要五角星的一个顶点, 因此需要在五角星的高度方向上找到一点( 0, 0, 20) , 以便经过两点连线实现五角星的空间线架构造。 单击”曲线生成栏”工具条上的”直线”按钮, 在左侧的立即菜单中选择两点线、 连续、 非正交方式, 用鼠标拾取五角星的一个角点, 然后按回车键, 输入顶点坐标( 0, 0, 20) , 结果如图10-7( a) 所示。同理, 作五角星各个角点与顶点的连线, 完成五角星的空间线架。如图10-7( b) 所示为五角星的空间线架。图10-7 五角星的空间线架2.五角星曲面生成( 1) 经过直纹面生成曲面以五角星的一个角为例, 单击”曲面生成栏”工具条中的”直纹面”按钮, 在左侧的立即菜单中选择”曲线+曲线”方式生成直纹面( 图10-8( a) ) , 然后用鼠标左键拾取该角相邻的两条直线完成曲面, 如图10-8( b) 、 图10-8( c) 所示为五角星的直纹面。图10-8 五角星的直纹面第10章 CAXA数控铣自动编程综合实例/271注:在拾取相邻直线时, 鼠标的拾取位置应该尽量保持一致( 相对应的位置) , 这样才能保证得到正确的扫描面。( 2) 生成其它各个角的曲面在生成其它曲面时, 我们能够利用直纹面逐个生成曲面, 也能够使用阵列功能对已有一个角的曲面进行圆形阵列来实现五角星的曲面构成。单击”几何变换栏”工具条中的”阵列”按钮, 在左侧的立即菜单中选择圆形阵列方式, 分布形式为均布, 设置份数为5( 图10-9( a) ) 。用鼠标左键拾取一个角上的两个曲面, 单击鼠标右键确认, 然后根据提示输入中心点坐标( 0, 0, 0) , 也能够直接用鼠标拾取坐标原点, 系统会自动生成各角的曲面。如图10-9( b) 所示为五角星直纹面的圆形阵列。 注:在使用圆形阵列时, 一定要注意阵列平面的选择, 否则曲面会发生阵列错误。因此, 在本例中使用阵列前最好按一下F5键, 以确定阵列平面为 XOY平面。( 3) 生成五角星的加工轮廓平面先以原点为圆心作圆, 半径为110。如图10-10所示为加工轮廓平面线框。 图10-9 五角星直纹面的圆形阵列 图10-10 加工轮廓平面线框单击”曲面生成栏”工具条中的”平面”按钮, 并在左侧的立即菜单中选择裁剪平面方式。用鼠标拾取平面的外轮廓线, 然后确定链搜索方向( 图10-11为确定链搜索方向示意图, 用鼠标拾取箭头) , 系统会提示拾取第一个内轮廓线, 用鼠标拾取五角星底边的一条线( 图10-12为内轮廓线拾取示意图) , 单击鼠标右键确定, 完成加工轮廓平面。如图10-13所示为加工轮廓平面。 图10-11 确定链搜索方向示意图 图10-12 内轮廓线拾取示意图 图10-13 加工轮廓平面 3.生成加工实体( 1) 生成基本体选择”零件特征”树中的”平面 XY”选项, 单击鼠标右键选择”创立草图”选项, 如图10-14为选择创立草图。或者直接单击”状态控制栏”工具条中的”创立草图”按钮( 按 272/CAD/CAM应用技术F2键) , 进入草图绘制状态。单击”曲线生成栏”工具条上的”曲线投影”按钮, 用鼠标拾取已有的外轮廓圆, 将圆投影到草图上, 图10-15为曲线投影生成草图。单击”特征生成栏”工具条上的”拉伸增料”按钮, 在”拉伸增料”对话框中选择相应的选项( 图10-16( a) ) , 单击”确定”按钮完成。结果如图10-16( b) 所示。 图10-14 选择创立草图 图10-15 曲线投影生成草图 图10-16 拉伸实体( 2) 利用曲面裁剪除料生成实体单击”特征生成栏”工具条上的”曲面裁剪除料”按钮, 用鼠标拾取已有的各个曲面, 而且选中”除料方向选择”, 单击”确定”按钮完成, 结果如图10-17所示。图10-17 裁剪曲面选择 ( 3) 利用”隐藏”功能将曲面隐藏 单击主菜单的”编辑” ”隐藏”, 用鼠标从右向左框选实体( 用鼠标单个拾取曲面) , 单击鼠标右键确认, 实体上的曲面就