CAXA制造工程师铣削加工实例教案

螺纹铣削加工在CAXA制造工程师中的应用

【摘 要】作为一种新型加工工艺，螺纹铣削与传统的螺纹加工方法有着独特的天然优势。结合caxa制造工程师简单、易操作的特点，更容易被工厂和企业接受。

【关键词】螺纹；铣削；CAXA制造工程师

1 CAXA 软件介绍

CAXA系列软件是一套具有我国自主知识产权的设计制造软件，在我国各大、中型企业尤其是制造业得到了广泛应用，获得了是广大用户的好评。其中CAXA制造工程师这一软件，由于其集三维设计、虚拟仿真加工、自动生成G代码等功能于一体，大大缩短了生产企业厂品研发、制造的周期，为企业在市场竞争中赢得先机。

2 螺纹铣削的特点及应用

2.1 加工高效率

我们知道在大批量的螺纹加工中，由于丝锥比较低的切削速度限制以及在加工好螺纹后的反转退刀，要想提高加工效率十分困难。然而如果我们使用螺纹铣刀，它不但本身的铣削速度就很高，而且它的多刀槽设计增加了切削刃数从而可以轻松提高进给速度，这样就可以大幅提高加工效率。在长螺纹的加工中，我们还可以选用有更长刀刃的刀片减少轴向进给距离（相当于让螺纹变短）来进一步提高加工效率。

2.2 优异的表面质量及尺寸精度

用丝锥加工时，由于较低的切削速度及困难的切屑折断的影响，要想获得很好的表面光洁度和螺纹精度相当困难。然而对于螺纹铣削来说一切都不是问题！很高的切削速度，较小的切削力使切削面很光滑；细碎的切屑能被冷却液轻松冲出工件不会划伤已加工面。对于螺纹精度有较高要求的工件，由于螺纹铣刀是靠螺旋插补来保证精度的，所以只需要调整一下程序就能轻松获得所需高精度螺纹。这个特点在精密螺纹加工中拥有绝对优势。

2.3 稳定性好，安全可靠

在加工难加工材料如钛合金，高温合金和高硬度材料时，由于切削力太大使丝锥经常会扭曲甚至折断在零件中。在加工长切屑材料中，一旦排屑不畅，切屑会缠绕丝锥或堵塞孔口，经常会导致丝锥崩口或断在零件中。取出断的丝锥不但费时费力而且有可能破坏零件。要解决这个问题我们可以采用螺纹铣刀。由于螺纹铣刀是逐渐切入材料，它产生的切削力较小很少会出现断刀。即使万一出现断

第２Ｏ卷第１期　２００８年３月　郑州铁路职业技术学院学报　Ｖｏ１．２０　Ｎｏ．１　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ＆ＴｅｃｈＩｉｌｅａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　Ｍａｒ．２００８　

基于ＣＡＸＡ制造工程师软件的零件造型及数控铣削编程　

文晓娟　岳丽敏　

（郑州铁路职业技术学院　河南郑州４５００５２）　

目前国外一些ＣＡＤ／ＣＡＭ软件，如Ｐｒｏ—Ｅ、Ｍａｓｔｅｒ—　

ＣＡＭ等，虽然能满足设计加工的需求，但是在国内生产　

线上都存在语言和工程习惯不同的障碍。由北京北航海　

尔有限公司开发的ＣＡＸＡ制造工程师软件具有易学易用　

的特点，灵活、强大的造型功能与自动编程功能可以实现　

复杂零件的造型设计和加工代码的生成，同时还可以通　

过直观的加工仿真来检验加工工艺和代码质量，是适合　

中国人使用的“实用”“好用”的软件。　

一、ＣＡＸＡ制造工程师软件的造型功能　

（一）零件的几何建模　

建立零件的几何模型是进行数控加工的基础，ＣＡＸＡ　

制造工程师软件提供的造型方法分三大类：　

１．线架造型（见图１）　

线架造型是利用空间线架来表达三维零件形状的造　

型方法。ＣＡＸＡ制造工程师软件提供了十多项功能：直　

线、圆弧、圆、椭圆、样条线、点、文字、公式曲线、多边形、二　

次曲线、曲线投影、相关线等，来实现线架和草图的绘制。　

２．曲面造型（见图２）　

曲面造型是使用各种数学曲面的方式来表达零件形　

状的造型方法。ＣＡＸＡ制造工程师软件根据曲面特征线　

的不同组合方式，形成十种曲面生成方式：直纹面、旋转　

面、扫描面、边界面、放样面、网格面、导动面、等距面、平　

面和实体表面。　

３．实体造型（见图３）　

实体造型是通过体的交并差方式进行造型的。造型　

时首先在基准面上建立草图，再利用拉伸、旋转、放样、导　

动和曲面加厚等增料和除料的命令进行实体造型，利用　

实体编辑功能如过渡、倒角、筋板、拔模、抽壳、阵列来对　

实体进行编辑。软件还提供了模具制造中常用的功能：　

数控铣床资源

补充：（1.教学设计2.教学课件3.视频资源4.技术资源5.学习工作6.考试题库7.维修案例8.加工案例）

第一章 数控铣床（加工中心）概述

一、数控铣床（加工中心）的结构

二、数控铣床（加工中心）的组成

三、数控铣床（加工中心）的特点

四、数控铣床（加工中心）的刀具

第二章 数控编程基础知识

第一节 数控编程的内容和方法

一、数控编程的内容

二、数控编程的方法

第二节 程序的结构与格式

一、程序的结构

二、程序字

三、指令类型（代码类型）

第三节 数控机床的三大机能（F、S、M）

一、进给机能（F）

二、主轴机能（S）

三、辅助机能（M）

第四节 数控铣床（加工中心）的坐标系

一、坐标系的确定原则

二、坐标轴的确定方法

三、数控铣床的坐标系

第五节 工件坐标系和工作平面的设定

一、工件坐标系的设定（零点偏置）

二、工作平面的设定

第六节 程序编制中的工艺分析

一、数控加工工艺的主要内容

二、工序划分原则

三、零件装夹

四、加工路线的确定

五、选择刀具和切削用量

六、工艺文件编制

第三章FANUC铣床、加工中心程序编制

第一节 辅助功能M代码和准备功能G代码

第二节 快速定位G00

第三节 直线 G01

第四节 圆弧G02、G03

第五节 刀具补偿 第六节 程序暂停 G04

第七节 增量（相对）坐标系

第八节 主程序、子程序

第九节 极坐标编程（G15、G16）

第十节 镜像加工指令（G24、G25）

第十一节 图形旋转指令（G68、G69）

第十二节 比例缩放指令（G50、G51）

第十三节 孔加工固定循环简述

第十四节 孔加工固定循环编程

第四章华中程序编制

第一节 华中系统概述

快速定位G0

直线G1

圆弧插补G2、G3

暂停指令 G4

主轴运动指令

螺纹加工指令

刀具与刀具补偿

圆圆　…　科技教育　Ｇ　Ａ　Ｘ　Ａ制造工程师在数控加工中心实训教学中的应用　戴建峰　（浙江省衙州市技师学院　浙江衢州　３２４４００）　摘要：本着为职业学校的数控加工类专业的发展与效率的提高，笔者结合自身对数控加工的长期实践经验，以及辅导在校学生的实训教　学经历，特对ＣＡＸＡ制造工程师在数控加工中心的应用谈谈心得，以此总结一些规律与技巧，以飧读者。　关键词：ＣＡＸＡ制造工程师　ＣＡＤ／ＣＡＭ　实训教学　应用　中图分类号：Ｇ７１　５　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７　２—３　７９１（２０１０）１　０（ｅ）－０¨４－０１　现代数控加工来源干科学技术。笔者在　本校的加工中心的实训教学中颇有研究，我校　在ＣＡＸＡ制造工程师没有使用之前，在教学中　习惯干先分析图纸，计算图纸中的一些关键　点，然后根据编程者的编程思维，进行手工编　程。这样一来，编程难度往往比较复杂，对一些　没有一定几何规律的图纸，编程的难度就比较　大。很明显，这样的加工预处理效率就很低，影　响了实训教学的进度。现如今，我们已经在　ＣＡＸＡ制造工程师的应用技术比较成熟，笔者　主要是想借助该软件所具有的“精、稳、易、快”　四大显著特点，重点阐述ｃＡｘＡ制造工程师在　数控加工中心实训教学中的应用。　在ＣＡＸＡ制造工程师中，我们一直强调　ＣＡＤ创作的技巧，比如在ＣＡＸＡ制造工程师中　的在线中，就有我们常用的坐标点输入和表达　式输入的技巧。在造型过程中，任何需要拾取　点或者输入点的时刻，用户都可以直接敲回车　键，启动坐标输入功能。比如：用户在生成直线、　样条以及其它需要输入拾取点的地方，启用该　功能。坐标输入的形式为：【＠】【ｔｔ：】ｘ，Ｙ，ｚ其中　“＠”为可选输入项。用户不输入该项，则表示该　值为绝对坐标，这是缺省方式，否则表示该值　为相对坐标。“ｔｔ：”也为可选输入项。用户不输　入该项，则表示该值为笛卡尔坐标，这是缺省　方式，否则，根据“ｔｔ”组合的不同，定义的坐标　体系也不相同，并且“：”不能省略。细分如下：在　ｃＡｘＡ制造工程师的输入框中，支持用户通过　输入表达式来得到具体的数值。在输入框中输　入表达式，例如“１０｝ｓｉｎ（３０｝３．１４１　５９２６５／　ｌ　８０）”，用户按“Ｆ１　０”快捷键，能到得到数　值：５。该方法在坐标点输入框、加工对话框　的输入框中都能够实现。　在数控加工中心实训教学中，我丰要是从　工件曲面的铣削中来谈ＣＡｘＡ制造工程师的　优越性以及曲面铣削原则。　工件由实体造型方法生成的曲面，是已经　修整好了的曲面（即“裁剪曲面”），没有富余的　覆盖面（曲面边界外的延伸面）。在数控加工中　往往会产生麻烦，下面我通过给学生实训过程　中一个应用实体造型方法生成的工件盐面的　加工方法，对在数控加工中进行刀具轨迹生成　时的进退刀的问题进行浅析。　数控铣削加工中，进退刀方式对接刀部分　的表面质量影响很大，其选用原则如下。　铣削立体型面工件时，要求球头刀与曲面　轮廓的切点轨迹是一行一行的（即采用“行切　法”加工），而行间的距离（行距）是按被加工曲　面的精度要求确定的。在曲面进行粗加工时，　一般也是用平头立铣刀采用“行切法”加工。以　行切法进行数控加工时，确定走刀路线时，应　注意根据实际情况进行区别。　当工件的被加工曲面的边界是敞开的，没　有其它表面或夹具等限制时，为安全起见，应　延伸曲面边界，或作一个能覆盖被加工曲面的　较大的曲面，使刀具从曲面的边界外加工起。　通过对曲面的铣削原则以及方法，我们已　经看到了ＣＡｘＡ制造工程师的优越性，随着　ＣＡＤ／ＣＡＭ技术的应用，工件的造型从线架造　型方法到曲面造型方法，为工件的加工带来了　很大的方便，起到了很好的经济效益和社会效　益。　实际上，我在给学生实训时，往往还有时　候会遇到有些省市级数控加工中心类的技能　大赛的备赛工作。这就又有了ＣＡＸＡ制造工程　师的用武之地。　比如说，我们有时候会遇到一类不仅要在　机械精度上保证要求，还要在其复杂的加工形　状上满足设计的需要的工件加工。这就必须得　要ＣＡＸＡ　ＣＡＤ／ＣＡＭ系统出马，进行系统工　艺的设计和加工程序的自动生成。使用适当的　ｃＡＭ软件，用计算机代替手工编程，将零件图　样由计算机进行自动处理，编程人员只需输入　相关的参数和要求，就可以自动生成加工Ｇ代　码，同时对于手工编程无法计算的参数曲面和　复杂自由曲面等，也可以由计算机绘制的三维　图形处理而生成加工程序。　由于目前国家对于制造业的重视，而且像　我们职业院校的各类技能大赛的准备，还有外　接社会的有偿加工中，ＣＡＸＡ—ＣＡＤ／ＣＡＭ系　统真正解决了某些复杂曲面难以手工编程、难　以达到要求的精度问题，并充分发挥了原有数　控类机床的优势，提高了利用效率。　在我校，利用ｃＡｘＡ制造工程师软件完成　７４　科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆１ＥＯＨＮＯＬ　ＯＯＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　的零件（或组合体）轴测图而制作完成的课件在　加工中心（或者数控铣）实训中的辅助教学中，　取得了较高的教学效率，降低了教学的成本。　使学生对数控加工中心的实训的学习兴趣大　为提高，同时也提高了学生的加工工艺，取得　了事半功倍的效果。使得我们在今后的教学　中，更具有吸引学生的魅力。　参考文献　［１】ＣＡＸＡ公司．ＣＡＤ／ＣＡＭ使用手册【Ｍ】．　２００４．　【２】冯荣坦．ＣＡＸＡ制造工程师２００４基础教程　［Ｍ】．北京：机械工业出版社，２００５．