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CAXA制造工程师在数控加工中心的应用研究

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中文摘要

摘要

随着我国科学技术的快速进步和制造业的快速发展,工业生产中自由曲面的加工应用越来越广泛。现代化生产中常采用自动编程技术对复杂曲面进行数控加工。CAXA制造工程师软件是现代化生产中较为常用的CAD/CAM软件之一。

本文基于CAXA制造工程师对复杂曲面的数控加工技术进行了研究。研究的具体内容包括以下方面:

一、基于CAXA制造工程师环境,研究了复杂曲面粗加工方法、精加工方法以及粗、精加工方法策略的选择问题,在CAXA制造工程师仿真模块创建数控加工的复杂曲面的仿真图形,然后进行仿真加工比较,从中选出更适合的复杂类曲面数控加工方法。

二、基于CAXA制造工程师环境,创建针对复杂类曲面在FANUC

21i MB型数控系统的加工中心加工时的后置处理器,并生成新的后置处理模块。

三、基于CAXA制造工程师环境下的数控仿真和实际加工处理,验证了基于CAXA制造工程师环境下采用数控加工方式对复杂曲面进行加工可以获得更好的加工质量和更高的加工效率,对提高传统数控加工的质量差、效率低的问题具有指导意义。

本论文基于 CAXA制造工程师的复杂曲面数控加工研究结果,对类似的其它复杂型腔型腔曲面加工也具有良好的借鉴意义。

关键词:复杂曲面,CAXA制造工程师.数控加工,后置处理

英文摘要

Abstract

With the rapid progress of science and technology in China and the

development of the manufacturing sector, the industrial production in the free-form

surface machining applications are more and more widely applied. Automatic

programming techniques are often used in modern production CNC machining of

complex surfaces. CAXA Manufacturing Engineer is one software widely used in

modern production CAD/ CAM field. The paper is based on CAXA Manufacturing

Engineer studying CNC machining of complex surface. The specific contents of the

study are as follow:

First, based on the environment of CAXA manufacturing engineers, to study

complex surface roughing, finishing manufacturing methods, and coarse, finishing

the choice of methods and strategies, CNC machining of complex surface

simulation graphics created in CAXA the manufacturing engineers simulation

module, and then the simulation processing compare and choose more suitable for

complex class surface CNC machining methods.

Second, based on the environment of CAXA manufacturing engineers, to

create post processor Fanuc 21i CNC machining center for complex class surface

machining, and generate a new post-processing module.

Third, based on the NC simulation and actual processing under the

environment of CAXA Manufacturing Engineer environment, verified that the

CAXA Manufacturing Engineer environment CNC machining processing can get

better quality and higher processing efficiency of the complex surface-based, to

improve the traditional CNC machining of poor quality, low efficiency problem of

guiding significance.

CAXA Manufacturing Engineer complex surface NC machining results of this

thesis, also a good reference for other similar the complex cavity mold surface

machining.

Keywords: complex surface, CAXA, CNC machining, post-processing

目录

目 录

第1章 绪论 ........................................... 1

1.1课题研究的背景 ............................................ 1

1.1.1数控编程及其发展简介 ................................. 1

1.1.2数控技术的发展趋势 ................................... 2

1.1.3对我国数控技术及其产业发展的基本估计 ................. 3

1.1.4 CAD/CAM技术的发展概况 ............................... 4

1.1.5 CAXA制造工程师简介及其功能 ......................... 4

1.2课题研究的目的、意义及内容 ................................ 6

1.2.1传统复杂曲面加工存在的问题 ........................... 6

1.2.2课题研究的目的、意义 ................................. 6

1.2.3课题研究的内容 ....................................... 6

1. 3本章小结 ................................................. 7

第2章 加工中心自动编程及加工工艺 ...................... 8

2.1 加工中心的定义 ............................................ 8

2.2 加工中心的组成 ............................................ 8

2.3 加工中心功能特点 ......................................... 10

2.4自动编程的定义及操作 ..................................... 12

2.4.1编程的定义 .......................................... 12

2.4.2操作步骤 ............................................ 12

2.5系统的信息处理过程 ....................................... 12

2.6 加工路线的确定 ........................................... 14

2.6.1数控自动加工编程中工序划分的原则与要点 .............. 14

2.6.2确定加工方案 ........................................ 16

2.6.3 确定切削用量与进给量 ............................... 18

2.7零件安装方法和夹具选择 ................................... 18

2.8加工中心的回零及对刀 ..................................... 19

2.9本章小结 ................................................. 20 目录

第3章 加工中心常用工具 ............................... 21

3.1加工中心常用刀具的种类及特点 ............................. 21

3.1.1数控加工常用刀具的种类及特点 ........................ 21

3.1.2铣削加工常用刀具 .................................... 22

3.1.3数控加工刀具的选择原则 .............................. 24

3.1.4切削用量的确定 ...................................... 25

3.1.5对刀点与换刀点的确定 ................................ 26

3.2常用工具 ................................................. 26

3.2.1游标卡尺 ............................................ 26

3.2.2千分尺 .............................................. 28

3.2.3百分表 .............................................. 29

3.3本章小结 ................................................. 30

第4章CAXA制造工程师叶轮动模造型及加工 ............... 31

4.1 CAXA 制造工程师对叶轮动模的建模 .......................... 31

4.1.1建立叶轮主曲面 ...................................... 31

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问题讨论法在《CAXA制造工程师》教学中的运用

问题讨论法在《CAXA制造工程师》教学中的运用

专业教学研究　问题讨论法在（ＣＡＸＡ制造工程师》教学中的运用　（ＣＡＸＡ制造工程师》是数控专　业ＣＡＤ／ＣＡＭ系列重要的国产软件　之一．它覆盖了制造业信息化设　计、工艺、制造与管理四大领域。在　数控专业处于非常重要的地位　笔　者在（ＣＡＸＡ制造工程师》教学过程　中采用传统的讲练法．即先由教师　讲解．再让学生按照教师讲解的操　作步骤进行练习．教学效果不够理　想。　传统教学方法存在的问题　不能培养学生独立处理问题的能　力　传统的教学方法是教师按照课本讲　解．学生完全按教师的操作步骤模仿练　习．导致学生缺少独立思考能力．自己不　能分析和解决新问题．碰到问题不动脑　筋．不去思考解决问题的方法。学好　｛ＣＡＸＡ制造工程师》的关键在于灵活掌　握各种命令及操作．（ＣＡＸＡ制造工程　师》中的造型及可实现的加工方法有很　多．如加工方法就有参数线加工、轮廓线　加工、导动线加工、扫描线加工等十几种　方法　具体加工某一零件应采用什么方　法．需要学生根据零件的难易程度、机床　设备、车刀等情况灵活选择，如果学生不　懂得活学活用．需要自己设计加工和造　型时．就不知道该怎么处理了。　不能引起学生的学习兴趣讲授式　教学法的主要优点是教师能够很方便地　同时向许多人传授知识．但同时也束缚　了学生的思想．不能体现学生的主体地　位．导致学生机械、被动地学习。现代学　生有较强的独立性．自我表现意识非常　强．希望表现自我．勇于发表自己的独到　见解　教师枯燥的说教。易使学生感到自　身价值得不到充分的肯定与认可．因此　不能激发学生的学习热情．学生学习的　康建青　（邢台技师学院河北邢台０５４００１）　摘要：问题讨论法是在教师指导下．鼓　型、实体造型、数控加工等多方面知　励学生积极主动地参与教学过程．可以体　识，可采用的加工方法有参数线加　现教师对学生主体意识与主体能力的尊　、　．　工．：．　域式加工等，是　芝　生积　望　誊型　时，先将烟灰　极主动的学习态度及解决问题的能力。　缸的薮藁　示　莘至：　茎惫　关键词：ＣＡＸＡ制造工程师；问题讨论　考怎样对这个烟灰缸进；亍造型和加　法；能力培养　工，方法不限，由学生自己完成。　积极性不高．教学效果自然不理想　加重了教师的负担　由于近几年数　控专业成为热门专业．专业课教师比较　缺乏．如我校一名教师上课要指导六七　十名学生。而｛ＣＡＸＡ制造工程师》基本　上是计算机操作．学生碰到的问题较多．　有电脑硬件、软件问题．也有｛ＣＡＸＡ制　造工程师》教学中因学生操作失误出现　的问题．学生有问题不能思考解决．也缺　乏合作交流能力。只知道问教师．而教师　只有一个人．经常忙不过来．必然影响到　教学进度　问题讨论法的应用　为提高教学效果．笔者改变了教学　方式．注重培养学生的主体意识和主体　能力，突出学生的主体地位。例如，在讲　课过程中．采用问题讨论法．先提出问　题．由学生讨论、比较．引导学生自己解　决问题　教学方式由以“讲”为主变成以　“导”为主．将教师指导、学生独立钻研、　集体讨论三者相结合．培养学生的实际　操作能力与思维能力．充分调动与激发　学生学习的主动性和积极性．取得了较　好的效果　课前准备　根据教学内容设计问　题。例如．在讲综合运用造型方法的加工　实例时．笔者选择以烟灰缸的造型与加　工为例　因为该题涉及线架造型、曲面造　分为每５人一组．展开讨论。教师巡视、　观察学生讨论过程中出现的问题并引导　学生考虑多种方法．尽量避免一边倒　如　看到学生都采用实体造型．便给他们提　出问题：能不能采用曲面造型？两种方法　比较各有何特点？同一组内加工方法相　同的．则要求学生讨论能否采用其他加　工方法。　完成造型及加工　经过讨论后．学　生开始操作．教师应注意学生在操作过　程中出现的问题．鼓励学生自己解决。学　生基本上都能完成操作．学习好的学生　通常能独立完成造型与加工过程．学习　差些的学生通过相互讨论也能完成操　作　有的学生采用曲面造型．也有的学生　采用实体造型。加工方法也较多．有的采　用参数线加工，有的采用等高线加工．有　的采用区域式加工等　教师总结最后．笔者对出现的问　题进行总结：（１）采用曲面造型输入空间　矩形时．空间矩形中心的坐标总是在坐　标原点上．原因在于输入法不正确．不能　在智能ＡＢＣ输入法下输入空间点或直　线．改为英文状态即可。（２）作图时拾取　存在点拾取不上．原因在于工具点选择　的不是缺省点。（３）实体造型完成草图后　不能拉伸为实体．原因在于图线不是封　闭的图形．或虽是封闭图形．但有多余的　完成这一实践项目也是不现实的．因此．实践性教学仍需走校　企合作的道路　教材问题实践性教学也要有配套的实习指导教材和严格　的考核制度　由于现行教材都是按一定学科体系编写的．而且每　个学校存在地区差异，校企合作单位生产的产品种类、型号也不　一样．这就给实施项目教学法带来了很多难题　教师要根据生产　实际编写校本教材或讲义．主要内容应切合加工零件。如实习工　厂工艺文件不完整或不规范．首先应完善丁艺文件　知识体系的完善问题机械制造工艺学这门课重在应用　工艺知识解决实际生产中的工艺问题．传统教学中先讲授一些　工艺知识再讲授典型零件的工艺分析、加工精度控制等方面的　内容。项目教学法将工艺知识揉人典型零件加工部分的教学，　在教学中不要忽视基本知识的讲授．应引导学生形成完整的知　识体系　参考文献：　【１】夏家琴．浅议机械专业的项目教学法［Ｊ】．科教文汇，２００７，　（２）．　『２１孙乐平．项目教学法在机械制图课程教学中的探索与实　施【Ｊ】．中国科教创新导刊，２００７，（１７）．　作者简介：　贾玉（１９７０一），江苏镇江人，江苏省联合职业技术学院徐　州经贸分院讲师，工程师．主要从事教学管理工作。

基于CAXA的数控编程及仿真技术应用

基于CAXA的数控编程及仿真技术应用

第３ｌ卷第１２期　

２　０　１　１年ｌ　２月　成宁学院学报　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｘ．ｍｎＩｌｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｌ　Ｖｏ１．３１，Ｎｏ．１２　

Ｄｅｃ．２０１１　

文章编号：１００６—５３４２（２０１１）ｌ２一Ｏ１ｌＯ—Ｏ３　

基于ＣＡＸＡ的数控编程及仿真技术应用　

阵　港　●Ｕ、　，口　

（安徽国防科技职业学院机械工程系，安徽　六安２３７００１）　

摘要：本文首先指出了数控加工工艺技术和ＣＡＭ软件及程序验证软件应用技术在数控加工中的重要地位，然　

后对典型零件进行了工艺分析和利用ＣＡＸＡ制造工程师２００８进行了加工仿真，对强化数控加工工艺编制和　ＣＡＸＡ软件应用技术具有一定的借鉴作用．　

关键词：ＣＡｘＡ；加工工艺；自动编程　

中图分类号：ＴＨ１６４　文献标识码：Ａ　

０引言　ＣＡＸＡ软件是数控加工中最常用的应用软件之一，目　

前，ＣＡＸＡ系列产品已经包含了从二维绘图设计、三维实体　

设计、工艺规程设计及数控车、线切割、雕刻、数控铣、加工　

中心等设备的自动编程２０多个系列软件产品．本文以典型　

零件的加工过程分析了ＣＡＸＡ软件在数控加工编程及加工　

仿真技术应用，力求切合生产实际，具有一定的指导意义．　

１零件的加工工艺分析　

要加工的零件如下图１—１所示，并提供１５０ｘ１００ｘ３２　毛坯一件，材料４５＃钢，调质ＨＲＣ２５～２８，及‘ｐ６３盘铣刀一　套、‘Ｐ１０立铣刀及球头铣刀各一套、‘ｐ１６立铣刀及球头铣刀　

各一套、　．８直柄钻头及　中心钻各一件、‘ｐ１Ｏ（Ｈ７）机　

铰刀一件、配套的夹具和量具．　

如下图１—１所示，零件外形规则，被加工部分的各尺　

寸、形位、表面粗糙度值及凹凸配合等要求较高．零件结构　

较为复杂，包含了平面、圆弧、内外轮廓、挖槽、钻孔、铰孔、　

以及倒Ｃ２直角和Ｒ３圆角，且大部分尺寸达到ＩＴ８一Ｉｒ丌级　

精度．　结合零件图形及所给刀具、零件毛坯等因素，制定了如　

下图ｌ一２所示的工序卡．　

１５　０　

・收稿日期：２０１１－１０—２８　技术要球；　

基于CAXA制造工程师软件的零件造型及数控铣削编程

基于CAXA制造工程师软件的零件造型及数控铣削编程

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：　

基于CAXA数控车、编程助手和斐克仿真软件配合的数控车削加工技术

基于CAXA数控车、编程助手和斐克仿真软件配合的数控车削加工技术

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基于CAXA数控车、编程助手和斐克仿真软件配合的数控车削加工技术

作者：高绍艳 张洲硕

来源：《中国新技术新产品》2013年第03期

摘 要：近年来随着科学技术的不断发展数控机床对于复杂零件的加工能力越来越强。面对复杂零件和粗加工中需要大量开粗的零件，为了提高编程效率和工艺，计算机自动编程和加工仿真已成为数控机床发展和应用的重要组成部分。市场上高端软件虽然功能全面，但软件成本相对较高，出于节省成本兼顾精度和编程检测方面的考虑，完全可以配合使用几个国产软件的相应模块。

关键词：自动编程；CAXA；编程助手；斐克仿真

中图分类号：TP314 文献标识码：A

随着数控机床功能的增加及加工复杂工件能力的提高，在零件编程时，对简单零件采用手工编程的方法很适合，但对于大量开粗和复杂零件加工时往往数值计算量较大、编程时间长、精度差且不易检查和编辑。故计算机自动编程和加工仿真便成为数控机床发展和应用的重要组成部分。市场上常见的制造类软件很多，如UG、CATIA、Pro/E等。这些软件虽然功能强大，但成本相对较高，并不适合中小企业生产和高校教学使用。其实在一般的生产和学习中我们也仅是使用这些软件的几个模块，这样我们完全可以找来几个单一功能的国产软件配合使用。由于很多软件主要是针对加工中心设计的，像车削这样二维图形的加工在坐标的建立和仿真模拟中的显示并不清楚。这里就基于CAXA数控车XP、编程助手和斐克仿真软件配合使用并以车削加工为例进行说明，如图1所示的工件。这里为了论述方便将零件进行了理想化，工件尺寸完全没有标注公差。正常情况下是没有这种可能的，这里请大家注意一下。

1 加工思路分析

根据图纸和工艺要求首先使用CAXA数控车软件进行二维建模，建立刀具、数控系统和机床信息。生成走刀路线和程序编码。再通过CAXA编程助手对生成代码进行检验和修改。最后再将代码文件输入斐克仿真软件进行仿真实验。