项目一：凸轮的造型与加工.doc

项目一：凸轮的造型与加工凸轮造型凸轮二维图1.1 凸轮的实体造型造型思路：根据上面给出的实体图形，我们能够看出凸轮的外轮廓边界线是一条凸轮曲线，我们可通过“公式曲线”功能绘制，中间是一个键槽。此造型整体是一个柱状体，所以我们通过拉伸功能可以造型。然后利用圆角过渡功能过渡相关边即可。1.1.1 绘制草图1 选择菜单【文件】【新建】命令或者单击“标准工具栏”上的图标，新建一个文件。2 按F5键，在XOY平面内绘图。选择菜单【应用】【曲线生成】【公式曲线】命令或者单击“曲线生成栏”中的图标，弹出如图00所示的对话框，选中“极坐标系”选项，设置参数如图。3 点击“确定”按钮，此时公式曲线图形跟随鼠标，定位曲线端点到原点，如图图 定位曲线到原点4 点击“曲线生成栏”中的直线工具，在导航栏上选择“两点线”、“连续”、“非正交”如图。将公式曲线的两个端点链接，如图 5 选择“曲线生成栏”中的“整圆”工具，然后在原点处点击鼠标左键，按“Enter”键，弹出输入半径文本框，如图设置半径为“30”，然后按“Enter”键。画圆如图 6 点击“曲线生成栏”中的直线工具，在导航栏上选择“两点线”、“连续”、“正交”、“长度方式”并输入长度为12，按回车键，参数如图。7 选择原点，并在其右侧点击鼠标，长度为12的直线显示在工作环境中，如图8 选择“几何变换栏”中的“平移”工具，设置平移参数如图。选中上述直线，点击鼠标右键,选中的直线移动到指定的位置。 9 选择“曲线生成栏”中的直线工具，在导航栏上选择“两点线”、“连续”、“正交”、“点方式”，参数如图。10 选择被移动的直线上一端点，在圆的下方单击鼠标右键。如图 注意：直线要与圆相交11 通上步操作，在水平直线的另一端点，画垂直线。如图12 选择“曲线裁剪”工具，参数设置如图。修剪草图如图 13 选择“显示全部”工具，绘制的图形如图14 选择“曲线过渡”工具，参数设置如图，选择如图鼠标处的两条曲线，过渡如图所示。然后将圆弧过渡的半径值修改为15，如图，选择如图鼠标处两条曲线，过渡如图。15 选择特征树中的“平面XY” ，点击“绘制草图”工具图标，进入草图绘制状态，单击“曲线投影”工具图标，选择绘制的图形，把图形投影到草图上。16 点击“检查草图环是否闭合”工具图标，检查草图是否存闭合，如不闭合继续修改；如果闭合，将弹出如图对话框。17 点击图标，退出草图绘制。1.1.2 实体造型1拉伸增料。选择“拉伸增料工具” ，在弹出的对话框中设置参数如图 图2过渡。点击“特征生成栏”中的过渡图标，设置参数如图，选择造型上下两面上的16条边，如图，然后点击“确定”按钮。 1.2 凸轮加工加工思路：平面轮廓加工因为凸轮的整体形状就是一个轮廓，所以粗加工和精加工都采用平面轮廓方式。注意在加工之前应该将凸轮的公式曲线生成的样条轮廓转为圆弧，这样加工生成的代码可以走圆弧插补，从而生成的代码最短，加工的效果最好。1.2.1 加工前的准备工作l 设定加工刀具1选择屏幕左侧的“加工管理”结构树， 双击结构树中的刀具库，弹出刀具库管理对话框。单击“增加铣刀”按钮，在对话框中输入铣刀名称。 2增加铣刀。单击“增加铣刀”按钮，在对话框中输入铣刀名称D20，增加一个加工需要的平刀。一般都是以铣刀的直径和刀角半径来表示，刀具名称尽量和工厂中用刀的习惯一致。刀具名称一般表示形式为“D10，r3”，D代表刀具直径，r代表刀角半径。3设定增加的铣刀的参数。如图所示在刀具库管理对话框中键入正确的数值刀角半径r=0，刀具半径R10，其中的刀刃长度和刃杆长度与仿真有关而与实际加工无关，刀具定义即可完成。4单击“预览铣刀参数”按钮，观看增加的铣刀参数，然后单击“确定”。l 后置设置用户可以增加当前使用的机床，给出机床名，定义适合自己机床的后置格式。系统默认的格式为FANUC系统的格式。1选择屏幕左侧的“加工管理”结构树， 双击结构树中的“机床后置”，弹出“机床后置”对话框。2增加机床设置。选择当前机床类型，如图所示。3后置处理设置。选择“后置处理设置”标签，根据当前的机床，设置各参数，如图所示。l 设定加工范围此例的加工范围直接拾取凸轮造型上的轮廓线即可。l 定义毛坯1 选择屏幕左侧的“加工管理”结构树， 双击结构树中的“毛坯”，弹出“毛坯”对话框。2点中“参照模型”复选框，再单击“参照模型”按钮，系统按现有模型自动生成毛坯。1.2.2 粗加工轮廓线精加工轨迹1在菜单上选择【加工】【精加工】【轮廓线精加工】命令，弹出“轮廓线精加工参数表”，设置参数如图。 2选择“切削用量”页面，设置参数如图。3切入切出和加工边界设置为默认方式。4选择“铣刀参数”页面，选择在刀具库中定义好的D20平刀，单击“确定”按钮。5状态栏提示“拾取轮廓和加工方向”，用鼠标拾取造型的外轮廓，如图。6 状态栏提示“确定链搜索方向”，选择箭头如图所示。7 单击鼠标右键，在工作环境中即生成加工轨迹，如图所示。1.2.3 生成精加工轨迹1 首先把粗加工的刀具轨迹隐藏掉。2在菜单上选择【加工】【精加工】【轮廓线精加工】命令，弹出“轮廓线精加工参数表”，设置参数如图。将刀次修改为“1”、加工余量设置为“0”，如图所示。然后点击“确定”。3其他参数同粗加工的设置一样，选择放大工具，查看精加工轨迹如图所示。1.2.4 轨迹仿真1 按“可见”铵扭，显示所有已生成的粗/精加工轨迹并将它们选中。2 单击【加工】【轨迹仿真】，选择屏幕左侧的“加工管理”结构树，选中所有加工轨迹，右键确认。系统自动启动caxa轨迹仿真器，点中仿真图标，弹出仿真加工对话框，如图所示；调整下拉菜单中的值为10，按按钮来运行仿真，3调整下拉菜单中的关于干涉选项的配置，例如调整为，可以帮助检查干涉情况，如有干涉会自动报警。4在仿真过程中，可以按住鼠标中间来拖动旋转被仿真件，可以滚动鼠标中间来缩放被仿真件。5仿真完成后，单击按钮，可以将仿真后的模型与原有零件作对比。做对比时，屏幕右下角会出现一个，其中绿色表示和原有零件一致，颜色越蓝，表示余量越多，颜色越红，表示过切越厉害。6仿真检验无误后，可保存粗/精加工轨迹。2.3.4 生成G代码1单击【加工】【后置处理】【生成G代码】，在弹出的“选择后置文件”对话框中给定要生成的NC代码文件名（凸轮.cut）及其存储路径，按“确定”退出。2分别拾取粗加工轨迹与精加工轨迹，按右键确定，生成加工G代码。4.3.5 生成加工工艺单生成加工工艺单的目的有三个：一是车间加工的需要，当加工程序较多时可以使加工有条理，不会产生混乱。二是方便编程者和机床操作者的交流，凭嘴讲的东西总不如纸面上的文字更清楚。三是车间生产和技术管理上的需要，加工完的工件的图形档案、G代码程序可以和加工工艺单一起保存，一年以后如需要再加工此工件，那么可以立即取出来就加工，一切都是很清楚的，不需要再做重复的劳动。1 选择【加工】【工艺清单】命令，弹出工艺清单对话框，如下左图。输入零件名等信息后，按拾取轨迹按钮，点中粗加工和精加工轨迹，右键确认后，按生成清单按钮生成工艺清单。如下右图。 2点中工艺清单输出结果中的各项，可以查看到毛坯、工艺参数、刀具等信息。如图所示。3加工工艺单可以用IE浏览器来看，也可以用WORD来看并且可以用WORD来进行修改和添加。至此，凸轮的造型、生成加工轨迹、加工轨迹仿真检查、生成G代码程序，生