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虎钳
自动
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基于虎钳组件的自动编程与虚拟加工.doc
数控加工刀具卡片.doc
数控加工工艺过程卡.doc
虎钳固定钳口.dwg
虎钳导杆.dwg
虎钳底座.dwg
虎钳活动钳口.dwg
虎钳球头杆.dwg
虎钳球面座1.dwg
虎钳球面座2.dwg
虎钳螺杆.dwg
虎钳装配图.dwg
目录
摘 要 4
Abstract 5
1 绪论 6
1.1数控铣床概述 6
1.2 数控机床的现状及发展趋势 6
2 虎钳组件各零件数控工艺分析 9
2.1 虎钳组件各零件分析 9
2.1.1 导杆的分析 9
2.1.2底座的分析 10
2.1.3固定钳口的分析 12
2.1.4活动钳口的分析 13
2.1.5螺杆的分析 14
2.1.6球面座1的分析 15
2.1.7球面座2的分析 16
2.1.8球头杆的分析 16
2.2 刀具、量具的选择 18
2.3 确定安装定位方案 18
2.4主轴转速n 18
2.5进给量 19
3 零件的自动编程与虚拟仿真 20
3.1 CAXA制造工程师的介绍 20
3.2 CAXA数控车的介绍 20
3.3CAXA数控车与制造工程师软件特点 20
3.3.1 方便的特征实体造型 20
3.3.2 强大的NURBS自由曲面造型 20
3.3.3 灵活的曲面实体复合造型模式 20
3.3.4 2轴到3轴的数控加工功能 21
3.3.5 支持高速加工 21
3.3.6 参数化轨迹编辑和轨迹批处理 21
3.3.7 加工工艺控制 21
3.3.8 加工轨迹仿真 21
3.3.9 通用后置处理 21
3.3.10 CAXA数控车图形编辑功能 21
3.3.11 CAXA数控车的虚拟加工 22
3.4 各零件造型与数控编程 22
3.4.1 导杆零件的数控编程 22
3.4.2 底座的数控加工 24
3.4.3固定钳口的加工 28
3.4.4活动钳口的加工 30
3.4.5螺杆的数控加工 32
3.4.6球面座1和2的加工 36
3.4.7 球头杆的加工 39
总 结 42
参考文献 43
致 谢 44
摘 要
本次毕业设计主要内容包括有数控机床和数控编程知识的介绍，以平口虎钳组件中的各个零件为例，对平口虎钳组件各个零件进行了工艺性分析，主要包括 各个零件的工艺参数，各个零件数控加工过程选择的刀具，制定各个零件加工工艺卡和数控刀具卡。CAXA数控车的软件和CAXA制造工程师软件各部分的实体建模,并使用这些软件的数控加工仿真和处理。
这个说明书的主要内容为平口虎钳的每个零件的数控加工工艺分析，还有运用 CAXA软件的造型与实体仿真加工并且后置处理生成G代码。每个零件的数控编程中用到了G02/G03圆弧插补指令；G81钻孔；M98调用子程序指令。
关键词：数控加工编程，加工仿真，CAXA制造工程师
- 内容简介：
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毕业设计（论文）类 型： 毕业设计说明书（论文）题 目： 平口虎钳的自动编程与虚拟加工学生姓名：指导教师：专 业：时 间：2目录摘 要 .4Abstract .51 绪论 .61.1 数控铣床概述 .61.2 数控机床的现状及发展趋势 .62 虎钳组件各零件数控工艺分析 .92.1 虎钳组件各零件分析 .92.1.1 导杆的分析 .92.1.2 底座的分析 .102.1.3 固定钳口的分析 .122.1.4 活动钳口的分析 .132.1.5 螺杆的分析 .142.1.6 球面座 1 的分析 .152.1.7 球面座 2 的分析 .162.1.8 球头杆的分析 .162.2 刀具、量具的选择 .182.3 确定安装定位方案 .182.4 主轴转速 n.182.5 进给量 .193 零件的自动编程与虚拟仿真 .203.1 CAXA 制造工程师的介绍 .203.2 CAXA 数控车的介绍 .203.3CAXA 数控车与制造工程师软件特点 .203.3.1 方便的特征实体造型 .203.3.2 强大的 NURBS 自由曲面造型 .203.3.3 灵活的曲面实体复合造型模式 .203.3.4 2 轴到 3 轴的数控加工功能 .213.3.5 支持高速加工 .213.3.6 参数化轨迹编辑和轨迹批处理 .213.3.7 加工工艺控制 .213.3.8 加工轨迹仿真 .213.3.9 通用后置处理 .213.3.10 CAXA 数控车图形编辑功能 .213.3.11 CAXA 数控车的虚拟加工 .223.4 各零件造型与数控编程 .223.4.1 导杆零件的数控编程 .223.4.2 底座的数控加工 .2433.4.3 固定钳口的加工 .283.4.4 活动钳口的加工 .303.4.5 螺杆的数控加工 .323.4.6 球面座 1 和 2 的加工 .363.4.7 球头杆的加工 .39总 结 .42参考文献 .43致 谢 .444摘 要本次毕业设计主要内容包括有数控机床和数控编程知识的介绍，以平口虎钳组件中的各个零件为例，对平口虎钳组件各个零件进行了工艺性分析，主要包括 各个零件的工艺参数，各个零件数控加工过程选择的刀具，制定各个零件加工工艺卡和数控刀具卡。CAXA 数控车的软件和 CAXA 制造工程师软件各部分的实体建模,并使用这些软件的数控加工仿真和处理。这个说明书的主要内容为平口虎钳的每个零件的数控加工工艺分析，还有运用 CAXA 软件的造型与实体仿真加工并且后置处理生成 G 代码。每个零件的数控编程中用到了 G02/G03 圆弧插补指令；G81 钻孔；M98 调用子程序指令。关键词：数控加工编程，加工仿真，CAXA 制造工程师5AbstractThis graduation design mainly includes the introduction of CNC machine tools and CNC programming knowledge, and vise assembly parts for example, pair of vise the parts of the module of process analysis, including various parts of the process parameters, various parts processing selection tool, to develop various machining process card and CNC tool cards. And the use of CAXA numerical control vehicle software and CAXA manufacturing engineer software for various parts of the solid modeling and post processingGenerate G code, and use of these software for numerical control machining simulation, and to get the program of postprocessing.The main contents of vice parts of the module of NC machining process analysis, as well as the use of CAXA software modeling and simulation entity processing. In the various parts of the programming used the G02/G03 arc interpolation instruction; G81 drilling; M98 call subroutine instruction.Key words：NC machining programming, Processing simulation, CAXA Manufacturing Engineer61 绪论1.1 数控 铣床概述数控铣床是一种具有强大处理功能的数控机床,而且目前发展迅速。加工中心、柔性制造单元生产和数控铣床、数控镗床这两种铣削方法是分不开的。由于数控铣削过程是最复杂和需要解决的技术问题。因此,人们在软件系统的研究和开发数控系统和自动编程语言,是铣的焦点。数控铣床可分为垂直和水平两个数控铣床,数控系统配置的所有类型的铣床是相似的,所以几乎是差不多的。在机床行业,数控技术,许多过去的通用机完成数控机床的技术内容完成和大量的普通机器更换,大大促进了机床行业技术进步和产业发展。数控机床在军事、航空航天、汽车和造船业,几乎所有制造业。总之,数控机床中起着非常重要的作用在促进技术进步和经济发展,提高人类生活质量,创造新的就业机会。数控机床是一种高效的自动处理机是一种典型的机电产品。与普通机床相比,数控机床具有以下优点：容易处理复杂形状的零件,提高生产率；可实现多台机器的使用,可以大大减少特殊夹具,提高刀具的使用寿命,提高零件的加工精度,易于保证加工质量,工件加工周期短,效率高可以大大减少产品在生产；可以大大减轻工人劳动强度等。数控机床是高精度和高生产率的自动化机床。加工过程动作序列和坐标的移动部件和辅助功能是自动控制的数字信息,操作员在这个过程中不能干扰,不像一般机床及零部件行业, 数控机床在几乎任何方式比普通机床设计更加完美,更加准确。为了满足的要求精度高、效率高、自动化程度高,结构设计的数控机床已经形成自己的独立系统,改善结构的过程中,因此数控机床出现许多新的结构和组件。1.2 数控机床的现状及发展趋势随着机械制造生产模式的演变,对机械制造装备提出了不同的要求.自 1990 年代以来,为了快速响应世界生产,并逐步实现制造资源集成的社会快速灵活的更高程度的机械制造设备,使用虚拟制造和快速原型制造技术。7数控技术是先进制造技术的核心,是实现自动化的基础和网络,灵活和集成制造。数控设备的总体水平标志着一个国家工业现代化水平和综合国力。 但是和其它国家相比，我国的数控车床行业还是有许多的不足。一、基于信息技术的薄弱,高对外国技术的依赖。中国数控机床行业整体技术开发能力和技术基础薄弱,信息技术的应用水平不高。行业,现有的信息技术来源主要依靠引进国外技术,依赖程度更高,对引进技术消化仍在掌握现有技术,提高本地化率,没有上升的高度产品独立开发能力和技术创新能力的形成。高精度、高速度、高效率、复变函数、多轴联动等特征的高性能数控机床基本上仍然依靠进口。 二、产品成熟度较低，可行性不高。国内的无故障生产时间远比国外的低。 三、创新能力低，市场竞争力不强。虽然我国数控机床的生产超过一百家,大部分的企业无法形成规模生产,缺乏信息技术利用、创新能力低、生产成本高、产品市场竞争能力不强。 快速发展的柔性制造系统和计算机集成系统的成熟度,更高的要求提出了数控加工技术。目前,数控机床的信息是向以下几个方面发展： 高速度、高精度化。目前,中国生产的第六代数控系统处理器数量和使用频率越高,提高基本操作系统的速度、高速运行、模块化和多轴控制系统已成为可能。与此同时,新一代数控机床将用于大规模集成电路和多微处理器结构,为了提高数据处理的能力。 智能化。现代数控机床的智能化发展通过物理量影响加工精度和检测效率,建模、特征提取,自动感知处理系统的内部状态和外部环境,迅速做出明智的决策来实现最优目标,机床工艺参数的实时控制,因此加工过程在最好的状态。 一、是高速加工技术发展迅速高性能功能组件,轻量级的移动部件,减少运动惯性。工具材料和结构的支持下,从一个高速刀具加工,机床全面高速的发展,如数控机床主轴转速每分钟从数以千计的发展转移到几万,几十万,快速移动的速度从每分钟超过十米到几米和 100 米以上;改变刀时间从 10 秒下降到低于 10 秒,3 秒,1 秒,工具改变速度几倍到十倍。高速加工技术的应用,缩短加工时间和辅助时间,从而达到高质量和高效率的加工和生产。8二、是精密加工技术有所突破通过机床的结构的优化,优化的制造和组装,精密数控系统和伺服控制,精度高的功能组件和使用温度和振动误差补偿技术的应用,以提高几何精密机械加工、精密运动,减少形状误差、表面粗糙度。目前,重复定位精度可以达到 1m,到亚微米超精加工。三、是技术集成和技术复合趋势明显消除切削液技术集成和技术是一个复合数控机床技术的发展趋势是最活跃的,如复合类型的过程中,车,铣,钻,无聊,研磨,齿轮加工过程的化合物,交叉复合加工技术类型、金属切割和激光、冲压、激光烧结金属和镜子,复合加工机械发展非加工组合,因此配件制造和管理信息的发展和应用软件兼容,其目的是实现复杂形状零件加工和生产过程的集中管理。技术集成和复杂的形成一种新型的机床复合加工机床,并提出各种各样的机床结构创新。四、是数字化控制技术进入了智能化的新阶段智能指的是过程,计算机的使用、信息和网络智能技术结合的监测过程数字控制和智能人工智能实现自动编程。智能监控系统能自主完成。因此智能监控系统的机床的机械、电气、液压系统故障自动诊断、报警、故障显示,直到完成一项交易。聪明的使用技术来实现管理信息融合和智能决策过程的重建和优化控制,智能误差补偿控制、智能故障诊断和维护,大大提高形成和加工精度,提高生产效率。信息技术在制造业的应用系统已发展成为柔性制造单元和智能网络工厂,并进一步对制造系统发展的方向。五、是极端制造扩张新的技术领域极端制造技术是一个非常微,非常精确和极端条件下,如制造技术。极端制造技术是一个重要的数控机床的发展方向。关注微纳米机电系统的制造技术、超精密制造、巨大的制造系统,等数控制造技术、检测技术和相关数控机床的发展,微型制造技术和应用。92 虎钳组件各零件数控工艺分析2.1 虎钳组件各零件分析2.1.1 导杆的分析图 2-1 导杆零件图由导杆零件图 2-1 可知，该零件为棒料零件，采用切割下料后，直接上数控车床上加工。材料为 45 钢。加工大外圆后加工小外圆，最后端面即可。工艺分析：首先先要下料，材料尺寸为 20x120。在数控机床上，先对棒料的表面进行粗车加工为下面精车做基础。其次，对棒料的外表面进行精车加工，加工尺寸的为 10，为了保证工件尺寸的准确性，用千分尺进行测量。最后在对棒料表面进行最后一次的精车加工，加工尺寸为 8。端面也要进行精车加工，要保证工件的准确性和美观。所用的刀具和工序如下：工序号 工序 刀具 规格类型 材料1 车外圆 T02 90 度外圆车刀 钨钢主要工件参数：90 外圆车刀 20mm10游标卡尺 0150mm千分尺 025mm棒料尺寸 20x120mm主要技术参数：主轴转速 n1 796.2r/min切削速度 v min/25主轴转速 n2 368r/min进给量 0.05mm2.1.2 底座的分析图 2-2 底座零件图由零件图 2-2 可知，该零件为轴套类零件，采用棒料毛坯下料后加工，材料为 45钢。该零件的整体外圆和大孔在数控车床上加工，小孔、螺孔、腰槽和六角扁方上数控铣床上加工。工艺分析：先下料 120x60mm 的棒料，该零件的毛坯是棒料，材料为 45 钢。对底座表面粗车加工，为下面工件加工做基础。对底座上的孔进行加工，在底座中间钻孔，空的尺寸为 20mm，对其孔进行扩孔，扩孔后的尺寸为 60mm。再对凹面进行粗车加工，加工尺寸为 70 深 5mm，对底座的表面进行车削 85。铣 85 面上腰形槽，11并用游标卡尺对其测量，确保准确性。接下来，对孔加工；在底座表面上钻 2-M8 孔和2-14 孔，再用内径千分尺对其测量保证尺寸的准确。再在另一面钻一个 M10 孔，最后再用立铣刀，铣六边形。刀具和工序：工序号 工序内容 刀具号 刀具类型 刀具材料1 车外圆、凹面 T02 90 度外圆车刀 钨钢2 中间孔底孔 T03 20 钻头 高速钢3 中间孔扩孔 T04 内孔车刀 钨钢4 腰槽 T05 键槽铣刀 硬质合金5 六角方 T06 立铣刀 硬质合金6 沉头孔 T07 14 平钻头 高速钢7 M10 底孔 T08 8.2 钻头 高速钢8 M8 底孔 T09 6.8 钻头 高速钢主要工件参数：钻头 1020mm，棒料 120x60mm外圆车刀 120mm游标卡尺 0150mm主要技术参数：切削速度 25mm/min主轴转速 612r/min进给量 0.05mm122.1.3 固定钳口的分析图 2-3 固定钳口零件图由零件图 2-3 可知，该零件为板料材料为 45 号钢。先气割下料后再进行后续加工。加工均在数控铣床上加工，采用先铣四周及上下面，后铣各凸台及缺口，接着铣凹面，最后钻孔攻牙。工艺分析：固定钳口是在数控铣床上加工的，这个零件的毛坯是板料，所以下料85x65x50mm。把板料四周铣至 78x59x45mm, 精铣钳口上表面的缺口 22x16.5mm；精铣凸台 60x59mm；精铣 50mm 深槽深 5mm；铣宽 72mm 凸台；然后再钻孔，最后铣斜角21x58.24 度。主要的工序和刀具：工序号 工序 刀具号 刀具规格 刀具材料1 四周面、斜角、缺口、凸台、 凹面T01 立铣刀 10 硬质合金2 10 销底孔 T02 9.8 钻头 高速钢3 M12 底孔 T03 10.2 钻头 高速钢4 13.7 孔 T04 13.7 平钻头 高速钢135 M8 底孔孔 T05 6.8 钻头 高速钢6 M6 底孔 T06 5 钻头 高速钢主要工件参数：铰刀 10mm钻头 5 15mm板料 85x65x50mm游标卡尺 0150mm主要技术参数：切削速度 25mm/min主轴转速 487r/min进给量 0.05mm142.1.4 活动钳口的分析图 2-4 活动钳口零件图已知图 2-4 的活动钳口零件图，可知采用 45 号板料，直接上数控铣床，先铣四周及上下面，后铣缺口，再钻孔攻牙，最后铣斜角。工艺分析：下料 80x50x40mm,采用的是板料作为毛坯。先是粗铣工件的四周面，再对其进行精铣，要保持工件的粗糙度和工整。对工件上表面的缺口铣削，其面积尺寸为 26x20mm。钻铰孔 2-8mm 和 12mm 两个孔，并用内径千分尺进行测量。继续钻铰 2-8mm 和 12mm；同上用工具测量。最后铣斜角 30x16.7 度。主要刀具和工序：工序号 工序 刀具号 刀具规格 刀具材料1 四周面、斜角、缺口 T01 立铣刀 10 硬质合金2 8 销底孔 T02 7.8 钻头 高速钢3 12 销底孔 T03 11.8 钻头 高速钢4 8 销孔 T04 8 铰刀 钨钢5 12 销孔 T05 12 铰刀 钨钢156 M6 底孔 T06 5 钻头 高速钢其技术参数同上。2.1.5 螺杆的分析图 2-5 螺杆零件图已知图 2-5 螺杆的零件，可知采用 45 号钢圆棒料，采用带锯床下料后，直接上数控车床进行数控车削，就可以加工此形状出，其中要加工外螺纹，还有铣六角扁方。工艺分析：下料 30X140mm 的棒料；在数控车床上对 45 号钢园棒料粗车外圆至22mm;再对其精车至 22mm; 精车外螺纹 M12mm 及退刀槽。主要的刀具和工序：工序号 工序 刀具号 刀具规格 刀具材料1 车外圆 T01 90 度外圆车刀 钨钢2 车螺纹 T02 60 度外螺纹车刀钨钢3 螺纹退刀槽 T03 成形槽刀 钨钢4 六角方 T04 立铣刀 10 硬质合金16技术参数同上。2.1.6 球面座 1 的分析图 2-6 球面座 1 零件图由图 2-6，球面座 1 零件图可知，该零件可采用 45 号钢圆棒料，采用带锯床下料后，直接上数控车床进行数控车削，最后在铣床上切开即可。工艺分析: 下料 60x45mm 的棒料作为毛坯；对棒料的外表面进行粗车外圆；钻球面座 1 中间孔至 25mm；再对其孔进行精车至 30mm; 精车球面座 1 内球面弧SR19；再对其端面进行车铣保证其粗糙度。钻外圆面上 10 孔；切开 4mm 槽分成两半。主要刀具和工序：工序号 工序 刀具号 刀具规格 刀具材料1 端面 T01 端面车刀 钨钢2 车外圆 T02 90 度外圆车刀 钨钢3 中间孔底孔 T03 25 钻头 高速钢4 中间孔扩孔 T04 内孔车刀 钨钢5 内球面弧 T05 内圆 R 车刀 钨钢177 10 孔 T06 10 钻头 钨钢8 切槽 T07 锯片铣刀 高速钢其技术参数同上。2.1.7 球面座 2 的分析图 2-7 球面座 2 零件图由图 2-7，球面座 2 零件图可知，该零件可采用 45 号钢圆棒料，采用带锯床下料后，直接上数控车床进行数控车削，最后在铣床上切开即可。工艺分析：其工艺与球面座 1 相似。2.1.8 球头杆的分析18图 2-8 球头杆零件图由零件图 2-8 可知球头杆采用 45 号钢圆棒料，采用卧式带锯床下料后，直接上数控车床进行数控车削，就可以加工此形状出，最后的孔上钻床或铣床加工。工艺分析：球头杆此零件是以 45 号钢圆棒料为毛坯，下料尺寸为 60x75mm;对毛坯外圆进行粗车加工 ；再次对其精车加工外圆 50mm,并用游标卡尺测量，保证其准确性。精车球头 SR19；精车锥面 20mm、24mm；钻 4-7mm 孔,最后并对其检验。保证工件的质量。主要刀具和工序：工序号 工序 刀具号 刀具规格 刀具材料1 车外圆 T02 90 度外圆车刀 钨钢2 球头 T03 外圆 R 车刀 钨钢3 锥面 T04 75 度外圆车刀 钨钢4 钻 7 孔 T05 7 钻头 高速钢主要技术参数：钻头速度 v 15mm/min主轴转速 n 487r/min切削速度 v 25mm/min进给量 0.05mm192.2 刀具、量具的选择在给出虎钳组件中的各个零件，经过分析每个零件在数控铣床或数控车床上加工，加工中所需的刀具，数控铣床上加工的零件从各个零件图中分析得出：图样的轮廓的最小半径为 R5，以此我们在铣时选用 20mm 或 10mm 立铣刀。同样腰形凹槽的半径为 R4，选取 键槽铣刀。8、10、12 等销孔均为先采用先钻孔后铰孔，m可以选择中心钻，选择相应的中心钻头，接着钻孔选择比最后直径稍小一些的钻头，最后铰孔选择与此最后直径相同的铰刀。各螺纹孔选 钻螺纹的底孔后攻丝；数控车床上外圆选择 90 度外圆车刀，外圆锥面选择 75 度外圆车刀，外圆弧或球面选择外 R 车刀，外螺纹选择 60 度外螺纹车刀，内孔精车选择内孔车刀，内圆锥面选择 75 度内圆车刀，内圆弧或球面选择内圆 R 车刀，内螺纹选择 60 度内螺纹车刀等。量具选择 0-150mm 游标卡尺，0-25mm 内径千分尺，25-50mm 内径千分尺，深度游标卡尺等。2.3 确定安装定位方案在数控铣床上加工零件，选择工作台表面作为定位面，一边为夹紧面、另一边为机夹定位，用水平块将其方正，一定要考虑垫铁与加工部位是否干涉，钻孔时注意不要钻到垫铁。在数控车床上定位直接选择三爪卡盘即可。2.4 主轴转速 n 根据允许的切削速度 v 选取转速D/10式中，D 表示刀具直径（mm ） ，刀具寿命将确定 v。这里以铣削为例，列出几个常用的刀具转速。10mm 的立铣刀的切削速度 v 为 10-25mm /分钟。在这里，然后主轴转速.这里取，则主轴转速min/25v1nmin/2.796in/04.325/01 rrDv20mm 立铣刀切削速度 v 常选为 10-25mm/分钟.这里取 ，则主轴i/5v20转速 1n2210510/min398/in3.4vDrr7.8 钻头速度 常选为 则主轴转速i/2331510/ n61/i.478nvrr9.8 钻头速度 常选为 则主轴转速mi/2440/ 47/i3.19vDrr其余的各刀具转速以此例为准。2.5 进给量 零件的加工精度和表面粗糙度通常基于工具和工件材料的选择。当加工精度要求较高时，进给量应选择小一些，查表选取每齿进给 0.05mm，确定进给速度进给速度 是根据每齿进给，齿数和已知的转速计算出来的fvnzfZ这里以直径为 10mm 的铣刀，转速为 800r/min，所需要的进给量2,1,2,10331Zmdd.580/in60/infVr其余刀具进给速度可查表计算。213 零件的自动编程与虚拟仿真3.1 CAXA 制造工程师的介绍CAXA 制造工程师软件在 Windows 环境中运行 CAD / CAM 集成数控编程软件。集成软件数据接口,几何建模和加工轨迹生成、加工过程仿真,NC 代码生成、处理单生成一组面向数控编程的功能复杂的部分。3.2 CAXA 数控车的介绍CAXA 数控车与 CAD 软件强大的绘图功能和完善外部数据接口,你可以画出任何复杂图形,通过 IGES DXF 和其他数据接口和数据交换数据。CAXA 数控车具有强大的功能,使用简单的轨迹生成和通用后置处理函数。CAXA 数控车的 2 d 绘图和计算机数控车床加工提供了一个很好的解决方案,与 CAXA 专业设计软件 CAXA 数控车和CAXA 专业制造软件组合在一起,它会在任何 CAD / CAM 完全满足您的要求。3.3CAXA 数控车与制造工程师软件特点3.3.1 方便的特征实体造型利用特征建模技术和准确,可用于描述术语信息设计的特点,简单和准确的。先进的精确功能实体建模技术完全放弃了传统元素分离,而且麻烦的方式使设计过程直接和简单。实体模型可以生成的物质增加,拉伸,旋转,移动,或增厚的表面来实现,也可以通过减少材料损失或减少表面的实体。3.3.2 强大的 NURBS 自由曲面造型CAXA 制造工程师继承和发展之前版本的表面建模功能。从表面的线框提供了丰富的建模工具。通过数据列表、数学模型、字体文件和各种各样的数据生成的样条曲线,通过扫描、放样,拉伸,指南,网络的形成和其他形式的复杂曲面和任意切割,过渡,扩展,缝合,十字路口,变形,建立具有任意复杂的模型。的真正含义图生成的曲面模型可以直接显示设计结果。3.3.3 灵活的曲面实体复合造型模式利用这一模式，可实现曲面裁剪实体，曲面生成实体曲面约束实体等混合操作，22是用户设计产品和模具的有利工具。CAXA 制造工程师快速有效处理轴的数控铣削功能。3.3.4 2 轴到 3 轴的数控加工功能2 轴到 3 轴加工方式: 等值线的部分可以直接用于生成加工轨迹的命令 ,而不需要建立一个三维模型:提供轮廓加工和处理功能和处理区域允许任意形状 ,可以分别指定轮廓加工和岛上的草案,自动分层处理。3.3.5 支持高速加工支持高速切削过程中,提高产品的精度,减少代码的数量,这样处理的质量和效率大大提高。3.3.6 参数化轨迹编辑和轨迹批处理。CAXA 制造工程师可以定义加工轨迹参数,而不是立即生成轨迹。流程设计人员可以大量的工艺参数轨迹的定义之前,和在一个集中的时间批量生成。通过这种方式,它是合理的优化工作时间。3.3.7 加工工艺控制CAXA 制造工程师提供了一个丰富的过程控制参数,可以很容易地控制加工过程,因此程序员可以充分利用这个控制。3.3.8 加工轨迹仿真CAXA 制造工程师提供跟踪仿真工具来验证数控代码的正确性。它可以模拟加工过程和显示的任意部分加工零件,通过物理现实和显示加工路径。3.3.9 通用后置处理CAXA 制造工程师提供后置处理程序,而不需要生成中间文件可以直接输出 G 代码控制指令。系统不仅可以提供通用数控系统发布格式,也可以定义在后置处理格式特殊的数控系统。3.3.10 CAXA 数控车图形编辑功能CAXA 数控车有很好的图形编辑功能,操作速度和手工编程。曲线分为点、线、圆23弧、样条函数,结合曲线等等。工作可以任意定义的坐标系统,在多坐标系统之间随机开关;层,颜色,拿起一切过滤工具,该系统是完美的。3.3.11 CAXA 数控车的虚拟加工轮廓和表面粗糙和细切割、切割、钻孔、任意函数的线程;样条曲线; 自定义公式曲线;没有那台旧机器周期指令编程的支持,解决这种镗床手动编程,计算机支持系统的小内存处理程序,该程序会自动输出屏蔽功能;开放功能,根据自定义处理代码允许特殊机床基础 ;支持加工中心的定义,你可以看到代码的输出函数代码读取图形编程,仿真功能提供了最后检查加工程序;DXF,IGES 数据接口光滑,可以接受任何其他软件数据。3.4 各零件造型与数控编程3.4.1 导杆零件的数控编程此导杆零件较为简单，在使用 CAXA 数控车的时候，只需用到外形车削的精削方式就可以了，总共两步，导杆的外形车削刀具路径如下图：图 3-1 导杆的车削刀具路径相对来说，此导杆的刀具设置参数也较为简单，刀具采用 95 度外轮廓车刀，具体的刀具设置参数如下：24图 3-2 导杆的加工参数图 3-3 导杆的刀具参数设置完后即可对此零件进行模拟仿真，最后按照后置处理的方式得出该零件的后置处理的程序，程序如下:N10 G50 S10000N20 G01 G97 S1000 T00N30 M03N40 M08N50 G00 X32.067 Z-4.537 N60 G00 X32.067 Z-0.561 N70 G00 X11.000 Z-0.561 N80 G00 X4.561 Z-0.561 N380 G01 X4.500 Z108.914 F10.000 N390 G01 X4.500 Z89.500 N400 G00 X9.500 Z89.500 N410 G00 X9.500 Z109.854 N420 G00 X2.854 Z109.854 N430 G01 X4.000 Z108.707 F10.000 N440 G01 X4.000 Z89.500 25N450 G00 X10.000 Z89.500 N460 G00 X22.330 Z89.500 N470 G00 X22.330 Z133.622 N480 M09N490 M303.4.2 底座的数控加工这个底座应该在数控铣床上加工,使用 CAXA 制造工程师软件编程。先对本次底座的外形进行三维造型。三维造型后的底座见图 3-4 所示。由于针对本次底座的加工在CAXA 制造工程师上只能采用三轴加工，因此侧边的孔以及槽在本次数控编程中就不宜考虑，主要考虑一个平面上的铣削加工。图 3-4 底座的加工三维模型针对底座的加工，如图 3-5CAXA 所示，制造工程师先采用铣削外形，铣削外形有两步，一步是铣削六角扁方，一个是铣削外圆轮廓。毛坯的材料选择棒料，第一步铣削就是铣削外圆轮廓，选择平面区域粗加工，分为粗铣和精铣，为了节省篇幅，本次就选择精铣外圆轮廓，因为通过这一步，直接铣出外圆 85 的凸台轮廓。26图 3-5 底座外圆凸台轮廓铣削刀具路径图 3-6 底座外圆轮廓加工刀具参数底座的外圆凸台轮廓加工完后对六角扁方进行铣削加工，本次采用平面轮廓精加工的方式进行加工，刀具的参数同外圆轮廓铣削的方式相同，具体的设置参数和刀具参数见图 3-6，3-7 所示。图 3-7 六角扁方的轮廓铣削27外形铣削完成后对零件的中间孔进行铣削，本次采用先钻小孔后钻大孔，最后精铣轮廓即可，从零件的特征来看先钻 20 的通孔。钻 20 通孔就需要用到孔加工的形式，孔加工的形式比较简单，具体的孔加工参数和刀具参数设置如图 3-8、3-9 所示。图 3-8 孔加工参数图 3-9 钻 20 孔加工的刀具参数28图 3-10 中心孔加工刀具参数中间的大孔 60 深 39mm 的采用轮廓铣削的方式进行精铣，采用平面轮廓精加工，此加工设置同六角扁方设置的方式相同，具体祥见模型文件。最后对本底座零件的加工进行后置处理，同导杆的设置方式相同，具体见相关程序如下:N10 G90G54G00Z100.000N12 S3000M03N14 X0Y0Z100N16 X-57.892N18 Z6.000N20 G01Z-4.000F100N22 X-40.936Y-40.936F1000N24 X-0.000Y-57.892N26 X40.936Y-40.936N28 X57.892Y-0.000N30 X40.936Y40.936N32 X0.000Y57.892N34 X-40.936Y40.936N36 X-57.892Y0.000N38 X-52.48029N40 X-37.109Y-37.109N42 X-0.000Y-52.480N44 X37.109Y-37.109N46 X52.480Y-0.000N48 X37.109Y37.109N50 X0.000Y52.480.N946 G01X0.000N948 Z-35.000N950 X25.000N952 G02X25.000Y0.000I-25.000J-0.000N954 G01X0.000N956 Z-39.000N958 X25.000N960 G02X25.000Y0.000I-25.000J-0.000N962 G01X0.000N964 Z-29.000F100N966 G00Z100.000N968 M05N970 M303.4.3 固定钳口的加工根据之前两个零件的形式先对固定钳口在 CAXA 制造工程师上进行三维建模，得出如图 3-11 的三维图形，由于 CAXA 制造工程师只能进行三轴加工，因此对此固定钳口进行上端面的铣削加工，主要包括外形铣削，凸台轮廓铣削，中间孔铣削，还有钻孔的加工，具体的设置步骤及其参数见如下图所示。30图 3-11 固定钳口的三维造型凸台的轮廓采用平面区域粗加工的形式，方式同前一样。图 3-12 凸台轮廓铣削刀具路径图 3-13 中间凹面铣削刀具路径31图 3-14 四个 M6 底孔的加工最后对本固定钳口零件的加工进行后置处理，同导杆的设置方式相同，具体详情见相关程序如下:N10 G90G54G00Z100.000N12 S3000M03N14 X0Y0Z100.00N16 X-36.046Y-38.900N18 Z10.000N20 G01Z0.000F100N22 X35.754F1000N24 Y-17.900N26 X38.754N28 Y19.900N30 X29.954N32 Y-20.100N34 X-30.246N36 Y19.900N38 X-39.046N40 Y-17.900N42 X-36.046N44 Y-38.900N46 X-31.046Y-33.900N48 X30.754N50 Y-25.100.N1176 M05N1178 S1000M03N1180 X-14.140Y14.14032N1182 Z50.000N1184 G99G81X-14.140Y14.140Z-7.000R3.500F100N1186 X14.140Y14.140N1188 X14.140Y-14.140N1190 G98X-14.140Y-14.140N1192 G80G00Z100.000N1194 X0.000Y0.000N1196 M05N1198 M303.4.4 活动钳口的加工根据之前的固定钳口针对本次零件活动钳口在 CAXA 制造工程师上进行三维建模，得出如图 3-15 的三维图形，由于 CAXA 制造工程师只能进行三轴加工，因此对此活动钳口进行上端面的铣削加工，主要包括外形铣削，还有钻孔的加工，具体的设置步骤及其参数见如下图所示。图 3-15 活动钳口三维造型33图 3-16 活动钳口的刀具路径最后对本活动钳口零件的加工进行后置处理，同导杆的设置方式相同，具体详情见如下；N10 G90G54G00Z100.000N12 S3000M03N14 X0.00Y0.0Z100.0N16 X102.035Y-7.266N18 Z5.000N20 G01Z-5.000F100N22 X15.000Y-20.720F1000N24 X-19.266Y-31.000N26 X-41.000N28 Y-7.000N30 X-15.000N32 Y13.000N34 X15.000N36 Y-20.720N38 X102.035Y-7.266N40 Z-10.000.N346 M05N348 S1000M03N350 Z50.000N352 G98G81X0.000Y0.000Z-8.000R0.500F100N354 G80G00Z100.000N356 M05N358 M30343.4.5 螺杆的数控加工此螺杆零件较为简单，在使用 CAXA 数控车的时候，只需用到外形车削的精削方式就可以了，其中的螺纹采用外螺纹车削来进行，螺杆的外形车削刀具路径如下图：图 3-17 螺杆的车削刀具路径相对来说，此螺杆的刀具设置参数也较为简单，螺杆外形车削直线段刀具采用 95度外轮廓车刀，斜线段采用 75 度外轮廓车刀，具体的刀具设置参数如同前面的导杆设置方式相同，本次不再过多累述，具体详情见相应的模型文件。本次主要由于此螺杆上有外螺纹，本次需要设置外螺纹车削的具体参数，外螺纹车削选择 CAXA 数控车软件中的车螺纹功能。先点击“车螺纹”菜单，然后选择螺纹的起始点和最终点，在图形上点击相应的位置即可，然后设置螺纹的螺距，选择螺距为 1.75mm，选择外螺纹车刀，具体设置的参数见下图所示：图 3-18 外螺纹刀具路径35图 3-19 螺纹车刀参数在进行外螺纹车削完成后，相应的还有螺纹退刀槽，本次需要加工螺纹退刀槽，也采用 CAX
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