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扇形件的数控编程及加工

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关键词：: 扇形数控编程加工

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扇形件的数控编程及加工仿真

摘要
本次设计主要包括有数控机床和编程的设计，对扇形零件的工艺性分析，包括有工艺和刀具的选择、工艺参数的设计、零件程序的手工编制，程序的仿真，并利用CAXA制造工程师软件进行三维造型，并应用它进行数铣加工刀具路径的编制并进行三维模型的加工仿真。
文章的主要内容为工件的工艺性分析，工件手工的程序编制，以及运用CAXA制造工程师软件的造型与实体加工仿真。在零件的手工编程中用到了G01直线插补，G02和G03圆弧插补指令，G81钻孔等指令。

关键词：工艺分析，数控编程，CAXA

Abstract
The design includes the CNC machine and programming introduction, analysis of the process of fan-shaped parts, including the process tool selection, process parameters design, the part program manual programming, simulation, and modeling using CAXA software, the simulation of 3D model and apply it to a number of milling tool path the preparation and.
The main content of the article is to analyze the process of workpiece, workpiece manual programming, as well as modeling and entity by use of CAXA software simulation and machining. In the part of the manual programming use G01 linear interpolation, circular interpolation commands G02 and G03, G81 drilling and other instructions.

Key words：Process analysis, NC programming, CAXA

目录
摘要 2
Abstract 3
1.绪论 5
    1.2 数控加工工艺及编程技术概述 6
1.2.1手工编程 6
1.2.2自动编程 7
2.数控加工工艺分析 7
    2.1零件图分析 8
    2.2 零件的加工工艺分析 9
2.2.1 加工设备的选择 10
2.2.2 加工路线的制定 11
2.2.3 主要机加工刀具和量具的选用 12
2.2.4 切削用量的选择 13
2.2.5 确定定位方式 14
3 数控加工程序的编制
        3.1.1 数控加工设备的选择 15
3.1.2手动编制程序 16
    3.2 自动编程工具介绍 17
    3.2.1 常用的自动编程软件
        3.2.2 CAXA制造工程师软件介绍 18
    3.3 自动编程的实现 19
3.3.1 CAXA制造工程师环境下的三维建模 20
3.3.2 CAXA制造工程师环境下的数控自动编程 21
4 结论 22
致谢 23
参考文献 24

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内容简介：: 毕业设计（论文）类型：毕业设计说明书毕业论文题目：扇形件的数控编程及加工仿真学生姓名：指导教师：专业：时间：1扇形件的数控编程及加工仿真摘要本次设计主要包括有数控机床和编程的设计，对扇形零件的工艺性分析，包括有工艺和刀具的选择、工艺参数的设计、零件程序的手工编制，程序的仿真，并利用CAXA 制造工程师软件进行三维造型，并应用它进行数铣加工刀具路径的编制并进行三维模型的加工仿真。文章的主要内容为工件的工艺性分析，工件手工的程序编制，以及运用 CAXA 制造工程师软件的造型与实体加工仿真。在零件的手工编程中用到了 G01 直线插补，G02 和 G03 圆弧插补指令，G81 钻孔等指令。关键词：工艺分析，数控编程，CAXA2AbstractThe design includes the CNC machine and programming introduction, analysis of the process of fan-shaped parts, including the process tool selection, process parameters design, the part program manual programming, simulation, and modeling using CAXA software, the simulation of 3D model and apply it to a number of milling tool path the preparation and.The main content of the article is to analyze the process of workpiece, workpiece manual programming, as well as modeling and entity by use of CAXA software simulation and machining. In the part of the manual programming use G01 linear interpolation, circular interpolation commands G02 and G03, G81 drilling and other instructions.Key words：Process analysis, NC programming, CAXA3目录摘要 .2Abstract .31.绪论 .51.2 数控加工工艺及编程技术概述 .61.2.1 手工编程 .61.2.2 自动编程 .72.数控加工工艺分析 .72.1 零件图分析 .82.2 零件的加工工艺分析 .92.2.1 加工设备的选择 .102.2.2 加工路线的制定 .112.2.3 主要机加工刀具和量具的选用 .122.2.4 切削用量的选择 .132.2.5 确定定位方式 .143 数控加工程序的编制3.1.1 数控加工设备的选择 .153.1.2 手动编制程序 .163.2 自动编程工具介绍 .173.2.1 常用的自动编程软件3.2.2 CAXA 制造工程师软件介绍 .183.3 自动编程的实现 .193.3.1 CAXA 制造工程师环境下的三维建模 .203.3.2 CAXA 制造工程师环境下的数控自动编程 .214 结论 .22致谢 .23参考文献 .2441.绪论1.2 数控加工工艺及编程技术概述与传统加工比较，数控加工与普通机床加工方法与内容上有许多相似之处，不同点主要表现在控制方式上。以机械加工为例，用普通机床加工零件时，工序的安排、走刀线路、机床运动的先后次序及有关切削参数的选择等，都是由工人自己决定的，而且是用手工操作形式来控制的。操作者是根据零件和工序卡的要求，在加工过程中不断改变刀具和工件的加工参数以及相对运动轨迹（位置、速度等），从而使刀具对工件进行切削加工，因此得到所需要的合格零件。如果采用自动车床，仿形车床和仿形铣床进行加工，也能达到对加工过程的自动控制目的，但其控制是通过预先配置的凸轮、挡块及靠模来实现的。而在 CNC 机床上，传统的人工操作都被数控系统的自动控制形式所取代。其工作过程是：首先要将被加工的零件图上的几何信息和工艺信息数字化，即将刀具与工件的相对运动轨迹、加工过程中主轴速度和进给速度的变换、冷却液的开关、工件和刀具的交换等控制和操作，按规定的代码和格式编成加工程序，然后将该程序送入数控系统。数控系统则按照程序的要求，先进行相应的运算、处理，然后发出控制命令，实现刀具与工件的相对运动，自动完成零件的加工。1.2.1 手工编程手工编程是指加工零件的整个步骤几乎全部是由人工完成的。适用于几何形状不太复杂的零件，并且所需要的加工程序不长，计算也比较简单，出错几率较少，这种情况用手工编程省市省力而且节省成本。1.2.2 自动编程自动编程有两种：APT 软件编程和 CAM 软件编程。52.数控加工工艺分析2.1 零件图分析图 2-1 扇形件 1 零件图图 2-2 扇形件 2 零件图由扇形件的两个零件图可知，这个零件是板状零件，先气割下料工件，上下面和四周铣光后再在数控机床加工，材料为 45 号钢。上下面与四周铣可以在普通铣床上完成，数控铣为后续粗精加工的工序。两个零件分别为扇形件 1 主要为铣中间扇形凹槽，扇形件 2 主要铣中间扇形轮廓、扇形凹槽、圆孔、腰形槽等，最后钻铰销孔。2.2 零件的加工工艺分析2.2.1 加工设备的选择普通铣床就选择 X5032 立式铣床上加工。中间的凸台扇形外轮廓和扇形内轮廓，中间的扇形凹槽、腰槽、圆形孔等在数控铣床上加工，普通铣床选择普通的数控铣床，数控铣床的型号是 XK6132 型数控铣床。2.2.2 加工路线的制定根据零件的分析，扇形件 1 的工件的加工阶段划分如下1、手动加工上表面或者上普通铣上平面 1）安装 50mm 端面铣刀并对刀，设定刀具参数，加工上表面至精度要求。2）安装 20mm 立铣刀并对刀，设定刀具参数，加工四周轮廓达到尺寸要求。2、铣中间扇形凹槽1）安装 10 立铣刀，并对刀设置刀具参数，粗铣中间扇形凹槽。2）安装 10 立铣刀，并对刀设置刀具参数，精铣中间扇形凹槽 10.5mm 深到位。3、钻铰 4-12H7 孔61）安装 11.8 孔并对刀，钻 4-12H7 的底孔 11.8。2）安装 12H7 铰刀并对刀，铰 4-12H7 孔。扇形件 2 的工件的加工阶段划分如下1、手动加工上表面或者上普通铣上平面 1）安装 50mm 端面铣刀并对刀，设定刀具参数，加工上表面至精度要求。2）安装 20mm 立铣刀并对刀，设定刀具参数，加工四周轮廓达到尺寸要求。2、铣中间扇形凸台1）安装 10 立铣刀，并对刀设置刀具参数，粗铣中间扇形凸台。1）安装 10 立铣刀，并对刀设置刀具参数，精铣中间扇形凸台高度 10mm 到位。3、铣中间扇形凹槽1）安装 10mm 立铣刀并对刀，设定刀具参数，粗铣中间扇形凹槽。2）安装 10mm 立铣刀并对刀，设定刀具参数，精铣中间扇形凹槽。4、铣圆孔和沉头圆孔1）安装 20 钻头，先钻底孔 20。2）安装 10mm 立铣刀并对刀，铣中间孔 30 通。3）安装 10mm 立铣刀并对刀设置刀具参数，铣中间沉头孔 35mm。5、铣腰形槽1）安装 10mm 立铣刀并对刀，铣中间宽 14mm 的大腰形弧槽深 6mm。2）安装 6mm 立铣刀并对刀，铣中间宽 9mm 的小腰形弧槽深 6mm。6、铣四周弧形槽1）安装 10mm 立铣刀并对刀，铣四周四处弧形凹槽深 4mm。7、钻铰 4-12H71）安装 11.8mm 钻头并对刀，钻 4-12H7 的底孔。2）安装 12mm 铰刀并对刀，铰 4-12H7 孔。72.2.3 主要机加工刀具和量具的选用由图样分析，扇形件 1 和 2 大部分的图样的轮廓的最小半径为 R5，只有扇形件 2 的小腰形槽半径为 R4。故本次加工我们在铣轮廓时选用立铣刀和 6mm 的立铣刀。m10零件的外轮廓表面选用 20mm 的立铣刀。量具选择 0-150mm 游标卡尺，深度游标卡尺等。表 2-1 加工刀具表序号刀具名称刀具材料加工内容数量1 50mm 面铣刀硬质合金加工毛坯上表面 12 20mm 四刃立铣刀高速钢粗精加工周围轮廓及外轮廓面 13 10mm 四刃立铣刀高速钢粗精加工内外轮廓面、内扇形槽及腰槽、弧形槽 14 10mm 立铣刀高速钢铣沉头圆孔、圆孔 15 6mm 立铣刀高速钢铣腰形槽 16 11.8mm 钻头高速钢钻 12H7 的底孔 17 20 钻头高速钢 30 孔的底孔 17 12mm 铰刀高速钢铰 12H7 孔 1表 2-2 量具清单表8序号量具名称规格数量1 游标卡尺 150mm 12 深度尺 200mm 13 内径千分尺 25-50mm 12.2.4 切削用量的选择切削用量包括主轴转速、背吃刀量、进给量。对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量，数控铣削加工时，选择切削用量要保证合理的刀具耐用度，最大限度地提高生产率，降低成本。合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。切削用量的选择方法是：先选择背吃刀量，其次选择进给速度，最后确定主轴转速。2、主轴转速。主轴转速 n 主要根据允许的切削速度 v(m/min)选取。n=1000v/D 主轴转速 n 要根据计算值在机床说明中选取标准值（无级调速除外），并填入程序单中。实际中，主轴转速常靠经验来确定。20mm 铣刀切削速度 v 常选为 10-20m/min.这里取，则主轴转速15/minv1n11050/in238.3.4nDrr10mm 铣刀切削速度 v 常选为 10-25m/min.这里取，则主轴转速i/0122/i6.9n.0rr这里选取1250/min70/innrr，6mm 铣刀切削速度 v 常选为 10-35m/min.这里取，则主轴转速15/minv1n221301/in796.46Drr9这里选取123250/min70/in,80/minnrrr，进给速度是根据每齿进给，齿数和已知的转速计算出来的fvnzfZ12312301,6,.5,.,1.0ddZZ，.58.75/minfv204f30.1/if其余刀具进给速度可查表计算表 2-3 切削用量表切削用量序号加工内容刀具吃刀深度(mm)主轴n（r/min）进给速度vf(mm/min)1 工件表面粗加工 50mm 面铣刀 1 800 202 外轮廓面 20mm 立铣刀 1.5 250 18.753 内扇形槽、扇形件、腰形槽 10mm 立铣刀 1.2 700 424 弧形槽 10mm 立铣刀 1.2 700 425 小腰形槽 6mm 立铣刀 1.0 800 40102.2.5 确定定位方式选择工作台作为定位面，在加工零件的上面均选择两个侧面作为夹紧平面，首先铣削上下底面，精加工到基准面后，再以机用平口钳定位，用百分表将机用平口钳的固定钳口侧面找正放平，然后在钳口处利用标准块垫平，一定要考虑垫铁与加工部位是否干涉，再加工四周轮廓，最后四周侧面用平口钳定位，注意加工四周侧面后要用软性材质保护四周轮廓以免划伤工件，钻孔时注意不要钻到垫铁。2.2.6 数控加工工艺文件扇形件 1 数控加工工序卡片产品名称或代号零件名称材料零件图号（工厂）数控加工工序卡片扇形件 1 45工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间平口钳XH713工步号工步内容加工面刀具号刀具规格主轴转速/rmin-1进给速度/mmmin-1切削深度/mm备注1 铣上表面 T01 50 面 800 80 22 粗铣内凹槽 T02 10 立 700 100 23 精铣内凹槽 T02 10 立 700 100 14 钻 4- 11.8 孔 T03 11.8 钻头1000 501111 铰孔 4-12 孔 T04 12H7 150 40扇形件 2 数控加工工序卡片产品名称或代号零件名称材料零件图号（工厂）数控加工工序卡片扇形件 2 45工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间平口钳XH713工步号工步内容加工面刀具号刀具规格主轴转速/rmin-1进给速度/mmmin-1切削深度/mm备注1 铣上表面 T01 50面800 80 22 粗铣外扇形轮廓 T02 10立700 100 23 精铣外扇形轮廓 T02 10立800 80 14 粗铣内扇形轮廓 T02 10立700 100 25 精铣内扇形轮廓 T02 10立800 80 1126 钻中间孔 20 T03 20钻600 60 1.57 铣中间孔 30 T02 10立700 80 28 铣中间沉孔 35 T02 10立700 80 29 铣大圆弧槽 T02 10立700 80 210 铣小圆弧槽 T03 6 立 900 80 1.511 铣四周圆弧槽 T02 10立800 80 212 钻 4- 12 底孔 T03 11.8钻头900 100 33 数控加工程序的编制3.1 手工编程 1、加工编程一般包含 X 和 Z 坐标运动及绕 Z 轴旋转的转角坐标 C 。(1)快速定位(G00 或 G0) 刀具以点位控制方式从当前所在位置快速移动到指令给出的目标位置。(2)直线插补(3)圆弧插补(4)主轴速度控制指令数控车削加工时，按需要可以设置恒切削速度(例如，为保证车削后工件的表面粗糙度一致，应设置恒切削速度)，车削过程中数控系统根据车削时工件不同位置处的直径计13算主轴的转速。恒切削速度设置方法如下：G96 S ；其中 S 后面数字的单位为 rmin。设置恒切削速度后，如果不需要时可以取消，其方式如下:G97 S ；其中 S 后面数字的单位为 rmin。在设置恒切削速度后，由于主轴的转速在工件不同截面上是变化的，为防止主轴转速过高而发生危险，在设置恒切削速度前，可以将主轴最高转速设置在某一个最高值。切削过程中当执行恒切削速度时，主轴最高转速将被限制在这个最高值。设置方法如下：G50 S ；其中 S 的单位为 rmin。(5)进给率和进给速度设置指令在数控车削中有两种切削进给模式设置方法，即进给率(每转进给模式)和进给速度(每分钟进给模式)。3.1.3 数控加工设备的选择本次加工扇形件板件所采用的是 XK6132 型万能升降台铣床。其主要特点如下：1、机床刚性好，能承受重负荷切削工作。2、机床具有足够的功率和宽广的主轴变速范围。能使用硬质合金刀进行高速切削，充分发挥刀具效能。3、主轴变速有冲动装置，便于变速，机床能迅速有效地进行制动。4、机床重要的传动零件均用合金钢制成，容易磨损的零件均用耐磨材料制成，导轨贴塑，保证了机床有足够的使用寿命。145、机床三向运动均有限位装置，机床安全性好。6、机床有完善的润滑系统，重要的传动零件和轴承均有完善的润滑装置。同时设有指示器便于检查。7、可靠性好、经济实用，价格功能比好。8、机床主配置 FANUC 0i mate-MC 数控系统，也可根据用户要求配置其它数控系统。该机床主要适用于加工中、小型的各种复杂形状的表面和型腔零件，以及冲、锻模、塑料模等各类模具。适用于工具、模具、航空、航天、电子、汽车的机械制造和各种维修行业及学校教学使用。表 3-1 XK6132 型数控铣床主要参数工作台面积（宽长） mm 3201320T 形槽（槽数- 宽度间距） mm 3-1870三向行程（纵/横/垂） mm 670/250/320主轴中心线到工作台面距离 mm 50370床身垂直导轨至工作台中心距离 mm 220470主轴锥孔 7：24 ISO50刀柄形式 XT50主轴转速 r/min 18 级 30-1500主轴电机功率 Kw 5.5（可选 7.5）进给速度（纵、横、垂） mm/min5-1000快速进给（纵、横/垂） mm/min 5000/2000定位精度（国标） mm 0.035重复定位精度（国标） mm 0.02015工作台最大承重 kg 200机床净重（约） kg 2600机床外形尺寸（长宽高） mm 2180182516803.1.4 手动编制程序1、扇形件 1 和 2 外轮廓加工程序N10 G0 G90 G54 X-75.Y-60 .S250 M3 快速移动到起始点，主轴转速 250r/minN20 Z50. 安全高度N30 Z10. N40 G1 Z-20（Z-25 ） . F100. 直线插补下刀，进给速度 100mm/minN50 X50. F20. 直线插补，进给速度 20mm/minN60 G3 X-75.Y60.R10. 圆弧插补，半径 R10N70 G1 Y60. 直线插补N80 G3 X75.Y60. R10. 圆弧插补，半径 R10N90 G1 X-75. 直线插补N100 G3 X75.Y-60.R10. 圆弧插补，半径 R10N110 G1 Y-60. 直线插补N120 G3 X-75.Y-60.R10. 圆弧插补，半径 R10N130 G1Z-5.F800. 快速抬刀，进给速度 800mm/minN140 G0 Z50. 安全高度N150M5 主轴停止2、扇形件 2 两圆弧腰槽加工程序大腰形槽加工程序N10 G0 G90 G54 X-42.836 Y-3.748 S700 M3N20 Z50.16N30 G1 Z-16. F100.N40 G2 X42.836 Y3.748 R43.N50 Y-3.748 R43.N60 X38.852 Y-3.399R2.N70 G3 X-38.852 Y3.399 R39.N80 Y-3.399 R39.N90 G2X-42.836 Y-3.748 R2.N100 G1 Z-6. F800.N110 G0 Z50.N120 M5小腰形槽加工程序N10 G0 G90 G54 X-28.284 Y-28.284 S800 M3N20 Z50.N30 G1 Z-16.F100.N40 G3 X28.284 R40. F80.N50 X26.163 Y-26.163 R1.5N60 G2 X-26.163 R37.N70 G3 X-28.284 Y-28.284 R1.5N80 G1 Z-6. F800.N90 G0Z50.N100 M53、扇形件 2 圆形沉孔 35 的加工程序N10 G0 G90 G54 X12.5 Y0. S700 M3N20 Z50.N30 G1 Z-10.F100.N40 G3X-12.5 R12.517N50 X12.5 R12.5N60 G1 Z0. F1000.N70 G0 Z50.N80 M54、扇形件 1 和 2 的 4-12H7 孔的加工程序N10 G90 G54 G17 N20 G00 Z100；N30 X-63 Y-48；N40 M03 S1200 TO5；N50 G00 Z5；N60 GO1 Z-25 F150N70 GOO Z100N80 X-63 Y48 ；N90 GOO Z100N100 X63 Y48N110 GOO Z100N120 X63 Y-48N130 GO1 Z-25 F150N140 GOO Z100N150 M05；N160 M30；3.2 自动编程工具介绍3.2.1 常用的自动编程软件目前国际中主要的使用自动编程软件如下：1）UG 18UG 优点提供可靠、精确的刀具路径能直接在曲面及实体上加工良好的使用者界面，客户也可自行化设计界面多样的加工方式，便于设计组合高效率的刀具路径完整的刀具库加工参数库管理功能包含二轴到五轴铣削、车床铣削、线切割大型刀具库管理实体模拟切削泛用型后处理器等功能高速铣功能 CAM 客户化模板（2）Catia Catia 是法国达索（ Dassault）公司推出的产品，法制幻影系列战斗机、波音737、777 的开发设计均采用 Catia。 CATIA 据有强大的曲面造型功能，在所有的 CAD 三维软件位居前列，广泛应用于国内的航空航天企业、研究所，以逐步取代 UG 成为复杂型面设计的首选。 CATIA 具有较强的编程能力，可满足复杂零件的数控加工要求。目前一些领域采取 CATIA 设计建模，UG 编程加工，二者结合，搭配使用。（3）Pro/E 是美国 PTC （参数技术有限公司）开发的软件，是全世界最普及的三维 CAD/CAM （计算机辅助设计与制造）系统。广泛用于电子、机械、模具、工业设计和玩具等民用行业。具有零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、造型设计等多种功能。 Pro/E 在我国南方地区企业中被大量使用，设计建模采用 PRO-E ，编程加工采用MASTERCAM 和 CIMATRON 是目前通行的做法。（4）C （imatronCAD/CAM 系统 19以色列 Cimatron 公司的 CAD/CAM/PDM 产品，是较早在微机平台上实现三维CAD/CAM 全功能的系统。该系统提供了比较灵活的用户界面，优良的三维造型、工程绘图，全面的数控加工，各种通用、专用数据接口以及集成化的产品数据管理。 CimatronCAD/CAM 系统在国际上的模具制造业备受欢迎，国内模局制造行业也在广泛使用。（5）Mastercam 美国 CNC 公司开发的基于 PC 平台的 CAD/CAM 软件，它具有方便直观的几何造型 Mastercam 提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。 Mastercam 具有较强的曲面粗加工及的曲面精加工的功能，曲面精加工有多种选择方式，可以满足复杂零件的曲面加工要求，同时具备多轴加工功能。由于价格低廉，性能优越，成为国内民用行业数控编程软件的首选。（6）FeatureCAM 美国 DELCAM 公司开发的基于特征的全功能 CAM 软件，全新的特征概念，超强的特征识别，基于工艺知识库的材料库，刀具库，图标导航的基于工艺卡片的编程模式。全模块的软件，从 25 轴铣削，到车铣复合加工，从曲面加工到线切割加工，为车间编程提供全面解决方案。 DELCAM 软件后编辑功能相对来说是比较好的。近年来国内一些制造企业正在逐步引进，以满足行业发展的需求，属新兴产品。（7）CAXA 制造工程师 CAXA 制造工程师是北京北航海尔软件有限公司推出一款全国产化的 CAM 产品，为国产 CAM 软件在国内 CAM 市场中占据了一席之地。作为我国制造业信息化领域自主知识产权软件优秀代表和知名品牌，CAXA 已经成为我国 CAD/CAM/PLM 业界的领导者和主要供应商。CAXA 制造工程师是一款面向二至五轴数控铣床与加工中心、具有良好工艺性能的铣削/钻削数控加工编程软件。该软件性能优越，价格适中，在国内市场颇受欢迎。（8）EdgeCAM 英国 Pathtrace 公司出品的具有智能化的专业数控编程软件，可应用于车、铣、线切割等数控机床的编程。针对当前复杂三维曲面加工特点，EdgeCAM 设计出更加便捷可靠的加工方法，目前流行于欧美制造业。英国路径公司正在进行中国市场的开发和运作，为国内的制造业的客户提供更多的选择。（9）VERICUTVERICUT 20美国 CGTECH 公司出品的一种先进的专用数控加工仿真软件。VERICUT 采用了先进的三维显示及虚拟现实技术，对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度。不仅能用彩色的三维图像显示出刀具切削毛坯形成零件的全过程，还能显示出刀柄、夹具,甚至机床的运行过程和虚拟的工厂环境也能被模拟出来，其效果就如同是在屏幕上观看数控机床加工零件时的录像。编程人员将各种编程软上生成的数控加工程序导入 VERICUTVERICUT 中，由该软件进行校验，可检测原软件编程中产生的计算错误，降低加工中由于程序错误导致的加工事故率。目前国内许多实力较强的企业，已开始引进该软件来充实现有的数控编程系统，取得了良好的效果。随着制造业技术的飞速发展，数控编程软件的开发和使用也进入了一个高速发展的新阶段，新产品层出不穷，功能模块越来越细化，工艺人员可是在微机上轻松地设计出科学合理并富有个性化的数控加工工艺，把数控加工编程变得更加容易、便捷。3.2.2 CAXA 制造工程师软件介绍。CAXA 制造工程师具有以下特点：1、方便的特征实体造型采用精确的特征实体造型技术，可将设计信息用特征术语来描述，简便而准确。通常的特征包括孔、槽、型腔、凸台、圆柱体、圆锥体、球体和管子等，CAXA 制造工程师可以方便地建立和管理这些特征信息。实体模型的生成可以用增料方式，通过拉伸、旋转、导动、放样或加厚曲面来实现，也可以通过减料方式，从实体中减掉实体或用曲面裁剪来实现，还可以用等半径过渡、变半径过渡、倒角、打孔、增加拔模斜度和抽壳等高级特征功能来实现。2、强大的 NURBS 自由曲面造型CAXA 制造工程师从线框到曲面，提供了丰富的建模手段。可通过列表数据、数学模型、字体文件及各种测量数据生成样条曲线，通过扫描、放样、拉伸、导动、等距、边界网格等多种形式生成复杂曲面，并可对曲面进行任意裁剪、过渡、拉伸、缝合、拼接、相交和变形等，建立任意复杂的零件模型。通过曲面模型生成的真实感图，可直观显示设计结果。3、灵活的曲面实体复合造型基于实体的“ 精确特征造型 ”技术，使曲面融合进实体中，形成统一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，是用户设计产品和模具的有力工具。21高效数控加工CAXA 制造工程师将 CAD 模型与 CAM 加工技术无缝集成，可直接对曲面、实体模型进行一致的加工操作。支持轨迹参数化和批处理功能，明显提高工作效率。支持高速切削，大幅度提高加工效率和加工质量。通用的后置处理可向任何数控系统输出加工代码。1、两轴到三轴的数控加工功能，支持 45 轴加工两轴到两轴半加工方式：可直接利用零件的轮廓曲线生成加工轨迹指令，而无需建立其三维模型；提供轮廓加工和区域加工功能，加工区域内允许有任意形状和数量的岛。可分别指定加工轮廓和岛的拔模斜度，自动进行分层加工。三轴加工方式：多样化的加工方式可以安排从粗加工、半精加工到精加工的加工工艺路线。45 轴加工模块提供曲线加工、平切面加工、参数线加工、侧刃铣削加工等多种 45 轴加工功能。标准模块提供 23 轴铣削加工。45 轴加工为选配模块。2、支持高速加工本系统支持高速切削工艺，以提高产品精度，降低代码数量，使加工质量和效率大大提高。可设定斜向切入和螺旋切人等接近和切入方式，拐角处可设定圆角过渡，轮廓与轮廓之间可通过圆弧或 S 字型方式来过渡形成光滑连接，从而生成光滑刀具轨迹，有效地满足了高速加工对刀具路径形式的要求。3、参数化轨迹编辑和轨迹批处理CAXA 制造工程师的“轨迹再生成”功能可实现参数化轨迹编辑。用户只需选中已有的数控加工轨迹，修改原定义的加工参数表，即可重新生成加工轨迹。CAXA 制造工程师可以先定义加工轨迹参数，而不立即生成轨迹。工艺设计人员可先将大批加工轨迹参数事先定义而在某一集中时间批量生成。这样，合理地优化了工作时间。4、独具特色的加工仿真与代码验证可直观、精确地对加工过程进行模拟仿真、对代码进行反读校验。仿真过程中可以随意放大、缩小、旋转，便于观察细节，可以调节仿真速度；能显示多道加工轨迹的加工结果。仿真过程中可以检查刀柄干涉、快速移动过程(G00)中的干涉、刀具无切削刃部分的干涉情况，可以将切削残余量用不同颜色区分表示，并把切削仿真结果与零件理论形状进行比较等。5、加工工艺控制22CAXA 制造工程师提供了丰富的工艺控制参数，可以方便地控制加工过程，使编程人员的经验得到充分的体现。6、通用后置处理全面支持 SIEMENS、FANUC 等多种主流机床控制系统。CAXA 制造工程师提供的后置处理器，无需生成中间文件就可直接输出 G 代码控制指令。系统不仅可以提供常见的数控系统的后置格式，用户还可以定义专用数控系统的后置处理格式。可生成详细的加工工艺清单，方便 G 代码文件的应用和管理。3.3 自动编程的实现3.3.1 CAXA 制造工程师环境下的三维建模本次设计使用 CAXA 制造工程师软件对所要加工的扇形件板零件进行三维实体建模，建模中主要使用了草图绘制绘制零件的形状，然后利用软件中的实体拉伸、实体切除等功能将整个扇形件 1 和扇形件 2 的绘制成三维实体模型。3.3.2 CAXA 制造工程师环境下的数控自动编程由于扇形件 1 的图形较为简单，加工步骤较少，本次以绘制好扇形件 2 的三维模型后就要对扇形件 2 进行 CAXA 的自动编程。首先要设置好零件的加工毛坯，还要设置零件加工

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