教材.教案-caa制造工程师培训教程之数控加工培训讲义(上)

CAXA制造工程师CAXA制造工程师教程PAGE78caxa制造工程师培训教程之数控加工培训讲义（上）数控加工技术概述1.1数控加工的特点数控加工，也称之为NC（NumericalContorl）加工，是以数值与符号构成的信息，控制机床实现自动运转。数控加工经历了半个世纪的发展已成为应用于当代各个制造领域的先进制造技术。数控加工的最大特征有两点：一是可以极大地提高精度，包括加工质量精度及加工时间误差精度；二是加工质量的重复性，可以稳定加工质量，保持加工零件质量的一致。也就是说加工零件的质量及加工时间是由数控程序决定而不是由机床操作人员决定的。数控加工具有如下优点：提高生产效率；不需熟练的机床操作人员；提高加工精度并且保持加工质量；可以减少工装卡具；可以减少各工序间的周转，原来需要用多道工序完成的工件，用数控加工可以一次装卡完成，缩短加工周期，提高生产效率。容易进行加工过程管理；可以减少检查工作量；可以降低废、次品率；便于设计变更，加工设定柔性；容易实现操作过程的自动化，一个人可以操作多台机床；操作容易，极大减轻体力劳动强度随着制造设备的数控化率不断提高，数控加工技术在我国得到日益广泛的使用，在模具行业，掌握数控技术与否及加工过程中的数控化率的高低已成为企业是否具有竞争力的象征。数控加工技术应用的关键在于计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）系统的质量。如何进行数控加工程序的编制是影响数控加工效率及质量的关键，传统的手工编程方法复杂、烦琐，易于出错，难于检查，难以充分发挥数控机床的功能。在模具加工中，经常遇到形状复杂的零件，其形状用自由曲面来描述，采用手式编程方法基本上无法编制数控加工程序。近年来，由于计算机技术的迅速发展，计算机的图形处理功能有了很大增强，基于CAD/CAM技术进行图形交互的自动编程方法日趋成熟，这种方法速度快、精度高、直观、使用简便和便于检查。CAD/CAM技术在工业发达国家已得到广泛使用。近年来在国内的应用也越来越普及，成为实现制造业技术进步的一种必然趋势。1.2数控机床20世纪40年代末，美国开始研究数控机床，1952年，美国麻省理工学院（MIT）伺服机构实验室成功研制出第一台数控铣床，并于是1957年投入使用。这是制造技术发展过程中的一个重大突破，标志着制造领域中数控加工时代开始。数控加工是现代制造技术的基础，这一发明对于制造行业而言，具有划时代的意义和深远的影响。世界上主要主要工业发达国家都十分重视数控加工技术的研究的发展。我国于是1958年开始研制数控机床，成功试制出配有电子数控系统的数控机床，1965年开始批量生产配有晶体管数控系统的三坐标数控铣床。经过几十年的发展，目前的数控机床已经在工业界得到广泛应用，在模具制造行业的应用尤为普及。数控机床种类繁多，一般将数控机床分为16大类：数控车床（含有铣削功能的车削中心）数控铣床（含铣削中心）数控镗床以铣镗削为主的加工中心数控磨床（含磨削中心）数控钻床（含钻削中心）数控拉床数控刨床数控切断机床数控齿轮加工机床数控激光加工机床数控电火花切割机床（含电加工中心）数控板材成型加工机床数控管料成型加工机床其他数控机床模具制造常用数控加工机床有：数控铣床、数控电火花成型机床、数控电火花线切割机床、数控磨床和数控车床。数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其它辅助系统组成。控制系统用于数控机床的运算、管理和控制，通过输入介质得到数据，对这些数据进行解释和运算并对机床产生作用；伺服系统根据控制系统的指令驱动机床，使刀具和零件执行数控代码规定的运动；检测系统则是用来检测机床执行件（工作台、转台、滑板等）的位移和速度变化量，并将检测结果反馈到输入端，与输入指令进行比较，根据其差别调整机床运动；机床传动系统是由进给伺服驱动元件至机床执行件之间的机械进给传动装置；辅助系统种类繁多，如：固定循环（能进行重复加工）、自动换刀（可交换指定的刀具）、传动间隙补偿（补偿机械传动系统产生的间隙误差）等等。在数控加工中，数控铣削加工最为复杂，需解决的问题也最多。除数控铣削加工之外的数控线切割、数控电火花成型、数控车削、数控磨削等的数控编程各有其特点，本书将重点介绍对数控加工程序编制具有指导意义的数控铣削加工的数控编程。1.3数控加工数控加工是将待加工零件进行数字化表达，数控机床按数字量控制刀具和零件的运动，从而实现零件加工的过程。被加工零件采用线架、曲面、实体等几何体来表示，CAM系统在零件几何体基础上生成刀具轨迹，经过后置处理生成加工代码，将加工代码通过传输介质传给数控机床，数控机床按数字量控制刀具运动，完成零件加工。其过程如下图所示：【零件信息】→【CAD系统造型】→【CAM系统生成加工代码】→【数控机床】→【零件】（1）零件数据准备：系统自设计和造型功能或通过数据接口传入CAD数据，如STEP，IGES，SAT，DXF，X-T等；在实际的数控加工中，零件数据不仅仅来自图纸，特别在广泛采用Internet网的今天，零件数据往往通过测量或通过标准数据接口传输等方式得到。（2）确定粗加工、半精加工和精加工方案。（3）生成各加工步骤的刀具轨迹。（4）刀具轨迹仿真。（5）后置输出加工代码。（6）输出数控加工工艺技术文件。（7）传给机床实现加工。1.4数控编程系统数控加工机床与编程技术两者的发展是紧密相关的。数控加工机床的性能提升推动了编程技术的发展，而编程手段的提高也促进了数控加工机床的发展，二者相互依赖。现代数控技术下在向高精度、高效率、高柔性和智能化方向发展，而编程方式也越来越丰富。数控编程可分为机内编程和机外编程。机内编程指利用数控机床本身提供的交互功能进行编程，机外编程则是脱离数控机床本身在其他设备上进行编程。机内编程的方式随机床的不同而异，可以“手工”方式逐行输入控制代码（手工编程）、交互方式输入控制代码（会话编程）、图形方式输入控制代码（图形编程），甚至可以语音方式输入控制代码（语音编程）或通过高级语言方式输入控制代码（高级语言编程）。但机内编程一般来说只适用于简单形体，而且效率较低。机外编程也可以分成手工编程、计算机辅助APT编程和CAD/CAM编程等方式。机外编程由于其可以脱离数控机床进行数控编程，相对机内编程来说效率较高，是普遍采用的方式。随着编程技术的发展，机外编程处理能力不断样强，已可以进行十分复杂形体的灵敏控加工编程。在20世纪50年代中期，MIT伺服机构实验室实现了自动编程，并公布了其研究成果，即APT系统。60年代初，APT系统得到发展，可以解决三维物体的连续加工编程，以后经过不断的发展，具有了雕塑曲面的编程功能。APT系统所用的基本概念和基本思想，对于自动编程技术的发展具有深远的意义，即使目前，大多数自动编程系统也在沿用其中的一些模式。如编程中的三个控制面：零件面（PS）、导动面（DS）、检查面（CS）的概念：刀具与检查面的ON、TO、PAST关系等等。随着微电子技术和CAD技术的发展，自动编程系统也逐渐过渡到以图形交互为基础的与CAD集成的CAD/CAM系统为主的编程方法。与以前的语言型自动编程系统相比，CAD/CAM集成系统可以提供单一准确的产品几何模型，几何模型的产生和处理手段灵活、多样、方便，可以实现设计、制造一体化。虽然数控编程的方式多种多样，毋庸置疑，目前占主导地位的是采用CAD/CAM数控编程系统进行编程。1.5CAD/CAM系统20世纪90年代以前，市场是销售的CAD/CAM软件基本上为国外的软件系统。90年代以后国内在CAD/CAM技术研究和软件开发方面进行了卓有成效的工作，尤其是在以PC机动性平台的软件系统。其功能已能与国外同类软件相当，并在操作性、本地化服务方面具有优势。一个好的数控编程系统，已经不是一种仅仅是绘图，做轨迹，出加工代码，他还是一种先进的加工工艺的综合，先进加工经验的记录，继承，和发展。北航海尔软件公司经过多年来的不懈努力，推出了CAXA制造工程师数控编程系统。这套系统集CAD、CAM于一体，功能强大、易学易用、工艺性好、代码质量高，现在已经在全国上千家企业的使用，并受到好评，不但降低了投入成本，而且提高了经济效益。CAXA制造工程师数编程系统，现正在一个更高的起点上腾飞。1.6利用CAXA制造工程师CAD/CAM系统进行自动编程的基本步骤CAM系统的编程基本步骤如下：理解二维图纸或其它的模型数据建立加工模型或通过数据接口读入确定加工工艺（装卡、刀具等）生成刀具轨迹加工仿真产生后置代码输出加工代码现在分别予以说明。1．加工工艺的确定加工工艺的确定目前主要依靠人工进行，其主要内容有：核准加工零件的尺寸、公差和精度要求确定装卡位置选择刀具确定加工路线选定工艺参数2．加工模型建立利用CAM系统提供的图形生成和编辑功能将零件的被加工部位绘制计算机屏幕上。作为计算机自动生成刀具轨迹的依据。加工模型的建立是通过人机交互方式进行的。被加工零件一般用工程图的形式表达在图纸上，用户可根据图纸建立三维加工模型。针对这种需求，CAM系统应提供强大几何建模功能，不仅应能生成常用的直线和圆弧，还应提供复杂的样条曲线、组合曲线、各种规则的和不规则的曲面等的造型方法，并提供种过渡、裁剪、几何变换等编辑手段。被加工零件数据也可能由其他CAD/CAM系统传入，因此CAM系统针对此类需求应提供标准的数据接口，如DXF、IGES、STEP等。由于分工越来越细，企业之间的协作越来越频繁，这种形式目前越来越普遍。被加工零件的外形不可能是由测量机测量得到，针对此类的需求，CAM系统应提供读入测量数据的功能，按一定的格式给出的数据，系统自动生成零件的外形曲面。3．刀具轨迹生成建立了加工模型后，即可利用CAXA制造工程师系统提供的多种形式的刀具轨迹生成功能进行数控编程。CAXA制造工程师中提供了十余种加工轨迹生成的方法。用户可以根据所要加工工件的形状特点、不同的工艺要求和精度要求，灵活的选用系统中提供的各种加工方式和加工参数等，方便快速地生成所需要的刀具轨迹即刀具的切削路径。CAXA制造工程师在研制过程中深入工厂车间并有自己的实验基地，它不仅集成了北航多年科研方面的成果，也集成了工厂中的加工工艺经验，它是二者的完美结合。在CAXA制造工程师中做刀具轨迹，已经不是一种单纯的数值计算，而是工厂中数控加工经验的生动体现，也是你个人加工经验的积累，它人加工经验的继承，为满足特殊的工艺需要，CAXA制造工程师能够对已生成的刀具轨迹进行编辑。CAXA制造工程师还可通过模拟仿真检验生成的刀具轨迹的正确性和是否有过切产生。并可通过代码较核，用图形方法检验加工代码的正确性。4．后置代码生成在屏幕上用图形形式显示的刀具轨迹要变成可以控制机床的代码，需进行所谓后置处理。后置处理的目的是形成数控指令文件，也就是平我们经常说的G代码程序或NC程序。CAXA制造工程师提供的后置处理功能是非常灵活的，它可以通过用户自己修改某些设置而适用各自的机床要求。用户按机床规定的格式进行定制，即可方便地生成和特定机床相匹配的加工代码。5．加工代码输出生成数控指令之后，可通过计算机的标准接口与机床直接连通。CAXA制造工程师可以提供我们自己开发的通信软件，完成通过计算机的串口或并口与机床连接，将数控加工代码传输到数控机床，控制机床各坐标的伺服系统，驱动机床。随着我们国家加工制造业的迅猛发展，数控加工技术得到空前广泛的应用，CAXA的CAD/CAM软件得到了日益广泛的普及和应用。我们相信当你认识了CAXA制造工程师以后，CAXA制造工程师一定会走到你的身边，成为你身边的不可多得的造型能手，忠实可靠的编程高手，数控加工工艺的良师益友。第2章五角星的造型与加工五角星造型五角星二维图2.1五角星的造型造型思路：由图纸可知五角星的造型特点主要是有多个空间面组成的，因此在构造实体时首先应使用空间曲线构造实体的空间线架，然后利用直纹面生成曲面，可以逐个生成也可以将生成的一个角的曲面进行圆形均步阵列，最终生成所有的曲面。最后使用曲面裁剪实体的方法生成实体，完成造型。2.1.1绘制五角星的框架1．圆的绘制。单击曲线生成工具栏上的按钮，进入空间曲线绘制状态，在特征树下方的立即菜单中选择作圆方式“圆心点_半径”，然后按照提示用鼠标点取坐标系原点，也可以按回车“Enter”键，在弹出的对话框内输入圆心点的坐标（0，0，0），半径R＝100并确认，然后单击鼠标右键结束该圆的绘制。注意：在输入点坐标时，应该在英文输入法状态下输入也就是标点符号是半角输入，否则会导致错误。2．五边形的绘制。单击曲线生成工具栏上的按钮，在特征树下方的立即菜单中选择“中心”定位，边数5条回车确认，内接。按照系统提示点取中心点，内接半径为100（输入方法与圆的绘制相同）。然后单击鼠标右键结束该五边形的绘制。这样我们就得到了五角星的五个角点。如图3．构造五角星的轮廓线。通过上述操作我们得到了五角星的五个角点，使用曲线生成工具栏上的直线按钮，在特征树下方的立即菜单中选择“两点线”、“连续”、“非正交”（如图所示），将五角星的各个角点连接。如图所示。使用“删除”工具将多余的线段删除，单击按钮，用鼠标直接点取多余的线段，拾取的线段会变成红色，单击右键确认，如图所示裁剪后图中还会剩余一些线段，单击线面编辑工具栏中“曲线裁剪”按钮，在特征树下方的立即菜单中选择“快速裁剪”、“正常裁剪”方式，用鼠标点取剩余的线段就可以实现曲线裁剪。这样我们就得到了五角星的一个轮廓。如图所示4．构造五角星的空间线架。在构造空间线架时，我们还需要五角星的一个顶点，因此需要在五角星的高度方向上找到一点（0，0，20），以便通过两点连线实现五角星的空间线架构造。使用曲线生成工具栏上的直线按钮，在特征树下方的立即菜单中选择“两点线”、“连续”、“非正交”，用鼠标点取五角星的一个角点，然后单击回车，输入顶点坐标（0，0，20），同理，作五角星各个角点与顶点的连线，完成五角星的空间线架。如图所示。2.1.2五角星曲面生成1．通过直纹面生成曲面。选择五角星的一个角为例，用鼠标单击曲面工具栏中的直纹面按钮，在特征树下方的立即菜单中选择“曲线＋曲线”的方式生成直纹面，然后用鼠标左键拾取该角相邻的两条直线完成曲面，如图所示。注意：在拾取相邻直线时，鼠标的拾取位置应该尽量保持一致（相对应的位置），这样才能保证得到正确的直纹面。2．生成其他各个角的曲面。在生成其他曲面时，我们可以利用直纹面逐个生成曲面，也可以使用阵列功能对已有一个角的曲面进行圆形阵列来实现五角星的曲面构成。单击几何变换工具栏中的按钮，在特征树下方的立即菜单中选择“圆形”阵列方式，分布形式“均布”，份数“5”，用鼠标左键拾取一个角上的两个曲面，单击鼠标右键确认，然后根据提示输入中心点坐标（0，0，0），也可以直接用鼠标拾取坐标原点，系统会自动生成各角的曲面。如图所示。注意：在使用圆形阵列时，一定要注意阵列平面的选择，否则曲面会发生阵列错误。因此，在本例中使用阵列前最好按一下快捷键“F5”，用来确定阵列平面为XOY平面。3．生成五角星的加工轮廓平面。先以原点为圆心点作圆，半径为110。如图所示。用鼠标单击曲面工具栏中的平面工具按钮，并在在特征树下方的立即菜单中选择“裁剪平面”。用鼠标拾取平面的外轮廓线，然后确定链搜索方向（用鼠标点取箭头），系统会提示拾取第一个内轮廓线（图1），用鼠标拾取五角星底边的一条线（图2），单击鼠标右键确定，完成加工轮廓平面。如图3所示。图1图2图32.1.3生成加工实体1．生成基本体。选中特征树中的XOY平面，单击鼠标右键选择“创建草图”，如图。或者直接单击创建草图按钮（按快捷键F2），进入草图绘制状态。单击曲线生成工具栏上的曲线投影按钮，用鼠标拾取已有的外轮廓圆，将圆投影到草图上，如图。单击特征工具栏上的拉伸增料按钮，在拉伸对话框中选择相应的选项，如图所示。单击确定完成。2．利用曲面裁剪除料生成实体。单击特征工具栏上的曲面裁剪除料按钮，用鼠标拾取已有的各个曲面，并且选择除料方向，如图所示，单击确定完成。3．利用“隐藏”功能将曲面隐藏。单击并选择【编辑】―【隐藏】，用鼠标从右向左框选实体（用鼠标单个拾取曲面），单击右键确认，实体上的曲面就被隐藏了。如图所示。注意：由于在实体加工中，有些图线和曲面是需要保留的，因此不要随便删除。2.2加工前的准备工作设定加工刀具1．选择【应用】→【轨迹生成】→【刀具库管理】命令，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。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。2．设定增加的铣刀的参数。在刀具库管理对话框中键入正确的数值，刀具定义即可完成。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，在实际加工中要正确选择吃刀量和吃刀深度，以免刀具损坏。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【应用】－【后置处理】－【后置设置】命令，弹出后置设置对话框。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。设定加工范围此例的加工范围直接拾取曲面造型上的轮廓线即可。2.3五角星知识加工为了使用户更方便更容易地使用和掌握利用CAXA制造工程师软件进行加工生产，同时也为了新的技术人员容易入门，CAXA制造工程师专门提供了知识加工功能，针对复杂曲面的加工，为用户提供一种零件整体加工思路，用户只需观察出零件整体模型是平坦或者陡峭，运用已有的加工模板，就可以快速的完成加工过程。五角星的整体形状较为平坦。知识库参数设置注意：对于初学者或者加工任务比较繁忙的工程师，不需要进行这里的参数设置工作，直接跳到后面的“知识加工操作”步骤，选择已有的加工模板进行知识加工就可以了。选择“设置”菜单中的“知识库设置”命令，弹出知识库设置对话框。这一项操作主要为以后的知识加工中的粗加工、半精加工、精加工预先设置好合理的加工工艺参数,完成后单击“保存到文件”按钮，存储为模板文件，自动存放在安装目录中template文件夹下。设置粗加工模板参数（1）单击粗加工参数下的“参数修改”按钮，弹出“粗加工模板参数表”，在参数表中填写粗加工的各项参数。（2）设置粗加工模板的“铣刀参数”。如图左所示。设置粗加工模板的“切削用量”参数。如图右所示。（3）确认“进退刀方式”、“下刀方式”、“清根方式”系统默认值。按“确定”退出参数设置。设置半精加工模板参数单击知识库设置对话框中半精加工参数下的“平区域参数”，在弹出的半精加工模板参数表对话框中进行如图所示的参数设置，此外切削用量、进退刀方式和铣刀参数的设置与粗加工参数完全相同。注意：半精加工的加工余量为0.2。设置精加工模板参数单击知识库设置对话框中精加工参数下的“陡区域参数”，在弹出的精加工模板参数表对话框中进行如图所示的参数设置，此外切削用量、进退刀方式和铣刀参数的设置与粗加工参数完全相同。注意：半精加工的加工余量为0。保存设置好的加工参数设置好粗加工、半精加工、精加工的参数以后，可以保存起来方便其他零件的加工或者其他工作人员的使用。单击“知识库文件”下的“保存到文件”按钮，弹出“选择配置文件”对话框，在对话框中输入文件名“五角星”，单击“保存”即可。注意：这里也可以不进行参数设置，直接单击“知识库文件”下的“从文件读取”按钮，弹出“选择配置文件”对话框，在对话框中选择已经保存好的加工参数文件，然后单击“打开”。这样五角星知识加工的参数设置就完成了，关闭知识库设置对话框。知识加工操作选择知识加工中已经存在的加工模板，或者前面设置好的五角星知识库模板，根据零件的整体特征以及零件加工过程完成五角星的加工。 （1）选择“应用”菜单下的“知识加工”命令，弹出“知识加工向导”对话框，在第1步中从右边的知识库文件列表中选择“五角星”或者“平坦0度加工”加工模板，该文件是本次加工所使用的模板文件。如果确认在知识库设置中各项参数设置的都合理那么只需要按“完成”，就可以自动生成粗加工、半精加工、精加工刀具轨迹、G代码、加工工序单。编程工作就如此轻松的完成了。如果需要进一步的确认和修改加工参数，那么请按“下一步”。（2）单击“下一步”按钮，进入知识加工向导第2步，首先选择零件整体特征为“平坦”；然后在毛坯设置下面单击“毛坯轮廓”按钮，返回到编辑区，拾取设定加工范围中轮廓线，单击箭头选择链搜索方向后回到加工向导对话框；然后分别单击“毛坯顶层高度”和“毛坯底层高度”按钮，拾取五角星的顶点和底点，系统自动得到毛坯顶层和底层高度的具体数值20和0。如果需要进一步的确认和修改加工参数，那么请按“下一步”。如果上一步选择的加工模板需要更换，那么还可以再按“上一步”。总之，这几步操作是可以反复进行的。（3）单击“下一步”按钮，进入知识加工向导的第3步，选择整体加工、半精加工和精加工三种加工方式，同时还可以根据实际需要再次修改或者设置加工参数，修改后的数值只对这一次加工起作用，不会更改加工模板的数值。单击“完成”后立即生成各加工过程的加工轨迹、加工代码以及加工工艺单。这样，五角星的知识加工就完成了。根据工艺单的“代码所在目录”的显示可以找到加工G代码。2.4五角星常规加工加工思路：等高粗加工、曲面区域加工五角星的整体形状是较为平坦，因此整体加工时应该选择等高粗加工，精加工时应采用曲面区域加工。2.4.1等高粗加工刀具轨迹1．设置“粗加工参数”。单击【应用】－【轨迹生成】－【等高粗加工】，在弹出的“粗加工参数表”中设置“粗加工参数”，如图左所示。设置粗加工“铣刀参数”，如图右所示。2．设置粗加工“切削用量”参数。如图所示。3．确认“进退刀方式”、“下刀方式”、“清根方式”系统默认值。按“确定”退出参数设置。4．按系统提示拾取加工轮廓。拾取设定加工范围的矩形后单击链搜索箭头；按系统提示“拾取加工曲面”，选中整个实体表面，系统将拾取到的所有曲面变红，然后按鼠标右键结束。如图所示。5．生成粗加工刀路轨迹。系统提示：“正在准备曲面请稍候”、“处理曲面”等，然后系统就会自动生成粗加工轨迹。结果如图所示。6．隐藏生成的粗加工轨迹。拾取轨迹，单击鼠标右键在弹出菜单中选择【隐藏】命令，隐藏生成的粗加工轨迹，以便于下步操作。2.4.2曲面区域加工1．设置曲面区域加工参数。单击【应用】－【轨迹生成】－【曲面区域加工】，在弹出的“曲面区域加工参数表”中设置“曲面区域加工”精加工参数，如图左所示。设置精加工“铣刀参数”。如图右所示。2．设置精加工“切削用量”参数。如图所示。3．确认“进退刀方式”系统默认值。按“确定”完成并退出精加工参数设置。4．按系统提示拾取整个零件表面为加工曲面，按右键确定。系统提示“拾取干涉面”，如果零件不存在干涉面，按右键确定跳过。系统会继续提示“拾取轮廓”，用鼠标直接拾取零件外轮廓，单击右键确认，然后选择并确定链搜索方向，如图所示。系统最后提示“拾取岛屿”，由于零件不存在岛屿，我们可以单击右键确定跳过。5．生成精加工轨迹。如图所示。注意：精加工的加工余量=0。2.4.3加工仿真、刀路检验与修改按“可见”铵扭，显示所有已生成的粗/精加工轨迹。2．单击【应用】－【轨迹仿真】，在立即菜单中选定选项，如图所示；按系统提示同时拾取粗加工刀具轨迹与精加工轨迹，按右键；系统将进行仿真加工。如图所示。3．在仿真过程中，系统显示走刀方式。仿真结束后，拾取点观察截面，如图所示。按右键存储仿真结果（文件路径…）。3．观察仿真加工走刀路线，检验判断刀路是否正确、合理（有无过切等错误）。4．单击【应用】－【轨迹编辑】，弹出“轨迹编辑”表，按提示拾取相应加工轨迹或相应轨迹点，修改相应参数，进行局部轨迹修改。若修改过大，应该重新生成加工轨迹。5．仿真检验无误后，可保存粗/精加工轨迹。2.4.4生成G代码1．单击【应用】－【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（五角星.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。2.4.5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【应用】→【后置处理】→【生成工序单】命令，弹出选择HTML文件名对话框，输入文件名后按确定。2．屏幕左下边提示拾取加工轨迹，用鼠标选取或用窗口选取或按“W”键，选中全部刀具轨迹，点右键确认，立即生成加工工艺单。生成和结果如图所示。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。至此五角星的造型、生成加工轨迹、加工轨迹仿真检查、生成G代码程序，生成加工工艺单的工作已经全部做完，可以把加工工艺单和G代码程序通过工厂的局域网送到车间去了。车间在加工之前还可以通过《CAXA制造工程师》中的校核G代码功能，再看一下加工代码的轨迹形状，做到加工之前胸中有数。把工件打表找正，按加工工艺单的要求找好工件零点，再按工序单中的要求装好刀具找好刀具的Z轴零点，就可以开始加工了。第3章鼠标的曲面造型与加工鼠标造型鼠标二维图3.1鼠标造型造型思路：鼠标效果图如图所示，它的造型特点主要是外围轮廓都存在一定的角度，因此在造型时首先想到的是实体的拔模斜度，如果使用扫描面生成鼠标外轮廓曲面时，就应该加入曲面扫描角度。在生成鼠标上表面时，我们可以使用两种方法：一如果用实体构造鼠标，我们应该利用曲面裁剪实体的方法来完成造型，也就是利用样条线生成的曲面，对实体进行裁剪；二如果使用曲面构造鼠标，我们就利用样条线生成的曲面对鼠标的轮廓进行曲面裁剪完成鼠标上曲面的造型。做完上述操作后我们就可以利用直纹面生成鼠标的底面曲面，最后通过曲面过渡完成鼠标的整体造型。鼠标样条线坐标点：（-60，0，15），（-40，0，25），（0，0，30），（20，0，25），（40，9，15）3.1.1生成扫描面1．按F5键，将绘图平面切换到在平面XOY上。2．单击矩形功能图标“”，在无模式菜单中选择“两点矩形”方式，输入第一点坐标（-60，30，0），第二点坐标（40，-30，0），矩形绘制完成。3．单击圆弧功能图标“”，按空格键，选择切点方式，作一圆弧，与长方形右侧三条边相切。然后单击删除功能图标“”，拾取右侧的竖边，右键确定，删除完成。4．单击裁剪功能图标“”，拾取圆弧外的的直线段，裁剪完成，结果如图。图7-3-15．单击曲线组合按钮，在立即菜中选择“删除原曲线”方式。状态栏提示“拾取曲线”，按空格键，弹出拾取快捷菜单，单击“单个拾取”方式，单击曲线2，曲线3，曲线4，按右键确认。6．按F8，将图形旋转为轴侧图。7．单击扫描面按钮，在立即菜单中输入起始距离0，扫描距离40，扫描角度2。然后按空格键，弹出矢量选择快捷菜单，单击“Z轴正方向”。8．按状态栏提示拾取曲线，依次单击曲线1和组合后的曲线，生成两个曲面，如图。曲面1曲面2曲面1曲面23.1.2曲面裁剪1．单击曲面裁剪按钮，在立即菜单中选择“面裁剪”、“裁剪”和“相互裁剪”。按状态栏提示拾取被裁剪的曲面2，和剪刀面曲面1，两曲面裁剪完成。2.点击样条功能图标“”，按回车键，依次输入坐标点（-60，0，15），（-40，0，25），（0，0，30），（20，0，25），（40，9，15），右键确认，样条生成，结果如图。3．点击扫描面功能图标“”，在立即菜单中，输入起始距离值-40，扫描距离值80，扫描角度0，系统提示“输入扫描方向：”，按空格键弹出方向工具菜单，选择其中的“Y轴正方向”，拾取样条线，扫描面生成，结果如图。曲面1曲面2曲面3曲面1曲面2曲面34．单击曲面裁剪按钮，在立即菜单中选择“面裁剪”、“裁剪”和“相互裁剪”。按提示拾取被裁剪曲面曲面2，剪刀面曲面3，曲面裁剪完成，如图。5．再次拾取被裁剪面曲面1，剪刀面曲面3，裁剪完成，如图。6．单击主菜单“编辑”下拉菜单“隐藏”，按状态栏提示拾取所有曲线使其不可见，如图。3.1.3生成直纹面单击“线面可见”按钮，拾取底部的两条曲线，按右键确认其可见。单击“直纹面”按钮，拾取两条曲线生成直纹面，如图所示。3.1.4曲面过渡单击曲面过渡，在立即菜单中选择三面过渡，内过渡，等半径，输入半径值2，裁剪曲面。按状态栏提示拾取曲面1、曲面2和曲面3，选择向里的方向，曲面过渡完成。3.1.5拉伸增料生成鼠标电极的托板1．按F5键切换绘图平面为XOY面，然后单击特征树中的“平面XY”，将其作为绘制草图的基准面。2．单击“绘制草图”按钮，进入草图状态。3．单击曲线生成工具栏上的“矩形”按钮，绘制如图所示大小的矩形。4．单击“绘制草图”按钮，退出草图状态。5．单击“拉伸增料”按钮，在对话框中输入深度10，选中“反向拉伸”复选框，并确定。按F8其轴侧图如图所示。3.2加工前的准备工作设定加工刀具1．选择【应用】→【轨迹生成】→【刀具库管理】命令，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。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。2．设定增加的铣刀的参数。在刀具库管理对话框中键入正确的数值，刀具定义即可完成。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，在实际加工中要正确选择吃刀量和吃刀深度，以免刀具损坏。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【应用】－【后置处理】－【后置设置】命令，弹出后置设置对话框。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。设定加工范围单击曲线生成工具栏上的“矩形”按钮，拾取鼠标托板的两对角点，绘制如图所示的矩形，作为加工区域。3.3鼠标知识加工为了使用户更方便更容易地使用和掌握利用CAXA制造工程师软件进行加工生产，同时也为了新的技术人员容易入门，CAXA制造工程师专门提供了知识加工功能，针对复杂曲面的加工，为用户提供一种零件整体加工思路，用户只需观察出零件整体模型是平坦或者陡峭，运用已有的加工模板，就可以快速的完成加工过程。鼠标的整体形状较为平坦。知识库参数设置注意：对于初学者或者加工任务比较繁忙的工程师，不需要进行这里的参数设置工作，直接跳到后面的“知识加工操作”步骤，选择已有的加工模板进行知识加工就可以了。鼠标知识库模板的设置与第2章中的五角星的知识模板的设置完全相同，这里就不重述了。知识加工操作选择知识加工中已经存在的加工模板，或者自己设置的知识库模板，根据零件的整体特征以及零件加工过程完成鼠标的加工。 （1）选择“应用”菜单下的“知识加工”命令，弹出“知识加工向导”对话框，在第1步中从右边的知识库文件列表中选择“平坦45度加工”加工模板，该文件是本次加工所使用的模板文件。如果确认在知识库设置中各项参数设置的都合理那么只需要按“完成”，就可以自动生成粗加工、半精加工、精加工刀具轨迹、G代码、加工工序单。编程工作就如此轻松的完成了。如果需要进一步的确认和修改加工参数，那么请按“下一步”。（2）单击“下一步”按钮，进入知识加工向导第2步，首先选择零件整体特征为“平坦”；然后在毛坯设置下面单击“毛坯轮廓”按钮，返回到编辑区，拾取设定加工范围中轮廓线，单击箭头选择链搜索方向后回到加工向导对话框；然后分别单击“毛坯顶层高度”和“毛坯底层高度”按钮，拾取鼠标的顶点和底点。如果需要进一步的确认和修改加工参数，那么请按“下一步”。如果上一步选择的加工模板需要更换，那么还可以再按“上一步”。总之，这几步操作是可以反复进行的。（3）单击“下一步”按钮，进入知识加工向导的第3步，选择整体加工和精加工三种加工方式，同时还可以根据实际需要再次修改或者设置加工参数，修改后的数值只对这一次加工起作用，不会更改加工模板的数值。单击“完成”后立即生成整体粗加工和精加工的加工轨迹、加工代码以及加工工艺单。这样，鼠标的知识加工就完成了。根据工艺单的“代码所在目录”的显示可以找到加工G代码。3.4鼠标的常规加工加工思路：等高粗加工、等高精加工鼠标电极的整体形状较为陡峭，整体加工选择等高粗加工，精加工采用等高精加工＋补加工。局部精加工还可以使用平面区域、平面轮廓（拔模斜度）以及参数线加工。3.4.1等高粗加工1．设置“粗加工参数”。单击【应用】－【轨迹生成】－【等高粗加工】，在弹出的“粗加工参数表”中设置“粗加工参数”，如图左所示。设置粗加工“铣刀参数”。如图右所示。2．设置粗加工“切削用量”参数。如图所示。3．确认“进退刀方式”、“下刀方式”、“清根方式”系统默认值。按“确定”退出参数设置。4．按系统提示拾取加工轮廓。拾取设定加工范围的矩形后单击链搜索箭头；按系统提示“拾取加工曲面”，选中整个表面，然后按鼠标右键结束。如图所示。5．生成粗加工刀路轨迹。系统提示：“正在准备曲面请稍候”、“处理曲面”等，然后系统就会自动生成粗加工轨迹。结果如图所示。6．隐藏生成的粗加工轨迹。拾取轨迹，单击鼠标右键在弹出菜单中选择【隐藏】命令，隐藏生成的粗加工轨迹，以便于下步操作。等高精加工1．设置等高精加工参数。单击【应用】－【轨迹生成】－【等高精加工】，在弹出的“等高精加工参数表”中设置“等高线加工”精加工参数，如图所示。2．切削用量、进退刀方式和铣刀参数按照粗加工的参数来设定。完成后单击“确定”。3．按系统提示拾取整个零件表面为加工曲面，按右键确定。4．生成精加工轨迹。如图所示。注意：精加工的加工余量=0。加工仿真按“可见”铵扭，显示所有已生成的粗/精加工轨迹。如图所示。2．单击【应用】－【轨迹仿真】命令，在立即菜单中选定选项，如图所示；按系统提示同时拾取粗加工刀具轨迹与精加工轨迹，按右键；系统将进行仿真加工。如图所示。3．观察仿真加工走刀路线，检验判断刀路是否正确、合理（有无过切等错误）。4．单击【应用】－【轨迹编辑】命令，弹出“轨迹编辑”表，按提示拾取相应加工轨迹或相应轨迹点，修改相应参数，进行局部轨迹修改。若修改过大，重新生成加工轨迹。5．仿真检验无误后，可保存粗/精加工轨迹。3.4.4生成G代码1．单击【应用】－【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（鼠标粗加工.cut）及其存储路径，单击“确定”。2．按提示分别拾取粗加工轨迹，按右键确定，生成粗加工G代码。3．同样方法生成精加工G代码。3.4.5生成加工工艺单1．单击【应用】－【后置处理】－【生成加工工艺单】，在弹出的“选择HTML文件名”对话框中输入加工工艺单文件名及其存储路径，按“确定”。2．按提示分别拾取粗加工轨迹与精加工轨迹，按右键确定，生成加工工艺单，如图所示。至此，鼠标的造型和加工的过程就结束了。第4章连杆件的造型与加工连杆造型连杆造型的三视图4.1连杆件的实体造型造型思路：根据连杆的造型及其三视图可以分析出连杆主要包括底部的托板、基本拉伸体、两个凸台、凸台上的凹坑和基本拉伸体上表面的凹坑。底部的托板、基本拉伸体和两个凸台通过拉伸草图来得到。凸台上的凹坑使用旋转除料来生成。基本拉伸体上表面的凹坑先使用等距实体边界线得到草图轮廓，然后使用带有拔模斜度的拉伸减料来生成。4.1.1作基本拉伸体的草图单击零件特征树的“平面XOY”，选择XOY面为绘图基准面。单击“绘制草图”按钮，进入草图绘制状态。3．绘制整圆。单击曲线生成工具栏上的“整圆”按钮，在立即菜单中选择做圆方式为“圆心_半径”，按Enter键，在弹出的对话框中先后输入圆心（70，0，0），半径R=20并确认，然后单击鼠标右键结束该圆的绘制。同样方法输入圆心（-70，0，0），半径R=40绘制另一圆，并连续单击鼠标右键两次退出圆的绘制。结果如图所示。4．绘制相切圆弧。单击曲线生成工具栏上的“圆弧”按钮，在特征树下的立即菜单中选择做圆弧方式为“两点_半径”，然后按回车键，在弹出的点工具菜单中选择【切点】命令，拾取两圆上方的任意位置，按Enter键，输入半径R=250并确认完成第一条相切线。接着拾取两圆下方的任意位置，同样输入半径R=250。结果如图所示。5．裁剪多余的线段。单击线面编辑工具栏上的“曲线裁剪”按钮，在默认立即菜单选项下，拾取需要裁剪的圆弧上的线段，结果如图所示。6．退出草图状态。单击“绘制草图”按钮，退出草图绘制状态。按F8观察草图轴侧图。4.1.2利用拉伸增料生成拉伸体1．单击特征工具栏上的“拉伸增料”按钮，在对话框中输入深度=10，选中“增加拔模斜度”复选框，输入拔模角度=5度，并确定。结果如图所示。2．拉伸小凸台。单击基本拉伸体的上表面，选择该上表面为绘图基准面，然后单击“绘制草图”按钮，进入草图绘制状态。单击“整圆”按钮，按空格键选择【圆心】命令，单击上表面小圆的边，拾取到小圆的圆心，再次按空格键选择【端点】命令，单击上表面小圆的边，拾取到小圆的端点，单击右键完成草图的绘制。3．单击“绘制草图”按钮，退出草图状态。然后单击“拉伸增料”按钮，在对话框中输入深度=10，选中“增加拔模斜度”复选框，输入拔模角度=5度，并确定。结果如图所示。4．拉伸大凸台。绘制小凸台草图相同步骤，拾取上表面大圆的圆心和端点，完成大凸台草图的绘制。5．与拉伸小凸台相同步骤，输入深度=15，拔模角度=5度，生成大凸台，结果如图所示。4.1.3利用旋转减料生成小凸台凹坑1．单击零件特征树的“平面XOZ”，选择平面XOZ为绘图基准面，然后单击“绘制草图”按钮，进入草图绘制状态。2．作直线1。单击“直线”按钮，按空格键选择【端点】命令，拾取小凸台上表面圆的端点为直线的第1点，按空格键选择【中点】命令，拾取小凸台上表面圆的中点为直线的第2点。3．单击曲线生成工具栏的“等距线”按钮，在立即菜单中输入距离10，拾取直线1，选择等距方向为向上，将其向上等距10，得到直线2，如图所示。4．绘制用于旋转减料的圆。单击“整圆”按钮，按空格键选择【中点】命令，单击直线2，拾取其中点为圆心，按Enter键输入半径15，单击鼠标右键结束圆的绘制，如图所示。5．删除和裁剪多余的线段。拾取直线1单击鼠标右键在弹出的菜单中选择【删除】命令，将直线1删除。单击“曲线裁剪”按钮，裁剪掉直线2的两端和圆的上半部分，如图所示。图13-10 裁减后的效果6．绘制用于旋转轴的空间直线。单击“绘制草图”按钮，退出草图状态。单击“直线”按钮，按空格键选择【端点】命令，拾取半圆直径的两端，绘制与半圆直径完全重合的空间直线。7．单击特征工具栏的“旋转除料”按钮，拾取半圆草图和作为旋转轴的空间直线，并确定，然后删除空间直线，结果如图所示。4.1.4利用旋转减料生成大凸台凹坑1．与绘制小凸台上旋转除料草图和旋转轴空间直线完全相同的方法，绘制大凸台上旋转除料的半圆和空间直线。具体参数：直线等距的距离为20，圆的半径R=30。结果如图所示。2．单击“旋转除料”按钮，拾取大凸台上半圆草图和作为旋转轴的空间直线，并确定，然后删除空间直线，结果如图所示。4.1.5利用拉伸减料生成基本体上表面的凹坑1．单击基本拉伸体的上表面，选择拉伸体上表面为绘图基准面，然后单击“绘制草图”按钮，进入草图状态。2．单击曲线生成工具栏的“相关线”按钮，选择立即菜单中的“实体边界”，拾取如图所示的四条边界线。3．生成等距线。单击“等距线”按钮，以等距距离10和6分别作刚生成的边界线的等距线，如图所示。4．曲线过渡。单击线面编辑工具栏的“曲线过渡”按钮，在立即菜单处输入半径6，对等矩生成的曲线作过渡，结果如图所示。5．删除多余的线段。单击线面编辑工具栏的“删除”按钮，拾取四条边界线，然后单击鼠标右键将各边界线删除，结果如图所示。6．拉伸除料生成凹坑。单击“绘制草图”按钮，退出草图状态。单击特征工具栏的“拉伸除料”按钮，在对话框中设置深度为6，角度为30，结果如图所示。4.1.6过渡零件上表面的棱边1．单击特征工具栏的“过渡”按钮，在对话框中输入半径为10，拾取大凸台和基本拉伸体的交线，并确定，结果如图所示2．单击“过渡”按钮，在对话框中输入半径为5，拾取小凸台和基本拉伸体的交线，并确定。3．单击“过渡”按钮，在对话框中输入半径为3，拾取上表面的所有棱边并确定，结果如图所示。4.1.7利用拉伸增料延伸基本体1．单击基本拉伸体的下表面，选择该拉伸体下表面为绘图基准面，然后单击“绘制草图”按钮，进入草图状态。2．单击曲线生成工具栏上的“曲线投影”按钮，拾取拉伸体下表面的所有边将其投影得到草图，如图所示。 3．单击“绘制草图”按钮，退出草图状态。单击“拉伸增料”按钮，在对话框中输入深度10，取消“增加拔模斜度”复选框，并确定。结果如图所示。4.1.8利用拉伸增料生成连杆电极的托板1．单击基本拉伸体的下表面和“绘制草图”按钮，进入以拉伸体下表面为基准面的草图状态。2．按F5键切换显示平面为XY面，然后单击曲线生成工具栏上的“矩形”按钮，绘制如图所示大小的矩形。 3．单击“绘制草图”按钮，退出草图状态。单击“拉伸增料”按钮，在对话框中输入深度10，取消“增加拔模斜度”复选框，并确定。按F8其轴侧图如图所示。4.2加工前的准备工作设定加工刀具1．选择【应用】→【轨迹生成】→【刀具库管理】命令，弹出刀具库管理对话框。2．增加铣刀。单击“增加铣刀”按钮，在对话框中输入铣刀名称。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。在刀具库管理对话框中键入正确的数值，刀具定义即可完成。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，在实际加工中要正确选择吃刀量和吃刀深度，以免刀具损坏。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【应用】－【后置处理】－【后置设置】命令，弹出后置设置对话框。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。设定加工范围单击曲线生成工具栏上的“矩形”按钮，拾取连杆托板的两对角点，绘制如图所示的矩形，作为加工区域。4.3连杆的知识加工为了使用户更方便更容易地使用和掌握利用CAXA制造工程师软件进行加工生产，同时也为了新的技术人员容易入门，不需要掌握多种加工功能的具体应用和参数设置，解决企业技术人员缺少的问题，CAXA制造工程师专门提供了知识加工功能，针对复杂曲面的加工，为用户提供一种零件整体加工思路，用户只需观察出零件整体模型是平坦或者陡峭，运用老工程师的加工经验，就可以快速的完成加工过程。连杆的整体形状较为陡峭。知识库参数设置注意：对于初学者或者加工任务比较繁忙的工程师，不需要进行这里的参数设置工作，直接跳到后面的“知识加工操作”步骤，选择已有的加工模板进行知识加工就可以了。选择“设置”菜单中的“知识库设置”命令，弹出知识库设置对话框。这一项操作主要为以后的知识加工中的粗加工、半精加工、精加工预先设置好合理的加工工艺参数,完成后单击“保存到文件”按钮，存储为模板文件，自动存放在安装目录中template文件夹下。设置粗加工模板参数（1）单击粗加工参数下的“参数修改”按钮，弹出“粗加工模板参数表”，在参数表中填写粗加工的各项参数。（2）设置粗加工模板的“铣刀参数”。如图左所示。设置粗加工模板的“切削用量”参数。如图右所示。（3）确认“进退刀方式”、“下刀方式”、“清根方式”系统默认值。按“确定”退出参数设置。设置半精加工模板参数单击知识库设置对话框中半精加工参数下的“陡区域参数”，在弹出的半精加工模板参数表对话框中进行如图所示的参数设置，此外切削用量、进退刀方式和铣刀参数的设置与粗加工参数完全相同。注意：半精加工的加工余量为0.2。设置精加工模板参数单击知识库设置对话框中精加工参数下的“陡区域参数”，在弹出的精加工模板参数表对话框中进行如图所示的参数设置，此外切削用量、进退刀方式和铣刀参数的设置与粗加工参数完全相同。注意：半精加工的加工余量为0。保存设置好的加工参数设置好粗加工、半精加工、精加工的参数以后，可以保存起来方便其他零件的加工或者其他工作人员的使用。单击“知识库文件”下的“保存到文件”按钮，弹出“选择配置文件”对话框，在对话框中输入文件名“连杆”，单击“保存”即可。这样连杆知识加工的参数设置就完成了，关闭知识库设置对话框。知识加工操作选择知识加工中已经存在的加工模板，或者自己设置的知识库模板，根据零件的整体特征以及零件加工过程完成连杆的加工。 （1）选择“应用”菜单下的“知识加工”命令，弹出“知识加工向导”对话框，在第1步中从右边的知识库文件列表中选择已经存在的“陡凹”，该文件是本次加工所使用的模板文件。如果确认在知识库设置中各项参数设置的都合理那么只需要按“完成”，就可以自动生成粗加工、半精加工、精加工刀具轨迹、G代码、加工工序单。编程工作就如此轻松的完成了。如果需要进一步的确认和修改加工参数，那么请按“下一步”。（2）单击“下一步”按钮，进入知识加工向导第2步，首先选择零件整体特征为陡峭；然后在毛坯设置下面单击“毛坯轮廓”按钮，返回到编辑区，拾取设定加工范围中轮廓线，单击箭头选择链搜索方向后回到加工向导对话框；然后分别单击“毛坯顶层高度”和“毛坯底层高度”按钮，拾取连杆的顶点和底点。如果需要进一步的确认和修改加工参数，那么请按“下一步”。如果上一步选择的加工模板需要更换，那么还可以再按“上一步”。总之，这几步操作是可以反复进行的。（3）单击“下一步”按钮，进入知识加工向导的第3步，选择精加工一种加工方式，同时还可以根据实际需要再次修改或者设置加工参数，修改后的数值只对这一次加工起作用，不会更改加工模板的数值。单击“完成”后立即生成精加工过程的加工轨迹、加工代码以及加工工艺单。连杆的知识加工就完成了。4.4连杆件加工加工思路：等高粗加工、等高精加工连杆件电极的整体形状是较为陡峭，整体加工选择等高粗加工，精加工采用等高精加工。对于凹坑的部分根据加工需要还可以应用曲面区域加工方式进行局部加工。4.4.1等高粗加工刀具轨迹1．设置粗加工参数。选择【应用】－【轨迹生成】－【等高粗加工】命令，在弹出的粗加工参数表中设置如图所示粗加工的参数。根据使用的刀具，设置切削用量参数，如图所示，并确定。注意毛坯类型为：拾取轮廓。顶层高度和底层高度可以单击“拾取点”按钮，拾取零件上的点来得到。2．选择“进退刀方式”和“下刀方式”选项标签，设定进退刀方式和下刀切入方式均为“垂直”。3．“铣刀参数”选项标签，选择在刀具库中已经定义好的铣刀R5球刀，并可再次设定和修改球刀的参数。选择“清根参数”选项标签，设置清根参数。4．粗加工参数表设置好后，单击“确定”按钮，屏幕左下角状态栏提示“拾取加工轮廓”。拾取设定加工范围的矩形，并单击链搜索箭头即可。5．拾取加工曲面。系统提示：“拾取加工曲面”，选中整个实体表面，系统将拾取到的所有曲面变红，然后按鼠标右键结束。如图所示。6．生成加工轨迹。系统提示：“正在准备曲面请稍候”、“处理曲面”等，然后系统就会自动生成粗加工轨迹。如图所示。7．隐藏生成的粗加轨迹。拾取轨迹单击鼠标右键在弹出的菜单中选择【隐藏】命令即可。4.4.2等高精加工刀具轨迹1．设置精加工的等高线加工参数。选择【应用】－【轨迹生成】－【等高精加工】命令，在弹出加工参数表中设置精加工的参数，如图所示，注意加工余量为“0”，补加工选择“需要”。2．切削用量参数、进退刀方式和铣刀参数的设置与粗加工的相同。3．根据左下角状态栏提示拾取加工曲面。拾取整个零件表面，按右键确定。系统开始计算刀具轨迹，几分钟后生成精加工的轨迹。5．隐藏生成的精加轨迹。拾取轨迹单击鼠标右键在弹出的菜单中选择【隐藏】命令即可。注意：精加工的加工余量=0。4.4.3轨迹仿真、检验与修改设置轨迹仿真的拾取点。单击几何变换工具栏中的“平移”按钮，输入距离为Z＝40，拾取托板的一边界线，沿Z轴正方向等距得到一条空间直线。ABAB单击“线面可见”按钮，显示所有已经生成的加工轨迹，然后拾取粗加工轨迹，按右键确认。选择【应用】－【轨迹仿真】命令。在立即菜单中选择“拾取两点”方式。拾取粗加工刀具轨迹，按右键结束。拾取两角点。先拾取空间直线的端点A，然后拾取体上的对角点B，系统立即将进行加工仿真。在仿真过程中，系统显示走刀速度。仿真结束后，拾取点观察仿真截面。单击鼠标右键，弹出“选择仿真文件”对话框，输入文件名“连杆件粗加工仿真”，单击“保存”，存储粗加工仿真的结果。精加工仿真。隐藏粗加工轨迹，单击“线面可见”按钮，显示精加工轨迹。选择【应用】－【轨迹仿真】命令。在立即菜单中选择“磁盘读取”方式。拾取精加工刀具轨迹，单击右键确认，弹出“选择仿真文件”对话框，选择已经保存的“连杆件粗加工仿真”文件，单击“打开”后立即粗加工仿真结果的基础上进行精加工仿真。在仿真过程中，系统显示走刀速度。仿真结束后，拾取点观察精加工仿真截面。然后单击鼠标右键，弹出“选择仿真文件”对话框，输入文件名，单击“保存”，存储精加工仿真的结果。 10．仿真检验无误后，单击“文件”－“保存”，保存粗加工和精加工轨迹。4.4.4生成G代码1．前面已经做好了后置设置。选择【应用】－【后置处理】－【生成G代码】命令，弹出“选择后置文件”对话框，填写文件名“粗加工代码”，单击“保存”。2．拾取生成的粗加工的刀具轨迹，按右键确认，立即弹出粗加工G代码文件，保存即可。同样方法生成精加工G代码。4.4.5生成加工工艺单选择【应用】－【后置处理】－【生成工序单】命令，弹出“选择HTML文件名”对话框，输入文件名，单击“保存”。幕左下角提示拾取加工轨迹，用鼠标选取或用窗口选取或按“W”键，选中全部刀具轨迹，点右键确认，立即生成加工工艺单。生成和结果如图所示。至此，连杆的造型、生成加工轨迹、加工轨迹仿真检查、生成G代码程序，生成加工工艺单的工作已经全部做完，可以把加工工艺单和G代码程序通过工厂的局域网送到车间去了。车间在加工之前还可以通过《CAXA制造工程师》中的校核G代码功能，再看一下加工代码的轨迹形状，做到加工之前胸中有数。把工件打表找正，按加工工艺单的要求找好工件零点，再按工序单中的要求装好刀具找好刀具的Z轴零点，就可以开始加工了。第5章可乐瓶底的造型和加工可乐瓶底曲面造型和凹模型腔造型可乐瓶底曲面造型的二维图5.1凹模型腔的造型造型思路：可乐瓶底的曲面造型比较复杂，它有五个完全相同的部分。用实体造型不能完成，所以利用CAXA制造工程师强大的曲面造型功能中的网格面来实现。其实我们只要作出一个突起的两根截面线和一个凹进的一根截面线，然后进行圆形阵列就可以得到其他几个突起和凹进的所有截面线。然后使用网格面功能生成五个相同部分的曲面。可乐瓶底的最下面的平面我们使用直纹面中的点＋曲线方式来做，这样做的好处是在做加工时两张面（直纹面和网格面）可以一同用参数线加工。最后以瓶底的上口为准，构造一个立方体实体，然后用可乐瓶底的两张面把不需要的部分裁剪掉，就可以得到我们要求的凹模型腔。绘制截面线按下【F7】键将绘图平面切换到XOZ平面。单击曲线工具中的“矩形”按钮，在界面左侧的立即菜单中选择“中心_长_宽”方式，输入长度42.5，宽度37，光标拾取到坐标原点，绘制一个42.5×37的矩形。单击几何变换工具栏中的“平移”按钮，在立即菜单中输入DX＝21.25，DZ＝-18.5，然后拾取矩形的四条边，单击鼠标右键确认，将矩形的左上角平移到原点（0,0,0）。单击曲线工具栏中的“等距线”按钮，在立即菜单中输入距离3，拾取矩形的最上面一条边，选择向下箭头为等距方向，生成距离为3的等距线，如图所示。相同的等距方法，生成如图所示尺寸标注的各个等距线。单击曲面编辑工具栏中的“裁剪”按钮，拾取需要裁剪的线段，结果如左图所示，然后单击“删除”按钮，拾取需要删除的直线，按右键确认确认删除，结果如右图所示。①作过P1、P2点且与直线L1相切的圆弧。单击“圆弧”按钮，选择“两点_半径”方式，拾取P1点和P2点，然后按空格键在弹出的点工具菜单中选择“切点”命令，拾取直线L1。②作过P4点且与直线L2相切，半径R为6的圆R6。单击“整圆”按钮，拾取直线L2（上一步中点工具菜单中选中了“切点”命令），切换点工具为“缺省点”命令，然后拾取P4点，按回车键输入半径6。 ③作过直线端点P3和圆R6的切点的直线。单击“直线”按钮，拾取P3点，切换点工具菜单为“切点”命令，拾取圆R6上一点，得到切点P5。P1L1P1L1P2P3P4L2P5注意：在绘图过程中注意切换点工具菜单中的命令，否则容易出现拾取不到需要点的现象。①作与圆R6相切过点P5，半径为6的圆C1。单击“整圆”按钮，选择“两点_半径”方式，切换点工具为“切点”命令，拾取R6圆；切换点工具为“端点”，拾取P5点；按回车键输入半径6。②作与圆弧C4相切，过直线L3与圆弧C4的交点，半径为6的圆C2。单击“整圆”按钮，选择“两点_半径”方式，切换点工具为“切点”命令，拾取圆弧C4；切换点工具为“交点”命令，拾取L3和C4得到它们的交点；按回车键输入半径6。③作与圆C1和C2相切，半径为50的圆弧C3。单击“圆弧”按钮，选择“两点_半径”方式，切换点工具为“切点”命令，拾取圆C1和C2，按回车键输入半径50。P1L1P1L1P2P3P4L2P5L3C2C3C1C4R6单击曲面编辑工具栏中的“裁剪”按钮和“删除”按钮，去掉不需要的部分。在圆弧C4上单击鼠标右键选择“隐藏”命令，将其隐藏掉。P1L1P2P3P1L1P2P3P4L2P5C2C3C1C4R6按下F5键将绘图平面切换到XOY平面，然后再按F8显示其轴侧图。单击曲面编辑工具栏中的“平面旋转”按钮，在立即菜单中选择“拷贝”方式，输入角度41.6度，拾取坐标原点为旋转中心点，然后框选所有线段，单击右键确认，单击“删除”按钮，删掉不需要的部分。按下Shift＋方向键旋转视图。观察生成的第一条截面线。单击“曲线组合”按钮，拾取截面线，选择方向，将其组合一样条曲线。第一条截面线第一条截面线至此，第一条截面线完成。因为作第一条截面线用的是拷贝旋转，所以完整地保留了原来绘制的图形，我们只需要稍加编辑就可以完成第二条截面线。按F7将绘图平面切换到XOZ面内。单击“线面可见”按钮，显示前面隐藏掉的圆弧C4，并拾取确认。然后拾取第一条截面线单击右键选择“隐藏”命令，将其隐藏掉。P3P2P3P2单击“删除”按钮，删掉不需要的线段。单击“曲线过渡”按钮，选择“圆弧过渡”方式，半径为6，对P2、P3两处进行过渡。单击“曲线组合”按钮，拾取第二条截面线，选择方向，将其组合一样条曲线。第二条截面线第二条截面线按下F5键将绘图平面切换到XOY平面，然后再按F8显示其轴侧图。单击“圆弧”按钮，选择“圆心_半径”方式，以Z轴方向的直线两端点为圆心，拾取截面线的两端点为半径，绘制如图所示的两个圆。删除两条直线。单击“线面可见”按钮，显示前面隐藏的第一条截面线。单击曲面编辑工具栏中的“平面旋转”按钮，在立即菜单中选择“拷贝”方式，输入角度11.2度，拾取坐标原点为旋转中心点，拾取第二条截面线，单击右键确认。 可乐瓶底有五个相同的部分，至此我们完成了其一部分的截面线，通过阵列我们就可以得到全部，这是一种简化作图的有效方法。单击“阵列”按钮，选择“圆形”阵列方式，份数为5，拾取三条截面线，单击鼠标右键确认，拾取原点（0,0,0）为阵列中心，按鼠标右键确认，立刻得到如下结果。至此为构造曲面所作的线架已经完成。生成网格面按F5键进入俯视图，单击曲面工具栏中的“网格面”按钮，依次拾取U截面线共2条，按鼠标右键确认；再依次拾取V截面线共15条，按右键确认，稍等片片刻曲面生成。依次拾取V截面线共15条依次拾取U截面线共2条依次拾取V截面线共15条依次拾取U截面线共2条生成直纹面底部中心部分曲面可以用两种方法来作：①裁剪平面。②直纹面（点+曲线）。这里用直纹面“点+曲线”来做，这样的好处是在做加工时，两张面（网格面和直纹面）可以一同用参数线来加工，而面裁剪平面不能与非裁剪平面一起来加工。单击曲面工具栏中的“直纹面”按钮，选择“点+曲线”方式。按空格键在弹出的点工具菜单中选择“圆心”命令，拾取底部圆，得到先圆心点，再拾取圆，直纹面立即生成。选择“设置”－“拾取过滤设置”命令，取消图形元素的类型中的“空间曲面”项。然后选择“编辑”－“隐藏”命令，框选所有曲线，按右键确认，就可以将线框隐全部藏掉，结果如图所示。至此可乐瓶底的曲面造型已经作完。下一步的任务是如何选用曲面造型造出实体。曲面实体混合造型造型思路：先以瓶底的上口为准，构造一个立方体实体，然后用可乐瓶底的两张面（网格面和直纹面）把不需要的部分裁剪掉，得到我们要求的凹模型腔。多曲面裁剪实体是CAXA制造工程师中非常有用的功能。单击特征树中的“平面XOY”，选定平面XOY为绘图的基准面。单击“绘制草图”按钮，进入草图状态，在选定的基准面XOY面上绘制草图。单击曲线工具栏中的“矩形”按钮，选择“中心_长_宽”方式，输入长度120，宽度120，拾取坐标原点（0,0,0）为中心，得到一个120×120的正方形。单击特征生成工具栏中的“拉伸”按钮，在弹出的“拉伸”对话框中，输入深度为50，选中“反向拉伸”复选框，单击“确定”得到立方实体。选择“设置”－“拾取过滤设置”命令，在弹出的对话框中的“拾取时的导航加亮设置”项选中“加亮空间曲面”，这样当鼠标移到曲面上时，曲面的边缘会被加亮。同时为了更加方便拾取，单击“显示线架”按钮，退出真实咸显示，进入线架显示，可以直接点取曲面的网格线。单击特征生成工具栏中的“曲面裁剪除料”按钮，拾取可乐瓶底的两个曲面，选中对话框中“除料方向选择”复选框，切换除料方向为向里，以便得到正确的结果。单击“确定”，曲面除料完成。选择“编辑”－“隐藏”命令，拾取两个曲面将其隐藏掉。然后单击“真实感显示”按钮，造型结果如图所示。5.2可乐瓶的加工准备设定加工刀具1．选择【应用】→【轨迹生成】→【刀具库管理】命令，弹出刀具库管理对话框。2．增加铣刀，这里可以任意增加刀具和删除刀具。单击“增加铣刀”按钮，在对话框中输入铣刀名称，刀具名称可以任意给，只要自己好识别就可以了。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。键入正确的数值，刀具定义即可完成。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，在实际加工中要正确选择吃刀量和吃刀深度，以免刀具损坏。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【应用】－【后置处理】－【后置设置】命令，弹出后置设置对话框。2．增加机床设置。选择当前机床类型，如图所示。图13-37增加机床设置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。设定加工毛坯利用实体上表面的四个角点,做一个正方形，做为粗加工的轮廓。5.3可乐瓶底的知识加工为了使用户更方便更容易地使用和掌握利用CAXA制造工程师软件进行加工生产，同时也为了新的技术人员容易入门，不需要掌握多种加工功能的具体应用和参数设置，解决企业技术人员缺少的问题，CAXA制造工程师专门提供了知识加工功能，针对复杂曲面的加工，为用户提供一种零件整体加工思路，用户只需观察出零件整体模型是平坦或者陡峭，运用老工程师的加工经验，就可以快速的完成加工过程。可乐瓶的整体形状较为陡峭。知识库参数设置选择“设置”菜单中的“知识库设置”命令，弹出知识库设置对话框。这一项操作主要为以后的知识加工中的粗加工、半精加工、精加工预先设置好合理的加工工艺参数,完成后单击“保存到文件”按钮，存储为模板文件，自动存放在安装目