数控铣自动编程（CAXA版）

项目1三角星曲面造型自动编程1.1线框造型命令1.2几何变换命令1.3曲线编辑命令1.4曲面造型命令1.5数控加工方法1.6三角星曲面造型图样分析和自动编程加工方案分析1.7三角星曲面造型创建及自动编程加工参数设置1.1线框造型命令1.1.1直线的绘制直线是构成图形的最基本要素。系统提供了图1-1所示的6种绘制直线方式，详见表1-11.1.2圆的绘制圆也是构成图形的最基本要素。系统提供了如图1-2所示3种生成圆的方式，详见表1-2。1.1.3点的绘制在指定位置绘制一个点或在曲线上绘制批量点。系统提供了如图1-3所示两种绘制点的方式，详见表1-3。1.1.4多边形的绘制系统提供了如图1-4所示边定位和中心定位两种绘制多边形的方式，详见表1-4。下一页返回1.1线框造型命令1.1.5等距线的绘制绘制给定曲线的等距线，系统提供了如图1-5所示等距和变等距两种绘制等距线的方式，详见表1-5。1.1.6相关线相关线指曲面或实体的交线、边界线、参数线、法线、投影线和实体边界等。系统提供了如图1-6所示6种不同的方式。上一页返回1.2几何变换命令1.2.1平移平移功能用于对已知曲线或曲面进行移动拷贝或移动，系统提供了如图1-7所示两种方式，详见表1-6。1.2.2平面旋转平面旋转功能用于对已知曲线或曲面进行同一平面上的拷贝旋转或移动旋转，系统提供了两种方式，拷贝旋转方式详见表1-7。1.2.3旋转旋转功能用于对已知曲线或曲面进行空间的拷贝旋转或移动旋转，系统提供了两种方式，拷贝旋转方式详见表1-8。返回1.3曲线编辑命令1.3.1曲线裁剪使用曲线作剪刀，裁掉曲线上不需要的部分，系统提供了如图1-8所示4种曲线裁剪方式，详见表1-9。1.3.2曲线打断曲线打断功能用于把拾取的曲线在指定点处打断成为两条曲线，详见表1-10。1.3.3曲线组合曲线组合功能用于把拾取到的多条相连曲线组合成一条样条曲线，详见表1-11。返回1.4曲面造型命令1.4.1直纹面直纹面是由一条直线的两端点分别在两曲线上匀速运动而形成的轨迹曲面。系统提供了如图1-9所示的3种绘制直纹面方式，详见表1-12。1.4.2平面平面与基准面的比较:基准面是绘制草图时的参考面，而平面则是实际存在的面，系统提供了两种绘制方式，详见表1-13。返回1.5数控加工方法1.5.1平面区域粗加工平面区域粗加工是根据给定的轮廓和岛屿，生成分层的加工轨迹，其不必有三维模型，只要给出零件外轮廓和岛屿，就可以生成加工轨迹。主要应用于铣平面和铣槽，也可进行斜度的设定，自动标记钻孔点。其操作方法为:单击“加工”丨“粗加工”丨“平面区域式粗加工”或直接单击按钮。1.5.2等高线粗加工等高线粗加工用于生成分层等高式粗加工轨迹。较普通的粗加工方式的适用范围广，可进行稀疏化加工，指定加工区域，以优化空切轨迹。轨迹拐角可以设定圆弧或s形过渡，生成光滑轨迹，支持高速加工设备。其操作方法为:单击“加工”丨“常用加工“丨等高线粗加工”或直接单击按钮。参数说明见表1-14。下一页返回1.5数控加工方法1.5.3三维偏置加工能够由里向外或由外向里生成三维等间距加工轨迹;可以保证加工效果有相同的残留高度提高加工质量和效果;同时也使刀具在切削过程中保持恒定。其特别适用于高速机床加工参数说明详见表1-15。【教学实施】项目引入:图1-10所示为三角星图标曲面造型零件图，按图纸要求完成该零件造型的创建并生成加工代码。生产要求:生产类型为小批量生产，表面粗糙度为Ra6.3，毛坯尺寸为Φ90x25。上一页返回1.6三角星曲面造型图样分析和自动编程加工方案分析1.6.1三角星曲面造型图样分析三角星曲面造型尺寸如图1-10所示，该曲面造型由圆柱曲面和三角星曲面两部分构成，其二维图轮廓尺寸的确定可采用“曲面造型”的思想创建，具体造型创建方案如下。

1.三角星曲面的创建

(1)利用“圆”和“直线”命令中“两点线”和“角度线”的方式完成三角星曲面轮廓线的绘制。

(2)利用“边界面”命令中“三边面”的方式完成三角星曲面的创建。

2.圆柱曲面的创建

(1)在XY平面中，利用“圆”命令绘制Φ90的圆，利用“平移”命令将Φ90的圆向Z轴负方向平移11mm。下一页返回1.6三角星曲面造型图样分析和自动编程加工方案分析(2)利用“直纹面”命令中“曲线+曲线”的方式完成圆柱曲面的创建。(3)在XZ平面中，分别以Φ90圆直径的两个端点为圆心，利用“圆”命令绘制两个R2的半圆。

(4)利用“导动面”命令中的“双导动线/双截面/等高”的方式完成两个R2曲面造型的绘制。1.6.2三角星曲面造型自动编程加工方案分析根据三角星曲面造型的特点，该零件要求采用铝材制造，因此对于机床加工参数要求不高;加工对象包括平面和曲面。由于本零件的生产批量小，因此加工时不需要专用夹具，可以根据车间具体情况选用通用夹具，一般选用三爪卡盘即可;加工所用的机床可以选用三轴联动的立铣床、加工中心或性能更好的机床。根据学院条件，本例选择XKA714立式数控铣床，Siemens802D系统。其自动编程方案如下:上一页下一页返回1.6三角星曲面造型图样分析和自动编程加工方案分析(1)利用Φ10平底铣刀，采用“平面区域粗加工”的方法，加工三角星以外的区域，目的是去掉大部分毛坯。

(2)利用Φ5硬质合金球头铣刀，采用“等高线粗加工”的方法，加工三角星曲面造型的上表面，加工余量为0.5mm。(3)利用Φ3硬质合金球头精铣刀，采用“三维偏置加工”的方法，对三角星曲面造型进行精加工至尺寸要求。

(4)根据机床所配备的系统资料，制定后置处理。

(5)对刀具轨迹进行仿真校验，并根据仿真结果对其进行修改、完善。

(6)选择机床后置处理，仿真加工，生成G代码。

(7)将G代码传输到指定机床，为实际加工生产做准备。上一页返回1.7三角星曲面造型创建及自动编程加工参数设置1.7.1工作要求及工作条件1.工作要求(1)正确创建三角星曲面造型。(2)合理设置三角星曲面造型自动编程加工参数。(3)将生成的G代码传输到指定机床，为实际加工生产做准备。(4)按企业有关文明生产规定，做到现场整洁、绘图规范。2.工作条件(1)生产纲领:单件。(2)工作地点:数控实训中心一体化教室。(3)时间定额:4学时。下一页返回1.7三角星曲面造型创建及自动编程加工参数设置1.7.2实训内容及过程

1.三角星曲面的创建

(1)打开CAXA制造工程师2013软件，系统默认视图状态为XOY平面状态。若不是，则按[F5]键或在左侧特征管理中选择“平面XY"，将视图状态切换到XOY平面状态。选择XY平面为当前绘图基准面。

(2)单击“造型”丨“曲线生成”丨“圆”或直接单击“圆”按钮，选择“圆心_半径”方式，以坐标原点为圆心，按回车键，在输入条中输入“70/2”的半径，按鼠标右键，完成Φ70圆的绘制，结果如图1-11所示。(3)单击“造型”丨“曲线生成”丨“多边形”或直接单击“多边形”按钮，选择“中心/边/内接”方式，以坐标原点为圆心，按回车键，在输入条中输入"70/2”的半径，按鼠标右键，完成三边形圆的绘制，结果如图1-12所示。上一页下一页返回1.7三角星曲面造型创建及自动编程加工参数设置(4)单击“造型”丨“曲线生成”丨“直线”或直接单击“直线’，按钮

，选择“两点线”方式，分别绘制直线L1、L2和L3，结果如图1-13所示；再选择“角度线”方式，分别以直线L1、L2和L3为“拾取直线”，以点A、B和C为“第一点”，以任意点为“第二点”，分别绘制L4~L9的角度线，并形成交点D,E和F，结果如图1-14所示。(5)单击“造型”丨“曲线生成”丨“点”或直接单击“点”按钮，选择“单个点”/“工具点”方式，按回车键输入(0,0,10)，结果如图1-15所示。

(6)利用“直线”命令中的“两点线”方式，将图1-15所示的空间点分别与点D,E和F连接，单击“造型”丨“曲线编辑”丨“曲线裁剪”或直接单击“曲线裁剪”按钮，选择“快速裁剪”/“正常裁剪”方式，对多余的线进行裁剪;再单击“编辑”丨“删除”，或单击“删除”按钮

，删除多余的线，结果如图1-16所示。上一页下一页返回1.7三角星曲面造型创建及自动编程加工参数设置(7)单击“造型”丨“曲面生成”丨“边界面”或直接单击“边界面”按钮侧，选择“三边面”方式，完成三角星图标曲面的绘制，结果如图1-17所示。2.圆柱曲面的创建

(1)删掉如图1-17所示的Φ70圆，按[F5]键后，利用“圆”命令完成Φ90圆的绘制，并单击“造型”丨“几何变换”丨“平移”或直接单击“平移”按钮，选择“偏移/拷贝”方式，结果如图1-18所示。(2)利用“直线”命令，按空格键弹出“点工具”，选择“端点”和“中点”，绘制直线L10;单击“造型”丨“曲线生成”丨“等距线”或直接单击“等距线”按钮，选择“单根曲线/等距”方式，距离框中输入“2”;再利用“圆”命令，完成R2圆的绘制，并利用“曲面裁剪”命令，去掉下半圆，结果如图1-19所示。上一页下一页返回1.7三角星曲面造型创建及自动编程加工参数设置(3)单击“造型”丨“几何变换”丨“旋转”或直接单击“旋转”按钮

，选择“移动”方式，分别拾取如图1-19所示中L10两个端点为“旋转轴起点”和“旋转轴终点”，R2半圆为“旋转对象”，再利用“删除”命令，删掉多余的线，结果如图1-20所示。(4)单击“造型”丨“曲线编辑”丨“曲线打断”或直接单击“曲线打断”按钮

将如图1-20所示的两个圆在点G,H,I和J处打断，形成“导动轨迹”。(5)单击“造型”丨“曲面生成”丨“导动面”，或单击“导动面”按钮

，选择“双导动线/双截面线/等高”方式，完成R2半圆面的绘制，结果如图1-21所示。同理，绘制另外一半R2的半圆面，结果如图1-22所示。上一页下一页返回1.7三角星曲面造型创建及自动编程加工参数设置(6)单击“造型”丨“曲面生成”丨“平面”或直接单击“平面”按钮，选择“裁剪平面”方式，“拾取平面外轮廓线”为图1-22所示的大圆，提示“拾取第1个内轮廓线”时，应依次拾取三角星图标外轮廓线，按鼠标右键完成三角星曲面上表面的绘制，结果如图1-23所示。(7)利用“直纹面”命令完成“圆柱面”侧面的创建，利用“平面”命令完成“圆柱面”下底面的创建，结果如图1-24所示。至此，三角星曲面造型创建完成。

3.毛坯设置单击“特征树”下面“轨迹管理”选项卡，双击特征树中的“加工”丨“毛坯”命令，系统将弹出“毛坯定义”对话框，如图1-25所示。“类型”选择“柱面”，单击“拾取平面轮廓”按钮，选择三角星曲面造型的Φ90的圆后，单击“确定”按钮，完成对该造型毛坯的设置。上一页下一页返回1.7三角星曲面造型创建及自动编程加工参数设置

4.加工参数设置

(1)三角星曲面造型采用两轴半或三轴联动的立铣床或加工中心，机床系统为Siemens802D系统。根据加工方案分析，单击“加工”丨“后置处理”丨“后置设置”，弹出如图1-26所示的对话框。选择“Siemens802D”后，单击“编辑”按钮，弹出如图1-27所示的对话框，按要求填写各选项卡相关项后，单击“另存为”按钮，将后置设置内容保存。

(2)平面区域粗加工。单击“加工”丨“常用加工”丨“平面区域粗加工”或直接单击按钮，对三角星曲面造型进行粗加工，目的是去掉大量多余的毛坯。根据图1-28所示，各填写参数确定后(其余为显示的默认状态)，系统提示“请拾取轮廓曲线”时，应拾取R2圆弧内轮廓线(可利用“相关线”拾取)，单击鼠标右键确定;“请拾取岛屿曲线”为三角星的轮廓上一页下一页返回1.7三角星曲面造型创建及自动编程加工参数设置线，单击鼠标右键结束命令，系统计算出“平面区域粗加工”方式生成的刀具轨迹，结果如图1-29所示。然后将生成的刀工轨迹“隐藏”，以方便后续加工内容的选取。

(3)等高线粗加工。单击“加工”丨“常用加工”丨“等高线粗加工”或直接单击按钮，对三角星图标曲面造型进行粗加工。根据图1-30所示，各填写参数确定后，系统提示“请拾取加工曲面”为三角星图标曲面造型上表面，单击鼠标右键确定;“拾取干涉面”为Φ90圆柱曲面，单击鼠标右键结束命令，系统计算出“等高线粗加工”方式生成的刀具轨迹，结果如图1-31所示。然后将生成的刀具轨迹“隐藏”，以方便后续加工内容的选取。上一页下一页返回1.7三角星曲面造型创建及自动编程加工参数设置

(4)三维偏置加工。单击“加工”丨“常用加工”丨“三维偏置加工”或直接单击按钮，对三角星图标曲面造型进行精加工。根据图1-32所示，各填写参数确定后，系统提示“请拾取加工曲面”为三角星图标曲面造型上表面，单击鼠标右键确定;“拾取干涉面”为小90圆柱曲面，单击鼠标右键结束命令，系统计算出“三维偏置加工”方式生成的精加工刀具轨迹，结果如图1-33所示。

5.自动编程及轨迹仿真

(1)单击“特征树”中“刀具轨迹:共3条”后，单击鼠标右键，选择“全部显示”，令所有生成轨迹呈显示状态，结果如图1-34所示。上一页下一页返回1.7三角星曲面造型创建及自动编程加工参数设置

(2)单击“特征树”中“刀具轨迹:共3条”后，单击鼠标右键，选择“实体仿真”后，系统弹出如图1-35所示对话框，单击左上角“运行”按钮，系统自动对已生成的刀具轨迹进行实体仿真，结果如图1-35所示。

(3)单击“特征树”中“1等高线粗加工”，单击鼠标右键，选择“后置处理”和“生成G代码”后，系统弹出如图1-36所示对话框，单击“确定”按钮后，在指定位置打开如图1-37所示的等高线粗加工和三维偏置加工G代码文件。1.7.3三角星曲面造型创建和加工参数设置合理性评价检查三角星曲面造型创建过程和加工参数设置的合理性，填写表1-16评分标准。上一页下一页返回1.7三角星曲面造型创建及自动编程加工参数设置【项目测试】1.项目导入见表1-17所示内容，完成如图1-38所示零件图的造型创建并生成加工G代码。2.零件造型创建和加工参数设置分析(1)五角星造型图样分析。(2)五角星造型自动编程及加工参数设置分析。(3)创建五角星造型。(4)毛坯设置。(5)加工参数设置。(6)自动编程及轨迹仿真。上一页下一页返回1.7三角星曲面造型创建及自动编程加工参数设置(7)传输程序，准备实际加工生产。3.五角星曲面造型创建过程和加工参数设置合理性的检查根据检查结果填写表1-18评分标准。4.填写“附表二项目评价表”上一页返回图1-1绘制直线的方式返回表1-1各种绘制直线画法示意返回图1-2绘制圆的方式返回表1-2各种绘制圆的画法示意返回图1-3绘制点的方式返回表1-3各种绘制点的画法示意返回图1-4多边形绘制方式返回表1-4各种绘制多边形的画法示意返回图1-5等距线绘制方式返回表1-5各种绘制等距线的画法示意返回图1-6相关线方式返回图1-7平移方式返回表1-6平移命令方式返回表1-7平面旋转命令方式之拷贝旋转示例返回1.2几何变换命令表1-8旋转命令方式之拷贝旋转示例返回图1-8曲线裁剪方式返回表1-9各种曲线裁剪方式示意图下一页表1-9各种曲线裁剪方式示意图(续表)上一页返回表1-10曲线打断命令方式返回表1-11曲线组合命令方式返回图1-9直纹面立即菜单返回表1-12直纹面绘制方式示意返回表1-13平面绘制方式示意图返回表1-14等高线粗加工参数说明下一页表1-14等高线粗加工参数说明(续表)下一页上一页表1-14等高线粗加工参数说明(续表)返回上一页表1-15三维偏置加工参数说明返回图1-10三角星曲面造型零件图返回图1-11绘制φ70的圆返回图1-12绘制三边形返回图1-13绘制直线结果返回图1-14绘制角度线结果返回图1-15绘制空间点返回图1-16空间线连接结果返回图1-17三角星图标曲面造型返回图1-18绘制φ90的圆返回图1-19等距线结果返回图1-20旋转结果返回图1-21导动面结果返回图1-22R2半圆曲面返回图1-23平面创建结果返回图1-24三角星图标曲面造型返回图1-25“毛坯定义”对话框返回图1-26后置设置返回图1-27CAXA后置配置返回图1-28平面区域粗加工各参数设置返回图1-29平面区域粗加工刀具轨迹返回图1-30等高线粗加工各参数设置返回图1-31等高线粗加工刀具轨迹返回图1-32三维偏置加工各参数设置返回图1-33三维偏置加工刀具轨迹返回图1-34刀具轨迹呈全部显示状态返回图1-35三角星图标曲面造型刀具轨迹的仿真结果返回图1-36生成后置代码返回图1-37等高线粗加工和三维偏置加工G代码返回表1-16三角星曲面造型评分标准返回表1-17学生实训单返回图1-38五角星零件图返回表1-18五角星曲面造型评分标准返回项目2吹风机凸模曲面造型自动编程2.1线框造型命令2.2几何变换命令2.3曲面造型命令2.4拉伸增料2.5数控加工方法2.6吹风机凸模曲面图样分析和自动编程加工方案分析2.7吹风机凸模曲面造型创建及自动编程加工参数设置2.1线框造型命令2.1.1样条线的绘制生成过给定顶点(样条插值点)的样条曲线，系统提供如图2-1所示的两种方式，详见表2-1。2.1.2曲线投影的绘制指定一条曲线沿某一方向向一个曲面投影，得到曲线在该曲面上的投影线。通过这一功能可以充分利用已有的曲线来作草图平面里的草图线。曲线投影只有在草图状态下才有效。投影的对象可以是空间曲线、实体的边和曲面的边。返回2.2几何变换命令2.2.1平面镜像平面镜像功能用于对已知曲线或曲面以某条直线为对称轴，进行同一平面上的对称拷贝或对称镜像。系统提供了如图2-2所示的两种绘制方式，拷贝方式详见表2-2。2.2.2镜像镜像功能用于对已知曲线或曲面以某条直线为对称轴，进行空间上的对称拷贝或对称镜像。系统提供的两种绘制方式与“平面镜像”相同，如图2-2所示，拷贝方式详见表2-3。返回2.3曲面造型命令2.3.1旋转面旋转面是指按给定的起始角度和终止角度将曲线绕一旋转轴进行旋转而生成的轨迹曲面，其画法示意详见表2-4。2.3.2导动面导动面是指截面线沿着轨迹线的某一方向导动生成曲面。截面线可以是曲面的边界线或曲面与平面的交线，可用截面线控制曲面一个方向上的形状，截面线沿导动线的运动即形成了导动面。导动线是用来确定截面线在空间的位置及约束截面线运动的曲线。系统提供了如图2-3所示的6种绘制导动面的方法，详见表2-5。返回2.4拉伸增料拉伸增料:将草图轮廓根据指定的方式进行拉伸操作以生成一个增料实体的特征。单击“造型”丨“特征生成”丨“增料”丨“拉伸”或直接单击“拉伸增料”按钮忌，系统弹出“拉伸增料”对话框，如图2-4所示，选取拉伸类型，输入参数，拾取需拉伸的草图，单击“确定”按钮，完成操作。该命令的主要参数如下:(1)类型:包括“固定深度”“双向拉伸”和“拉伸到面”三种。①固定深度:从草图的基准面拉伸草图轮廓到给定的深度值，以生成增料特征。②双向拉伸:从草图基准面向两个方向对称拉伸草图轮廓，以生成增料特征。③拉伸到面:从草图的基准面拉伸草图轮廓到某一指定曲面，以生成增料特征。下一页返回2.4拉伸增料

(2)深度:拉伸深度的尺寸值。可以直接输入所需数值，也可以通过单击调节按钮来调节。

(3)拉伸对象:用来进行拉伸操作的草图对象。拾取完成后，在该框内会显示所拾取对象的名称。

(4)反向拉伸:向绘图区中预显拉伸方向的相反方向拉伸草图。

(5)增加拔模斜度:使拉伸的实体带有锥度。①角度:拔模时母线与中心线的夹角。②向外拔模:向与默认方向相反的方向进行拔模操作。

(6)拉伸为:包括“实体特征”和“薄壁特征”两种。①实体特征:将草图轮廓拉伸为实体特征。②薄壁特征:将草图轮廓偏置后拉伸为薄壁特征。上一页下一页返回2.4拉伸增料

(7)薄壁类型:包括单一方向、中面和两个方向三种。①单一方向:将草图图线沿给定的壁厚值偏置，以生成增料特征。②中面:将草图图线向两个方向对称偏置，以生成增料特征。③两个方向:将草图图线向两个方向以给定的壁厚偏置，以生成增料特征。说明:(1)选择拉伸为“实体特征”时，要求草图封闭;选择拉伸为“薄壁特征”时，不要求草图封闭，但图线必须是连续的。

(2)选择“拉伸到面”类型时，要使草图沿草图基准面的法向完全投影到曲面上，如果面的范围比草图小，将导致操作失败。上一页返回2.5数控加工方法2.5.1扫描线精加工该选项用于生成扫描线精加工轨迹。其操作方法为:单击“加工”丨“精加工”丨“扫描线精加工”或直接单击令按钮。该加工方法增加了自动识别竖直面并惊醒补加工的功能，提高了加工效果和效率。同时可以在轨迹尖角处增加圆弧过渡，以保证生成的轨迹光滑，常用于高速加工机床。2.5.2平面轮廓精加工该选项用于生成轮廓线精加工轨迹。其操作方法为:单击“加工”丨“精加工”丨“平面轮廓精加工”或直接单击按钮。该加工方法主要用于加工内、外轮廓或加工槽类。不需要三维模型，只要根据给出的二维轮廓线即可对单个或多个轮廓进行加工;可进行轨迹偏移及进、退刀方式设定(圆弧、直线等);可自动进行半径补偿和生成补偿代码等。下一页返回2.5数控加工方法【教学实施】项目引入:图2-5所示为吹风机凸模曲面造型二维零件图，其中，吹风机凸模的托板为180x180x35(mm)的方体，按图纸要求完成该零件造型并生成加工代码。生产要求:生产类型为小批量生产，表面粗糙度为Ra6.3上一页返回2.6吹风机凸模曲面图样分析和自动编程加工方案分析2.6.1吹风机凸模曲面造型图样分析由图2-5可知，该造型由吹风机凸模的风筒、手柄和托板三部分构成，其线框轮廓的确定，可采用“实体一曲面混合”造型的思想创建，即分别利用“导动面”命令中的“双导动线、双截面、变高”和“双导动线、单截面、变高”的方式来创建风筒和手柄的造型;利用“增料拉伸”命令来完成托板的造型。具体建模方案如下:1.吹风机凸模风筒曲面造型的创建

(1)利用“样条线”“直线”“圆”和“平面镜像”命令完成吹风机凸模风筒曲面轮廓线的绘制。

(2)利用“导动面”“旋转面”和“平面”命令完成吹风机凸模风筒曲面造型的创建。下一页返回2.6吹风机凸模曲面图样分析和自动编程加工方案分析

2.吹风机凸模手柄曲面造型的创建

(1)利用“样条线”和“圆”命令完成吹风机凸模手柄曲面轮廓线的绘制。

(2)利用“导动面”命令完成吹风机凸模手柄曲面造型的创建。

3.吹风机凸模托板造型的创建

(1)在草图状态下，利用“矩形”和“曲线投影”命令完成180x180(mm)的吹风机凸模托板平面轮廓线的绘制。

(2)利用“拉伸增料”命令完成吹风机凸模托板35mm的高度拉伸。至此，完成吹风机凸模托板造型的创建。上一页下一页返回2.6吹风机凸模曲面图样分析和自动编程加工方案分析2.6.2吹风机凸模曲面造型自动编程加工方案分析根据吹风机凸模造型的特点，该零件可采用45#钢制造;加工对象包括平面和曲面，为提高加工效率，先对吹风机凸模风筒及手柄部分的外轮廓进行粗加工，以便去除大量多余的毛坯，建议采用平底铣刀;对吹风机凸模风筒及手柄加工时，建议使用球头铣刀。由于本零件的生产批量小，因此加工时不需要专用夹具，可以根据实训场所具体情况选用通用夹具，一般选用机用平口钳装夹即可;加工所用的机床可选用三轴或两轴半联动的数控铣床加工。根据学院条件，本例选择XKA714立式数控铣床，Siemens802D系统。其自动编程方案如下:

(1)利用X10的R2圆角平底铣刀，采用“平面区域粗加工”的方法，加工托板上表面，去掉大量多余的毛坯。上一页下一页返回2.6吹风机凸模曲面图样分析和自动编程加工方案分析

(2)利用RS的球头铣刀，采用“等高线粗加工”的方法，完成对风筒和手柄部分的粗加工。

(3)利用小5的球头铣刀，采用“扫描线精加工”的方法，完成对风筒和手柄部分的精加工，并至尺寸要求。

(4)利用X10的平底立铣刀，采用“平面轮廓精加工”的方法，完成对风筒和手柄轮廓的精加工。

(5)根据机床所配备的系统资料，定制后置处理。

(6)对刀具轨迹进行仿真校验，并根据仿真结果对其进行修改、完善。

(7)选择机床后置处理，仿真加工，生成G代码。

(8)将G代码传输到指定机床，为实际加工生产做准备。上一页下一页返回2.6吹风机凸模曲面图样分析和自动编程加工方案分析说明:

在加工吹风机凸模造型前，首先手动将毛坯加工至180x180x70(mm)净毛坯尺寸。因此，该造型在加工时，只需一次装夹即可，且保证吹风机凸模造型的Z轴向上(目的是与机床的Z轴方向一致，保证生成G代码的可用性)。上一页返回2.7吹风机凸模曲面造型创建及自动编程加工参数设置2.7.1工作要求及工作条件1.工作要求(1)正确完成吹风机凸模曲面造型的创建。(2)合理设置吹风机凸模曲面造型自动编程加工参数。(3)将生成G代码传输到指定机床，为实际加工生产做准备。(4)按企业有关文明生产规定，做到现场整洁、绘图规范。2.工作条件(1)生产纲领:单件。(2)工作地点:数控实训中心一体化教室。(3)时间定额:4学时。下一页返回2.7吹风机凸模曲面造型创建及自动编程加工参数设置2.7.2实训内容及过程

1.吹风机风筒曲面造型创建

(1)根据表格样条曲线1的数据绘制“样条曲线1”，单击“造型”丨“曲线生成”丨“样条”或直接单击按钮，根据给定的数据，依次输入点坐标，单击右键确认，生成样条曲线完成绘制，其参数设定及结果如图2-6所示。

(2)根据样条曲线1所在位置，确定绘制该曲线的下半部分。单击“造型”丨“曲线生成”丨“直线”或直接单击直线按钮，绘制镜像所需的镜像轴直线，如图2-7所示。

(3)单击“造型”丨“几何变换”丨“平面镜像”或直接单击镜像按钮，选取镜像轴的首点和末点，再拾取样条曲线1，单击右键确定，得到如图2-8(a)所示结果。删除镜像轴直线，得如图2-8(b)所示结果。上一页下一页返回2.7吹风机凸模曲面造型创建及自动编程加工参数设置

(4)按[F6]键，将平面切换至YZ平面，单击“造型”丨“曲线生成”丨“圆”，选择“两点_半径”的方式，绘制吹风机主体部分R19的圆;同理，作另一端R22.5的圆，结果如图2-9所示。

(5)单击“造型”丨“曲面生成”丨“导动面”，选择“双导动线”/“双截面线”/“变高”方式，如图2-10(a)所示。依次拾取如图2-10(a)所示中“导动线1和导动线2"(注意:需选取两条导动线的对应点)，再依次拾取两圆作为截面线，单击鼠标右键确认，完成吹风机风筒造型曲面的创建，结果如图2-10(b)所示。

(6)按[F5]键切换到XY平面，利用“圆”命令中“两点_半径”的方式，完成吹风机主体造型中后半部R26圆弧的绘制(“两点”分别选择导动线端点)，输入半径“R=26”，单击右键确认，结果如图2-11所示。单击“造型”丨“曲面生成”丨“旋转面”或直接单击叁按钮，旋转上一页下一页返回2.7吹风机凸模曲面造型创建及自动编程加工参数设置轴选择如图2-11所示的旋转轴线，母线选择R26的圆弧，方向均选择向右侧，右键确认后，完成吹风机主体曲面后半部分曲面的创建，结果及参数设置如图2-11所示。

(7)单击“造型”丨“曲面生成”丨“平面”或直接单击按钮，拾取吹风口处的圆，单击右键确认，完成吹风机风筒曲面中吹风口面的绘制，结果如图2-12所示。

2.吹风机手柄曲面造型的创建

(1)根据图2-5表格中的数据，分别绘制样条曲线2,3，方法与样条曲线1的绘制方法相同，依次输入点坐标，单击右键确认后，生成样条曲线，样条曲线2,3为吹风机手柄的两条导动线。再利用“直线”和“圆”命令，绘制截面线，绘制直线选“两点/单个/非正交”方式，连接两条样条曲线的端点;绘制圆选“圆心_半径”方式，圆心为直线的中点，半径捕捉样条曲线的端点。再利用“旋转”命令将圆沿直线轴旋转900，删除直线。结果如图2-13所示。上一页下一页返回2.7吹风机凸模曲面造型创建及自动编程加工参数设置

(2)利用“导动面”和“平面”命令，分别完成手柄导动面及平面的绘制，结果如图2-14所示。

3.托板实体造型创建

(1)按[F5]键显示俯视图，利用“矩形”命令绘制托板线框，采用“中心_长_宽”方式，输入长度“180”和宽度“180"，矩形中心选吹风机的中心，结果如图2-15所示。

(2)单击零件“特征树”的“平面XY"，选择XY面为绘图基准面，单击“绘制草图”按钮，进入草图绘制状态。

(3)单击“造型”丨“曲线生成”丨“曲线投影”或直接单击按钮，依次选取图2-15所示的投影曲线，将180x180的线框投影至“平面XY”中，生成“草图0”，退出草图状态，参数及结果如图2-16所示。上一页下一页返回2.7吹风机凸模曲面造型创建及自动编程加工参数设置

(4)单击“造型”丨“曲面生成”丨“增料”丨“拉伸”或直接单击按钮，完成托板实体造型的绘制。拉伸增料参数的设置:类型选择固定深度，深度数值输入“35”，拉伸对象选择“草图0”，拉伸为实体特征，反向拉伸，如图2-17所示。至此，吹风机造型创建完成，结果如图2-18所示。

4.毛坯设置单击“特征树”下面“轨迹管理”选项卡，双击特征树中的“加工”丨“毛坯”命令，系统将弹出“毛坯定义”对话框，如图2-19所示，“类型”选择“矩形”，“包围盒”选择“参照模型”，系统将自动计算出“基准点”和“长宽高”，单击“确定”按钮，完成对该造型毛坯的设置。上一页下一页返回2.7吹风机凸模曲面造型创建及自动编程加工参数设置5.加工参数设置(1)吹风机曲面造型采用两轴半或三轴联动的立铣床或加工中心，机床系统为Siemens802D系统。根据加工方案分析，单击“加工”丨“后置处理”丨“后置设置”，弹出如图2-20所示的对话框，选择“Siemens802D”后，单击“编辑”按钮，弹出如图2-21所示的对话框，按要求填写各选项卡相关项后，单击“另存为”按钮，将后置设置内容保存。

(2)平面区域粗加工。单击“加工”丨“常用加工”丨“平面区域粗加工”或直接单击回按钮，对吹风机曲面造型进行粗加工，目的是去掉大量多余的毛坯。如图2-22所示，各填写参数确定后(其余为显示的默认状态)，系统提示“请拾取轮廓曲线”为托板上表面轮廓线(可利用“相关线”拾取)，上一页下一页返回2.7吹风机凸模曲面造型创建及自动编程加工参数设置单击鼠标右键确定;“请拾取岛屿曲线”为吹风机的轮廓线，单击鼠标右键结束命令，系统计算出“平面区域粗加工”方式生成的刀具轨迹，结果如图2-23所示。然后将生成的刀工轨迹“隐藏”，以方便后续加工内容的选取。

(3)等高线粗加工。利用“等高线粗加工”方式，对吹风机曲面造型进行粗加工。如图2-24所示，各填写参数确定后，系统提示“请拾取加工曲面”为吹风机曲面造型，单击鼠标右键确定;“拾取干涉面”为托板上表面，单击鼠标右键结束命令，系统计算出“等高线粗加工”方式生成的刀具轨迹，结果如图2-25所示。然后将生成的刀工轨迹“隐藏”，以方便后续加工内容的选取。上一页下一页返回2.7吹风机凸模曲面造型创建及自动编程加工参数设置

(4)扫描线精加工。单击“加工”丨“精加工”丨“扫描线精加工”或直接单击令按钮，对吹风机凸模进行精加工。如图2-26所示，各填写参数确定后，拾取“加工对象”为“吹风机凸模曲面造型(3个曲面)”，按右键结束命令，系统计算出“扫描线精加工”方式生成的刀具轨迹，结果如图2-27所示。

(5)平面轮廓精加工。单击“加工”丨“常用加工”丨“平面轮廓精加工”或直接单击\按钮，对吹风机凸模轮廓进行精加工。如图2-28所示，各填写参数确定后，系统提示“请拾取轮廓线”为吹风机凸模轮廓线，单击鼠标右键确定;“拾取进刀点”为吹风机主体边界点，“拾取退刀点”为吹风机主体边界点，单击鼠标右键结束命令，系统计算出“平面轮廓精加工”方式生成的精加工刀具轨迹，结果如图2-29所示。上一页下一页返回2.7吹风机凸模曲面造型创建及自动编程加工参数设置

6.自动编程及轨迹仿真

(1)单击“特征树”中“刀具轨迹:共4条”后，单击鼠标右键，选择“全部显示”，令所有生成轨迹呈显示状态，结果如图2-30所示。

(2)单击“特征树”中“刀具轨迹:共4条”后，单击鼠标右键，选择“实体仿真”后，系统弹出如图2-31所示对话框，单击左上角“运行”按钮，系统自动对已生成的刀具轨迹进行实体仿真，结果如图2-31所示。

(3)分别单击“特征树”中所有加工方法，单击鼠标右键，选择“后置处理”和“生成G代码”后，系统弹出如图2-32所示对话框，单击“确定”按钮后，在指定位置打开如图2-33所示的等高线粗加工和三维偏置加工G代码文件。上一页下一页返回2.7吹风机凸模曲面造型创建及自动编程加工参数设置2.7.3吹风机曲面造型创建和加工参数设置合理性评价检查吹风机凸模曲面造型创建过程和加工参数设置的合理性，填写表2-6。【项目测试】1.项目导入见表2-7所示内容，完成如图2-34所示零件图的造型创建，并生成加工G代码。2.零件造型创建和加工参数设置分析(1)吊钩凸模曲面造型图样分析。(2)吊钩凸模曲面造型自动编程及加工参数设置分析。(3)创建吊钩凸模曲面造型。(4)毛坯设置。上一页下一页返回2.7吹风机凸模曲面造型创建及自动编程加工参数设置(5)加工参数设置。(6)自动编程及轨迹仿真。(7)传输程序，准备实际加工生产。3.吊钩凸模曲面造型创建过程和加工参数设置合理性的检查根据检查结果填写表2-8。4.填写“附表二项目评价表”上一页返回图2-1样条线的绘制方式返回表2-1各种样条线及画法示意返回图2-2平面镜像绘制方式返回表2-2平面镜像命令方式之拷贝示例返回表2-3镜像命令方式之拷贝示例返回表2-4旋转面画法示意返回图2-3导动面的绘制方式返回表2-5导动面生成方式及画法示意下一页表2-5导动面生成方式及画法示意(续表)上一页下一页表2-5导动面生成方式及画法示意(续表)返回上一页图2-4“拉伸增料”对话框返回图2-5吹风机凸模二维零件图及实体图返回图2-6样条曲线1返回图2-7镜像轴直线的绘制返回图2-8平面镜像吹风机曲线返回(a)平面镜像结果;(b)删除镜像轴结果图2-9吹风机风筒两圆绘制结果返回图2-10吹风机风筒曲面造型创建结果返回(a)导动线绘制结果;(b)导动面结果图2-11“吹风机”风筒曲面后半部分圆弧面绘制结果返回图2-12平面结果返回图2-13样条曲线2,3返回图2-14手柄曲面返回图2-15矩形托盘线框返回图2-16生成“草图0”结果返回图2-17“拉伸增料”对话框返回图2-18吹风机凸模曲面造型返回图2-19“毛坯定义”对话框返回图2-20后置设置返回图2-21CAXA后置配置返回图2-22平面区域粗加工各参数设置返回图2-23平面区域粗加工刀具轨迹返回图2-24“等高线粗加工”各参数设置返回图2-25“等高线粗加工”刀具轨迹返回图2-26“扫描线精加工”各参数设置返回图2-27“扫描线精加工”刀具轨迹返回图2-28“平面轮廓精加工”各参数设置返回图2-29“平面轮廓精加工”刀具轨迹返回图2-30刀具轨迹呈全部显示状态返回图2-31吹风机凸模曲面造型刀具轨迹的仿真结果返回图2-32生成后置代码返回图2-33各加工G代码返回表2-6吹风机凸模曲面造型评分标准返回表2-7学生实训单返回图2-34吊钩凸模曲面造型二维零件图及造型图返回表2-8吊钩凸模曲面造型评分标准返回项目3连杆造型自动编程3.1草图与基准平面3.2旋转除料3.3实体特征处理3.4等高线精加工3.5连杆造型图样分析和自动编程加工方案分析3.6连杆造型创建及自动编程加工参数设置3.1草图与基准平面3.1.1草图与基准平面草图是为特征造型准备的、与实体模型相关联的平面封闭图形，其本身是特征生成的二维曲线组合。利用实体特征造型时，首先必须选择基准面，再在基准面上建立草图，退出草图后才能够对草图进行诸如拉伸、旋转等造型功能操作，因此，草图绘制是实体特征造型的关键步骤。草图绘制的基本过程为:确定草图基准平面→进入草图状态→草图的绘制与编辑→退出草图状态。

1.确定基准平面草图中的所有图线都存在于基准平面上。确定基准平面的方法有以下两种。

(1)选择基准平面。可供选择的基准平面一种是系统预置的基本坐标平面(XY平面、XZ平面和YZ平面)以及构造出的平面;另一种是已生成的表面(平面)。下一页返回3.1草图与基准平面

(2)构造基准平面。对于一般建模方法，为了确定不能通过选择方法确定的基准平面，系统允许重新构造基准平面。系统提供了等距平面确定基准平面、过直线与平面成夹角确定基准平面、生成曲面上某点的切平面、过点且垂直于曲线确定基准平面、过点且平行于平面确定基准平面、过点和直线确定基准平面、三点确定基准平面和根据当前坐标系构造基准平面8种基准平面的构造方法。单击“构造基准面”按钮，或单击“造型”丨“特征生成”丨“基准面”，系统弹出“构造基准面”对话框，如图3-1所示，在对话框中选择所需的基准面构造方法，依照“构造方法”栏的提示设置相应参数，并根据状态栏提示进行操作，单击“确定”按钮，完成基准平面的构造，此时，在特征树中会出现所构造的基准平面。上一页下一页返回3.1草图与基准平面

2.进入草图状态只有在草图状态下，才可以对草图进行绘制和编辑。

(1)创建新草图。选择一个基准平面后，单击“草图器”按钮(或按[F2]键)，该按钮呈按下状态，表示已进入草图状态，此时，在“特征树”中添加了一个草图项目，即开始一个新草图的绘制。

(2)编辑已有草图。当需要编辑某基准平面上的已有草图时，可在“特征树”中选取该草图，单击“草图器”按钮(或按[F2]键)，即打开了草图，进入到草图编辑状态;在“特征树”中，右键单击需要编辑的草图，在弹出的菜单中选择“编辑草图”，即进入草图绘制状态，可以对其进行编辑和修改。上一页下一页返回3.1草图与基准平面3.草图的绘制与编辑进入草图状态后，利用相关曲线命令可以完成草图的绘制和编辑。(1)先绘制出图形的大致形状，然后通过草图参数化的功能，对图形进行修改，即得到我们所需要的图形。

(2)直接按照标准尺寸精确作图。

(3)利用相关线命令和投影线命令将已经存在的实体边界和空间曲线等转变为草图上的线，其中“曲线投影”功能只有在草图状态下可用。其作用是将曲线(包括空间曲线、实体的边和曲面的边)沿草图基准平面的法向投射到草图平面上，生成曲线在草图平面上的投影线。上一页下一页返回3.1草图与基准平面3.1.2草图的标注与尺寸的驱动参数化设计(也叫尺寸驱动)，指在对图形的几何数据进行参数化修改时，还满足图形的约束条件，亦即保证连续、相切、垂直和平行等关系不变。在草图环境下，对绘制的草图标注尺寸以后只需改变尺寸的数值，二维草图就会随着给定的尺寸值而变化，达到最终期望的精确形状。系统对于尺寸的操作包括尺寸标注、尺寸编辑和尺寸驱动。

1.尺寸标注在草图状态下，对所绘制的图形对象标注尺寸。单击“造型”丨“尺寸”丨“尺寸标注”或直接单击“尺寸标注”按钮，根据系统状态栏提示“拾取尺寸标注元素”并“指定尺寸线的位置”，拾取一条或两条图线，系统能够根据拾取选择，智能地判断出所需要的尺寸标注类型，并实时地在屏幕上显示出来，拖动光标，指定尺寸线的位置，生成尺寸标注。标注完毕单击右键退出。上一页下一页返回3.1草图与基准平面

2.尺寸编辑在草图状态下，对标注的尺寸进行标注位置的改变。单击“造型”丨“尺寸”丨“尺寸编辑”或直接单击“尺寸编辑”按钮，根据系统状态栏提示“拾取需要编辑的尺寸元素”并“指定尺寸线的位置”，即可调整修改尺寸标注的位置，完成尺寸编辑后按右键退出。

3.尺寸驱动用于在保持图形几何关系不变的情况下，通过修改某一尺寸值而驱动相关图线的位置和尺寸等发生变化。单击“造型”丨“尺寸”丨“尺寸驱动”或直接单击“尺寸驱动”按钮，根据状态栏的提示，拾取要驱动的尺寸，系统将弹出数据输入框，输入新的尺寸值后按回车键，完成尺寸驱动。上一页下一页返回3.1草图与基准平面说明:

尺寸驱动要求所标注的尺寸是非过约束的，如果出现过约束，将无法满足所有的尺寸要求，系统会通过对话框提示用户。系统允许出现欠约束情况，但是当欠约束太多时，某些图形对象会产生驱动不到位的现象。另外，执行“尺寸驱动”命令必须在草图模式下，而且应该首先标注尺寸，拾取要驱动的尺寸时，要选取尺寸线。3.1.3草图环检查草图必须是闭合的才能生成特征，草图环检查命令用于检查草图环是否封闭。单击“草图环检查”按钮，或单击“造型”丨“草图环检查”，即可激活此功能，系统检查草图并通过对话框提示草图环检查的结果，如图3-2所示。当草图环不封闭时，系统将在不封闭的位置用红色的点标记出来，如图3-2所示。上一页下一页返回3.1草图与基准平面3.1.4退出草图当完成草图的绘制或编辑操作后，再次单击

按钮(或按[F2]键)，该按钮呈弹起状态，表示已退出草图状态。只有退出草图绘制状态后才可以利用该草图生成实体。上一页返回3.2旋转除料旋转除料是通过绕一条空间直线旋转一个或者多个封闭的草图轮廓来生成一个去除材料的特征。单击“旋转除料”按钮，或单击“造型”丨“特征生成”丨“除料”丨“旋转”，系统将弹出如图3-3所示“旋转”对话框，选取旋转类型，输入草图和轴线，单击“确定”按钮，完成操作。(1)类型:包括单向旋转、对称旋转和双向旋转。(2)角度:旋转的尺寸值，可以直接输入所需数值，也可以单击角度调节按钮。(3)反向旋转:与默认方向相反的方向进行旋转。(4)拾取项:旋转特征的操作对象。拾取完成后在该框内显示所拾取对象的名称。下一页返回3.2旋转除料说明:(1)轴线是空间曲线，需要在非草图状态下绘制。(2)草图曲线不能与轴线相交，但可以重合。(3)旋转轴应在草图所在平面内。上一页返回3.3实体特征处理3.3.1打孔孔是指在实体的表面(平面)上直接去除材料生成各种类型的孔特征。单击“造型”丨“特征生成”丨“孔”或直接单击“打孔”按钮，系统将弹出“孔的类型”对话框，如图3-4所示，拾取打孔平面，选择孔的类型，指定孔的定位点，单击“下一步”按钮。系统将弹出“孔的参数”对话框，如图3-5所示，填写孔的参数，单击“完成”按钮，生成孔特征。说明:(1)通孔时，“深度”项不可用。

(2)指定孔的定位点时，拾取打孔平面后，按回车键，可在弹出的数据输入框内直接输入打孔位置的坐标值。下一页返回3.3实体特征处理3.3.2过渡过渡是指通过对边给定半径值或半径变化规律进行倒圆来修改实体，以达到光滑过渡。单击“造型”丨“特征生成”丨“过渡”或直接单击“过渡”按钮，系统将弹出如图3-6所示“过渡”对话框，输入过渡半径，选择过渡方式和结束方式，拾取需过渡的元素，单击“确定”按钮，完成操作。与过渡相关的主要参数有:(1)半径:指定过渡圆角的尺寸值，可直接输入所需数值，也可单击按钮调节。(2)过渡方式:包括等半径和变半径两种。(3)结束方式:包括缺省方式、保边方式和保面方式三种。(4)线性变化:在变半径过渡时，过渡边界为直线。上一页下一页返回3.3实体特征处理(5)光滑变化:在变半径过渡时，过渡边界为光滑的曲线。(6)需过渡的元素:对需要过渡实体的边或面的选取。(7)顶点:在变半径过渡时，所拾取的边上的顶点。(8)沿切面延顺:在相切的几个表面的边界上，拾取一条边时，可以将整个边界全部过渡。先将竖边过渡后，再用此功能选取一条横边。(9)过渡面后退:使过渡变得缓慢而光滑。说明:(1)使用“过渡面后退”功能时，首先勾选“过渡面后退”选项，然后拾取过渡边，并给定每条边所需要的后退距离(每条边的后退距离可以是相等的也可以是不相等的)。(2)如果拾取了过渡边而没有勾选“过渡面后退”选项，那么必须重新拾取所有过渡边，这样才能实现过渡面后退功能。上一页下一页返回3.3实体特征处理(3)在“过渡”对话框中选择适当的半径值和过渡方式，单击“确定”按钮完成操作。在进行变半径过渡时，只能拾取边，不能拾取面。(4)变半径过渡时，注意控制点的顺序。(5)使用过渡面后退功能时，过渡边不能少于3条曲线，而且要有公共点。上一页返回3.4等高线精加工等高线精加工用于生成等高线精加工轨迹。其操作方法为:单击“加工”丨“精加工”丨“等高线精加工”或直接单击按钮。该加工方法可以用加工范围和高度限定进行局部等高加工;可以自动在轨迹尖角拐角处增加圆弧过渡，保证轨迹的光滑，使生成的加工轨迹适于高速加工;可以通过输入角度控制对平坦区域的识别，并可以控制平坦区域加工的先后次序。【教学实施】项目引入:图3-7所示为连杆造型二维零件图和曲面造型图，按图纸要求完成该零件造型的创建并生成加工代码。生产要求:生产类型为小批量生产。返回3.5连杆造型图样分析和自动编程加工方案分析3.5.1连杆造型图样分析连杆造型尺寸如图3-7所示，该实体造型由基本拉伸体、两个凸台、凸台上的凹坑和基本拉伸体上表面的凹槽等基本要素构成。为了方便装夹，需将该实体造型放在托板上完成。因此，在设计造型时应考虑托板实体造型的创建。在创建造型过程中，需要解决拔模斜度、球面及实体圆角过渡等问题，具体造型创建方案如下:(1)连杆造型基本拉伸体的创建。①在草图状态下，利用“直线”“圆”和“圆弧”命令，完成连杆造型基本拉伸体草图的绘制。②退出草图状态，利用“拉伸增料”命令，完成连杆造型基本拉伸体的创建(解决5°拔模斜度的设置)。下一页返回3.5连杆造型图样分析和自动编程加工方案分析

(2)两个凸台造型的创建。①在草图状态下，选择基本拉伸体上表面，利用“圆”命令分别绘制φ40的圆。②退出草图状态，利用“拉伸增料”命令，完成φ40凸台造型的创建。③同理，完成φ20小凸台造型的创建。

(3)绘制凸台上的两个凹坑。①在草图状态下，利用“直线”和“圆”命令，完成旋转所需轮廓和旋转轴的绘制。注意:旋转轴在非草图状态下绘制，草图轮廓要闭合。②退出草图状态，利用“旋转除料”命令，分别完成SR30和SR15凹坑造型的创建。上一页下一页返回3.5连杆造型图样分析和自动编程加工方案分析③利用“孔”命令，完成φ10和φ20孔的创建。

(4)利用“相关线”“等距线”和“拉伸除料”命令，完成基本拉伸体上表面凹槽的创建。

(5)在加工时，为了方便装夹，利用“矩形”和“拉伸增料”命令，完成220x100x30(mm)方体托板造型的创建。3.5.2连杆造型自动编程加工方案分析根据连杆造型二维零件图的分析，该零件可采用45#钢制造，且下料时将料加工到220x100x50即可满足要求。根据该零件加工表面的特点，为提高加工效率，粗加工采用平底立铣刀，精加工采用球头铣刀。采用平底立铣刀对底部平面区域进行精加工。夹具选用通用的机用平口钳，加工所用的机床可以选用三轴联动的立铣床。根据学院条件，本例选择XKA714立式数控铣床，系统为Siemens802D系统。其自动编程方案如下:上一页下一页返回3.5连杆造型图样分析和自动编程加工方案分析

(1)利用φ20的硬质合金平底铣刀，采用“平面区域粗加工”的方法，加工连杆造型轮廓，去掉大量多余的毛坯。

(2)利用φ8的硬质合金球头粗铣刀，采用“等高线粗加工”的方法，对连杆造型进行粗加工。(3)利用φ6的硬质合金球头精铣刀，采用“等高线精加工”的方法，分别对连杆造型及基本体凹槽进行精加工。

(4)利用φ6的硬质合金球头精铣刀，采用“扫描线精加工”的方法，对连杆造型进行精加工并至尺寸要求。(5)根据机床所配备的系统资料，定制后置处理。(6)对刀具轨迹进行仿真校验，并根据仿真结果对其进行修改、完善。(7)选择机床后置处理，仿真加工，生成G代码。(8)将G代码传输到指定机床，为实际加工生产做准备。上一页下一页返回3.5连杆造型图样分析和自动编程加工方案分析说明:

在加工连杆造型前，首先手动将毛坯加工至220x100x50(mm)净毛坯尺寸。因此，该造型在加工时，只需一次装夹即可，且保证连杆造型的Z轴向上(目的是与机床的Z轴方向一致，以保证生成G代码的可用性)。上一页返回3.6连杆造型创建及自动编程加工参数设置3.6.1工作要求及工作条件1.工作要求(1)正确完成连杆造型的创建。(2)合理设置连杆造型自动编程加工参数。(3)将生成加工程序传入实际机床进行零件实际生产。(4)按企业有关文明生产规定，做到现场整洁、绘图规范。2.工作条件(1)生产纲领:单件。(2)工作地点:数控实训中心一体化教室。(3)时间定额:4学时。下一页返回3.6连杆造型创建及自动编程加工参数设置3.6.2实训内容及过程

1.基本拉伸体的创建

(1)单击特征工具栏XY平面，按[F2]键或者单击右键进入创建草图状态，在XY平面内创建“草图0"，利用“直线”命令中“水平+铅垂”方式，长度设置“140"，中心点选择坐标原点，确定生成水平铅垂钱;利用“圆”命令中“圆心_半径”方式，以“水平线”两个端点为圆心，分别绘制R40和R20的圆;利用“圆弧”命令中“两点_半径”方式绘制R200的两个圆弧(利用空格键弹出“点工具”菜单，选取“切点”)，完成“草图0”的绘制，结果如图3-8所示。

(2)利用“拉伸增料”命令，将“草图0”拉伸至尺寸要求，其参数设置及连杆造型基本拉伸体结果如图3-9所示。上一页下一页返回3.6连杆造型创建及自动编程加工参数设置

2.两个凸台造型的创建

(1)单击图3-9所示基本拉伸体上表面，按[F2]键或者单击右键进入创建草图状态，在实体上表面内创建“草图1”，利用“圆”命令中“圆心_半径”方式，绘制圆心点坐标为(70,0)、直径为22的圆，结果如图3-10所示。

(2)利用“拉伸增料”命令，将“草图1”拉伸至尺寸要求，其参数设置及造型结果如图3-11所示。(3)同理，完成φ45圆柱凸台的绘制，结果如图3-12所示。

3.绘制凸台上的两个凹坑

(1)单击“特征树”中的XY平面创建草图，或者按[F5]键在XY平面创建草图，利用“直线”命令中“水平+铅垂”方式，长度设置为上一页下一页返回3.6连杆造型创建及自动编程加工参数设置“100"，绘制参考轴线;利用“圆”命令中“圆心_半径”的方式绘制圆心为(-70,40)、半径为30的圆，裁掉多余部分线条，“草图3”的绘制过程及结果如图3-13所示。

(2)利用“直线”命令绘制过大圆圆心点的铅垂线，为旋转轴做准备;单击“造型”丨“特征生成”丨“除料”丨“旋转”或者直接单击按钮，创建SR30大凹坑造型，其参数设置及结果如图3-14所示。

(3)按[F5]键选择平面XY，在XY平面按[F2]键进入草图状态，创建“草图4"利用“点”命令拾取大凸台的圆心，完成点的绘制，为打孔做准备，如图3-15所示。

(4)单击“造型”丨“特征生成”丨“孔”命令或直接单击

按钮，弹出如图3-16所示“孔的参数”对话框，按图纸要求完成各参数的设置，并按提示操作，得到如图3-17所示的孔特征。上一页下一页返回3.6连杆造型创建及自动编程加工参数设置(5)同理，完成小凸台SR15凹坑造型的创建，其结果如图3-18所示。

4.基本拉伸体上表面凹槽的创建

(1)进入草图状态，在基本拉伸体上表面创建“草图9”，单击“造型”丨“曲线生成”丨“相关线”或直接单击按钮，选择“实体边界”方式，分别拾取基本拉伸体上表面R200的两个圆弧轮廓线及φ45,φ22两个圆柱凸台与基本拉伸体的交线，为等距线做准备;利用“等距线”命令，将上述利用“相关线”命令所得到的轮廓线分别向内等距10，并按照尺寸要求利用“曲线过渡”命令完成R6的圆弧过渡，结果如图3-19所示。

(2)退出草图状态后，单击“造型”丨“特征生成”丨“除料”丨“拉伸”或直接单击按钮，系统弹出如图3-20所示“拉伸除料”对话框，按照尺寸要求完成凹槽造型的创建，结果如图3-21所示。上一页下一页返回3.6连杆造型创建及自动编程加工参数设置

5.连杆造型的过渡单击“造型”丨“特征生成”丨“过渡”或直接单击

按钮，弹出如图3-22所示“过渡”对话框，按照尺寸要求，完成连杆造型的过渡，结果如图3-23所示。至此，连杆造型创建完成。

6.方体托板造型的创建在加工时，为了方便装夹，利用“矩形”和“拉伸增料”命令，完成220x100x20(mm)方体托板造型的创建，结果如图3-24所示。

7.毛坯设置连杆造型的毛坯设置与项目2中毛坯设置方式一样，可参照项目2中的相关内容。

8.加工参数设置

(1)加工连杆造型所需机床与项目2中所选机床相同，可参考项目2中的相关内容。上一页下一页返回3.6连杆造型创建及自动编程加工参数设置

(2)平面区域粗加工。利用“平面区域粗加工”方法，对连杆造型进行粗加工，目的是去掉大量多余的毛坯。如图3-25所示，各填写参数确定后(其余显示的为默认状态)，系统提示“请拾取轮廓曲线”为托板上表面轮廓线(可利用“相关线”拾取)，单击鼠标右键确定;“请拾取岛屿曲线”为连杆造型的轮廓线，单击鼠标右键结束命令，系统将计算出用“平面区域粗”方式生成的刀具轨迹，结果如图3-26所示。然后将生成的刀工轨迹“隐藏”，以方便后续加工内容的选取。

(3)等高线粗加工。利用“等高线粗加工”方法，对连杆造型进行粗加工。根据图3-27所示，各填写参数确定后，系统提示“请拾取加工曲面”为连杆造型上表面，单击鼠标右键确定;“拾取干涉面”为托板上表面，单击上一页下一页返回3.6连杆造型创建及自动编程加工参数设置鼠标右键结束命令，系统将计算出用“等高线粗加工”方式生成的刀具轨迹，结果如图3-28所示。然后将生成的刀工轨迹“隐藏”，以方便后续加工内容的选取。

(4)等高线精加工。单击“加工”丨“常用加工”丨“等高线精加工”或直接单击按钮，对连杆造型及基本体凹槽进行精加工。如图3-29所示，各填写参数确定后，系统提示“请拾取加工曲面”为连杆造型上表面，单击鼠标右键确定;“请拾取加工边界”为连杆造型外轮廓和凹槽造型轮廓，单击鼠标右键结束命令，系统将计算出用“等高线精加工”方式生成的刀具轨迹，结果如图3-30所示。然后将生成的刀工轨迹“隐藏”，以方便后续加工内容的选取。上一页下一页返回3.6连杆造型创建及自动编程加工参数设置

(5)扫描线精加工。利用“扫描线精加工”方法，对连杆造型进行精加工至尺寸要求。根据图3-31所示，填写各参数后，拾取“加工对象”为连杆造型，按右键结束命令，系统将计算出用“扫描线精加工”方式生成的刀具轨迹，结果如图3-32所示。

9.自动编程及轨迹仿真

(1)单击“特征树”中“刀具轨迹:共5条”后，单击鼠标右键，选择“全部显示”，令所有生成轨迹呈显示状态，结果如图3-33所示。

(2)单击“特征树”中“刀具轨迹:共5条”后，单击鼠标右键，选择“实体仿真”后，系统弹出如图3-34所示对话框，按左上角“运行”按钮，系统自动对已生成的刀具轨迹进行实体仿真，结果如图3-34所示。上一页下一页返回3.6连杆造型创建及自动编程加工参数设置

(3)分别单击“特征树”中所有加工方法，按鼠标右键，选择“后置处理”和“生成G代码”后，系统弹出如图3-35所示对话框，单击“确定”按钮后，在指定位置打开如图3-36所示的所有加工方法的加工G代码文件。3.6.3连杆造型创建和加工参数设置合理性评价检查连杆造型创建过程和加工参数设置的合理性，填写表3-1【项目测试】

1.项目导入见表3-2所示内容，完成如图3-37所示零件图的造型创建，选择合适的粗、精加工方法，生成正确的刀具轨迹，完成其自动编程及仿真加工。毛坯为120x120x40(mm)的方体。上一页下一页返回3.6连杆造型创建及自动编程加工参数设置2.零件造型创建和加工参数设置分析(1)“花生状”实体造型图样分析。(2)“花生状”实体造型自动编程及加工参数设置分析。(3)创建“花生状”实体造型。(4)毛坯设置。(5)加工参数设置。(6)自动编程及轨迹仿真。(7)传输程序，实际加工生产。3.“花生状”实体造型创建过程和加工参数设置的合理性的检查根据检查结果填写表3-3评分标准。4.填写“附表二项目评价表”上一页返回图3-1“构造基准面”对话框返回图3-2草图环检查结果返回图3-3“旋转”对话框返回图3-4“孔的类型”对话框返回图3-5“孔的参数”对话框返回图3-6实体特征中“过渡”