基于CAXA制造工程師手柄凸模的數(shù)控仿真加工

李倩

摘要：本文利用CAXA制造工程師提供的多種手柄粗精加工的方法進(jìn)行分析，精確地對加工過程進(jìn)行模擬仿真、對代碼進(jìn)行多次校驗(yàn)，尋找出最適合的手柄凸模的數(shù)控仿真加工方法。

關(guān)鍵詞：CAXA制造；手柄凸模；數(shù)控仿真；加工方法

中圖分類號TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號2095-6363（2016）06-0151-02

1.CAXA制造工程師加工方法簡介

CAXA制造工程師軟件是北京北航海爾軟件有限公司系列產(chǎn)品的一類軟件。CAXA制造工程師實(shí)現(xiàn)了CAD模型和CAM加工技術(shù)的無縫銜接，可以完成2軸至5軸的數(shù)控加工功能，可以對曲面和實(shí)體模型進(jìn)行加工操作，支持高速切削，大大提高了加工效率和加工質(zhì)量，可以進(jìn)行參數(shù)化軌跡編輯功能，方便用戶修改原定義的加工參數(shù)表，可以直觀、精確地對加工過程進(jìn)行模擬仿真、對代碼進(jìn)行多次校驗(yàn)，通用的后置處理功能可以向任何數(shù)控系統(tǒng)輸出正確的加工代碼。系統(tǒng)還可以生成詳細(xì)的加工工藝清單，方便代碼文件的應(yīng)用和管理。

CAXA制造工程師提供了粗、精等多種加工方法，利用曲面、實(shí)體或?qū)嶓w表面，生成曲面加工軌跡，以供加工中心和數(shù)控銑床加工使用。提供的粗加工方法有區(qū)域式粗加工、等高線粗加工、掃描線粗加工等方式。提供的精加工方式有參數(shù)線精加工、等高線精加工、三描線精加工、淺平面精加工等。提供的槽加工方法有曲線式銑槽、掃描式銑槽。提供的補(bǔ)加工方法有等高線補(bǔ)加工、筆式清根加工和區(qū)域式補(bǔ)加工。本文主要采用等高線粗加工對手柄進(jìn)行粗加工，用掃描線精加工對手柄進(jìn)行精加工，采用筆式清根加工對手柄進(jìn)行補(bǔ)加工。

2.手柄粗、精加工方法分析

CAXA制造工程師提供了豐富的加工方法，大致分有粗加工、精加工、補(bǔ)加工、槽加工和其他加工。等高線粗加工在數(shù)控銑削加工中應(yīng)用最為廣泛，適用于大部分的粗加工，實(shí)際機(jī)械零件的加工中90%以上粗加工都是應(yīng)用等高線粗加工完成的。等高線粗加工是在刀具路徑在同一高度內(nèi)完成一層切削，遇到曲面或?qū)嶓w時(shí)將繞過，下降一個(gè)高度進(jìn)行下一層的切削。等高線粗加工的加工效率比較高，在零件的粗加工階段，為了提高加工效率，盡可能選擇等高線粗加工，因此，手輪粗加工選用等高線粗加工，掃描線精加工通過合理設(shè)置加工方法，完成零件具有凸凹變化的輪廓的零件加工，而且加工精度比較高，手輪的輪廓具有凸凹變化，選擇掃描線精工可以提高首輪的加工質(zhì)量，另外為提高手輪零件的輪廓精度，采用筆式清根加工來對手輪局部區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)加工。

3.手輪加工軌跡生成步驟

3.1手輪粗加工軌跡生成步驟

1）手輪凸模實(shí)體建模。根據(jù)手輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用旋轉(zhuǎn)增料來完成手輪零件的生成。生成的三維實(shí)體模型如圖1所示。

2）手輪凸模粗加工軌跡生成。建立毛坯，點(diǎn)擊菜單命令“加工”，點(diǎn)擊“定義毛坯”，在彈出的定義毛坯對話框中選中參照模型，修改對話框的高度值40。

設(shè)置加工參數(shù)：點(diǎn)擊菜單命令“加工”>“粗加工”>“等高線粗加工”，在彈出的對話框中填寫參數(shù)。在加工參數(shù)對話框中，加工方向選擇順銑，z向切入按層高2，XY切入行距3，切削模式選擇環(huán)切，行間連接方式選擇直線，加工精度0.1，加工余量0.3；刀具選擇R5的球頭刀作為粗加工刀具，加工邊界選“邊界外側(cè)”。拾取加工對象和加工邊界后，生成加工軌跡，如圖2所示。

3）手輪凸模精加工軌跡生成。設(shè)置加工參數(shù)：單擊菜單命令“加工”>“精加工”>“掃描線精加工”，在彈出的對話框中填寫參數(shù)。刀具參數(shù)選擇R3的球頭刀用于精加工刀具，加工邊界選在“邊界上”方式，加工方向選往復(fù)，加工方法為通常，XY向設(shè)定行距3，加工順序?yàn)閰^(qū)域優(yōu)先，行間連接方式為投影，加工精度0.1，加工余量0，其它默認(rèn)。拾取加工對象，確定加工邊界，完成全部操作后，系統(tǒng)開始計(jì)算并顯示加工軌跡。

4）手輪凸模筆式清根加工軌跡生成。設(shè)置加工參數(shù)：單擊菜單命令“加工”>“補(bǔ)加工”>“筆式清根加工”，在彈出的對話框中填寫參數(shù)。操作過程同上，生成的加工軌跡如圖4。

4.軌跡仿真

在軌跡樹中選中刀具軌跡節(jié)點(diǎn)，單擊“全部選擇”選項(xiàng)，右擊。在彈出的右鍵菜單中點(diǎn)擊“軌跡仿真”，選項(xiàng)，系統(tǒng)進(jìn)行手輪凸模粗、精和補(bǔ)加工加工軌跡仿真，如圖5。