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可乐瓶底的造型和加工

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可乐瓶底的造型和加工CAXA 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 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...
可乐瓶底的造型和加工
CAXA 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 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。 , 1F7XOZ . 按下【】键将绘图平面切换到平面。 2__. 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 13-56 CAXA 42.53742.537 式,输入长度,宽度,光标拾取到坐标原点,绘制一个×的矩形。 3DX21.25DZ-18.5. 单击几何变换工具栏中的“平移”按钮,在立即菜单中输入=,=, 0,0,0 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()。 43. 单击曲线工具栏中的“等距线”按钮,在立即菜单中输入距离,拾取矩形的最上 3 面一条边,选择向下箭头为等距方向,生成距离为的等距线,如图所示。 5 . 相同的等距方法,生成如图所示尺寸标注的各个等距线。 6. 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, 13-57 CAXA 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。 7. ?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。 ?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。 ?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。 P1 L1 L2 P5 P4 P3 P2 8R6P56C1. ?作与圆相切过点,半径为的圆。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。 ?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 13-58 CAXA 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。 ?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。 P1 L3 C2 C3 L1 C1 C4 L2 P5 P4 R6 P3 P2 9. 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。 C4 在圆弧上单击鼠标右键选择“隐藏”命令,将其隐藏掉。 P1 C2 L1 C3 C1 C4 L2 P5 P4 R6 P3 P2 10F5XOYF8 . 按下键将绘图平面切换到平面,然后再按显示其轴侧图。11. 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 41.6 入角度度,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, 13-59 CAXA 12 Shift. 单击“删除”按钮,删掉不需要的部分。按下+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。 13F7XOZ. 按将绘图平面切换到面内。单击“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。 P3 P2 14 . 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 6P2P3 弧过渡”方式,半径为,对、两处进行过渡。 15 . 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。 13-60 CAXA 第二条截 面线16F5XOYF8 . 按下键将绘图平面切换到平面,然后再按显示其轴侧图。17. 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。 18 . 删除两条直线。单击“可见”按钮,显示前面隐藏的第一条截面线。 19. 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 11.2 入角度度,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。 205. 单击“阵列”按钮,选择“圆形”阵列方式,份数为,拾取三条截面线,单击鼠 0,0,0 标右键确认,拾取原点()为阵列中心,按鼠标右键确认,立刻得到如下结果。 13-61 CAXA 至此为构造曲面所作的线架已经完成。 , F5U2 按键进入俯视图,单击曲面工具栏中的“网格面”按钮,依次拾取截面线共条, V15 按鼠标右键确认;再依次拾取截面线共条,按右键确认,稍等片片刻曲面生成。 V依次拾取截 15 面线共条 U依次拾取截面 2 线共条 , 底部中心部分曲面可以用两种方法来作:?裁剪平面。?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。 1. 单击曲面工具栏中的“平面”按钮,选择中间的小圆,给定方向,右键确认,圆形 13-62 CAXA 平面立即生成。 2. 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。 , :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 CAXA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。多曲面裁剪实体是制造工 程师中非常有用的功能。 1XOYXOY . 单击特征树中的“平面”,选定平面为绘图的基准面。 2XOY . 单击“绘制草图”按钮,进入草图状态,在选定的基准面面上绘制草图。 13-63 CAXA 3__120. 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,宽度 1200,0,0120120 ,拾取坐标原点()为中心,得到一个×的正方形。 4. 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。 5. 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。 6. 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。 13-64 CAXA 7. 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 , 1 .选择屏幕左侧的“加工管理”结构树,双击结构树中的刀具库,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示,刀具名称尽量和工厂中用刀的习惯一致。刀具名 D10r3Dr 称一般表示形式为“,”,代表刀具直径,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。 , 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 FANUC 式为系统的格式。 1 .选择屏幕左侧的“加工管理”结构树,双击结构树中的“机床后置”,弹出“机床后置” 对话框。 2 .增加机床设置。选择当前机床类型,如图所示。 13-65 CAXA 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。 , 1 . 选择屏幕左侧的“加工管理”结构树,双击结构树中的“毛坯”,弹出“毛坯”对话框。 2 .点中“参照模型”复选框,在单击“参照模型”按钮,系统按现有模型自动生成毛坯。 , 此例的加工范围直接拾取实体造型上的轮廓线即可。 13-66 CAXA 5.3 CAXA根据本例的形状特点,难于用普通铣床进行粗加工,而用制造工程师,却是一件轻而易举的事。因为可乐瓶底凹模型腔的整体形状较为陡峭,所以粗加工采用等高粗加工方式。然后 我们采用参数线加工方式对凹模型腔中间曲面进行精加工。 , 1.设置“粗加工参数”。单击【加工】-【粗加工】-【等高线粗加工】,在弹出的“等高 线粗加工”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。 13-67 CAXA 2 .设置粗加工“切削用量”参数。如图所示。 13-68 CAXA 3 .确认“起始点”、“下刀方式”、“切入切出”系统默认值。按“确定”退出参数设置。 4.按系统提示拾取加工对象和加工边界。选中整个实体表面作为加工对象,系统将拾取到 的所有实体表面变红,然后按鼠标右键确认拾取;拾取轮廓圆为加工边界,点中提示的箭头的一 端,按鼠标右键结束。 5.生成粗加工刀路轨迹。系统提示:“正在计算轨迹请稍候”,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。 13-69 CAXA , 本例可以直接加工原始的曲面,这样会显得更简单一点。也可以直接加工实体。但曲面截实 5 体以后形成的实体表面比原始的曲面要多一些。本例内型腔表面为张曲面。本例精加工可以采 +用多种方式,如参数线、等高线等高线补加工、放射线加工等。下面仅以参数线加工为例介绍 软件的使用方法和注意事项。曲面的参数线加工要求曲面有相同的走向、公共的边界,点取位置 要对应。 1.选择“加工”?“精加工”?“参数线精加工”命令,弹出参数线加工参数表,按照表 中内容设置参数线加工参数。刀具和其他参数按粗加工的参数来设定。完成后单击“确定”。 13-70 CAXA 13-71 CAXA 2.根据状态栏提示拾取曲面,当把鼠标移到型腔内部时,曲面自动被加亮显示,拾取同一 高度的二张曲面后,按鼠标右键确认,根据提示完成相应的工作,最后生成轨迹。 13-72 CAXA , 1/ . 按“可见”铵扭,显示所有已生成的粗精加工轨迹并将它们选中。 2. 单击【加工】-【轨迹仿真】,选择屏幕左侧的“加工管理”结构树,依次点中“等高 caxa线粗加工”和“扫描线精加工”,右键确认。系统自动启动轨迹仿真器,点中仿真图 标,弹出仿真加工对话框,如图所示;调整下拉菜单中的值为 10 ,按按钮来运行仿真, 3.在仿真过程中,可以按住鼠标中间来拖动旋转被仿真件,可以滚动鼠标中间来缩放被仿真 件。 13-73 CAXA 4.调整下拉菜单中的值,可以帮助检查干涉 情况,如有干涉会自动报警。 5.仿真完成后,单击按钮,可以将仿真后的模型与原有零件作对比。做对比时,屏幕右 下角会出现一个,其中绿色表示和原有零件一致,颜色越蓝,表示余量越多,颜色越红, 表示过切越厉害。 6/ .仿真检验无误后,可保存粗精加工轨迹。 2.4.4 G 1G.单击【加工】-【后置处理】-【生成代码】,在弹出的“选择后置文件”对话框中给 NC.cut 定要生成的代码文件名(可乐瓶底)及其存储路径,按“确定”退出。 2G .分别拾取粗加工轨迹与精加工轨迹,按右键确定,生成加工代码。 13-74 CAXA 2.4.5 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。 G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、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【加工】?【工艺清单】命令,弹出工艺清单对话框,如下左图。输入零件名等信 息后,按拾取轨迹按钮,点中粗加工和精加工轨迹,右键确认后,按生成清单按钮生成 工艺清单。如下右图。 13-75 CAXA 2 .点中工艺清单输出结果中的各项,可以查看到毛坯、工艺参数、刀具等信息。如图所示。 3IEWORDWORD.加工工艺单可以用浏览器来看,也可以用来看并且可以用来进行修改 和添加。 究竟用哪一种加工方式来生成轨迹,要根据所要加工形状的具体特点,不能一概而论。对于 本例来说,参数线方式加工效果最好。最终加工结果的好坏,是一个综合性的问,它不单纯决 定于程序代码的优劣,还决定于加工的材料,刀具,加工参数设置,加工工艺、机床特点等等。 几种因素配合好了我们才能够得到最好的加工结果。 13-76
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