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利用CAXA制造工程师造型和加工多面体电极 |
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作者：西安航空发动机集团 曹增义 |
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摘要：CAXA制造工程师是北京数码大方科技有限公司的面向数控铣和加工中心机床的CAD/CAM应用软件，功能强大、易学易用、工艺性好、代码质量高，是数控制造的“核心”。本文用一个实例说明了它的功能应用情况。
关键词：造型 平面 毛坯
下面我们就以一个应用实例—多面体电极造型与加工来详细介绍CAXA制造工程师的具体功能。
半椭球面的造型：
造型思路：由二维图纸可知多面体的造型是由多个曲面构成的，所以我们在构造实体时首先应该使用空间曲线构造实体的空间架构，之后利用平面生成曲面并通过阵列来完成造型设计。
造型
二维视图
半椭球面造型的制作
1. 单击特征树中的“平面XOY”，以XOY面为绘图基准面。
2. 单击曲线工具栏中的“矩形” 按钮，进入矩形绘制状态，取坐标系原点，作为矩形的中心点，并输入长宽分别为17。
3. 单击曲线工作栏中的“正多边形”按钮，输入“6”，并选取一条边作为正六边形与矩形的公共边，依次绘制两个正六边形。
图1. 绘制六边形
4. 点击“曲线拉伸” 按钮，将两条公共边进行拉伸延长，单击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”“单个”“非正交”方式，然后按照提示用鼠标选取A点作为直线的第一端点，选择“垂足点”，用鼠标选择直线a，作为第二点。依次方法绘制过B点，垂直于直线b的直线。
5. 单击曲线工作栏中的“整圆” 按钮，选择“圆心-半径”，按F9将工作平面切换到ZOX平面，选取垂足点C作为圆心 ，以CA为半径，绘制整圆。之后按F9将工作平面切换至ZOY平面，选取垂足点D作为圆心，BD为半径，绘制整圆。
6. 单击“直线” 按钮，选择“两点线”“单个”“非正交”方式，选取坐标原点为直线第一点，两圆交点为第二点，绘制直线。之后点击“查询距离” 按钮，查看该线段长度。我们发现该线段长度为17，就是六边形向下旋转后的一个边。
图2. 绘制六边形的边
7. 单击“直线” 按钮，选取点C作为直线第一点，两圆的交点作为直线第二点，绘制直线。之后点击“角度查询” 按钮，选取刚做的直线和直线AC作为两边，并查看角度值。该值即正六边形向下旋转的角度值。
图3. 确定六边形向下旋转角度
8. 右键点击空间夹角(度)，选取“数据拷贝”。单击“旋转” 按钮，选择移动方式，并输入刚才的角度值。选取六边形和矩形的公共边的两个端点作为旋转轴的起始点和末点。之后拾取六边形的所有边，按鼠标右键确定。
9. 单击“阵列” 按钮，采用“圆形、均布”方式，份数为4，拾取六边形的所有边，单击右键确定，之后选择坐标原点作为中心点。
10. 按F9将工作平面切换到YOZ平面，单击“直线” 按钮，选择“长度方式”，输入长度为10。分别选取六边形最下面的边的两个端点作为第一点，直线沿Z负半轴。之后用直线将刚绘制的两直线的端点相连。
图4. 绘制上半部分造型
11. 按F9将工作平面却换到XOY平面，单击“阵列” 按钮，采用“圆形、均布”方式，份数为4，拾取刚绘制的四边形的所有边，单击右键确定，选择坐标原点作为中心点。之后单击“直线” 按钮，将平面内各点依次连接，并将多余的线段删除。
12. 按F5切换到XOY平面视角。点击“曲线拉伸” 按钮，将底面的部分曲线拉伸延长，使得底面成为一个矩形，之后删剪多余线段。
图5. 完成上部分造型
13. 按F9将工作平面切换到YOZ平面，单击“直线” 按钮，选择“两点线”“单个”“正交”“长度方式”，输入长度为10。分别选择底面的角作为第一点，且直线沿Z负半轴。也可在画出一条直线后，使用“阵列“的方式进行绘制，具体方法见第11步。之后将底面用直线连接起来，并删除多余的线段。
图6. 造型整体框架图
14. 单击“平面” 按钮，按照提示我们依次选取底部的4条边作为外轮廓，摁鼠标右键确定，生成平面。顶面平面的生成同理。
15. 整个多面体可以分成四个相同的部分，每个平面(除去底面和顶面外)只需将一个平面生成，之后可以利用“阵列”，完成其他相同平面的绘制。
16. 本造型的所有平面我们均采用“平面”的方式生成。
17. 在完成某个平面的生成后，我们就可以单击“阵列” 按钮，采用“圆形、均布”方式，份数为4，拾取六边形的所有边，单击右键确定，之后选择坐标原点作为中心点。就可以对选中平面进行列阵了。最终造型如下图：
图7. 造型整体图
多边形的加工
加工思路：等高线粗加工、参数线精加工
CAXA制造工程师提供七种粗加工、十四种精加工、三种补加工和两种槽加工方法。每种加工方法各有特点，在选用各种加工方法时需要根据加工零件的特点按需选取。
半椭圆面的加工准备
l 设定加工刀具
1. 用鼠标双击加工树上的刀具库， 弹出刀具库管理对话框。
2. 增加刀具。单击“增加刀具”按钮，在对话框中输入刀具相关信息，单击“确定”。
3. 我们还可以根据需要，单击“刀具夹参数”，进行刀具夹的参数设置。
l 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。
1. 选择【加工】-【后置处理2】-【后置设置】命令，弹出后置设置对话框。选择机床的数控系统类型。
2. 根据当前机床系统进行后置配置。
l 设定加工毛坯
在加工树上双击“毛坯”，弹出“定义毛坯”的对话框。我们选用“参照模型”，选中“参照模型”，单击“参照模型”按钮，则系统会自动根据CAD模型的坐标最大值计算毛坯大小。
精加工------导动线精加工刀具轨迹
本例我们采用参数线精加工方式，应该注意的是，曲面的参数线精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”→“导动线精加工”命令，弹出导动线精加工参数表，按表中内容设置参数线加工参数 。
2. 在设定好各种参数之后，我们单击“确定”。
3. 根据左下方的提示，我们拾取轮廓和加工方向，之后拾取曲线，按右键确认，系统便开始计算，稍候，得出轨迹。
精加工------浅平面精加工刀具轨迹
1. 选择“加工”→“精加工”→“浅平面精加工”命令，弹出浅平面精加工参数表，按表中内容设置参数线加工参数 。
2. 在设定好各种参数之后，我们单击“确定”。
3. 根据左下方的提示，我们拾取加工对象，之后拾取曲线，干涉检查面，按右键确定，拾取加工边界，按右键确认后，系统便开始计算，稍候，得出轨迹。
4. 整个的多边形造型加工轨迹如下：
图8. 轨迹图
轨迹仿真与检验
首先选择显示所有加工轨迹，之后进入“实体仿真”界面，进行轨迹的仿真与检验，在检验无误后就可以对加工轨迹进行保存了。
生成加工G代码
1. 在主菜单中，选择【加工】-【后置处理2】-【生成G代码】命令，在弹出的对话框中，填写加工代码保存的路径及文件名，选择输出代码的数控系统，例如FANUC，单击“确定。
2. 按照提示拾取生成的粗加工/精加工的刀具轨迹，按右键确认，立即弹出粗加工/精加工代码文件。
生成加工工艺清单
在主菜单中，选择【加工】-【工艺清单】命令，生成清单。工艺清单包括毛坯、刀具、加工路径信息、加工工艺信息等等。
至此，半椭圆面的造型、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，生成的加工工艺单和G代码程序就可以送往车间使用了，根据加工工艺清单配置好所需的条件，加工就可以开始了。(end)
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(11/18/2008) |
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电话：86-010-82321350 |
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