《第五章平面类零件的数控加工培训资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第五章平面类零件的数控加工培训资料（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章 数控铣加工自动编程,学习内容： 掌握数控铣加工自动编程的基本概念和加工方法,能够利用数控加工自动编程的相关命令进行中等难度零件的自动编程。,2,一、数控铣加工自动编程概述,1 、数控加工的基础知识 （1）数控加工概述 数控加工就是将加工数据和工艺参数输入到机床，机床的控制系统对输入信息进行运算与控制，并不断地向直接指挥机床运动的机电功能转换部件机床的伺服机构发送脉冲信号，伺服机构对脉冲信号进行转换与放大处理，然后由传动机构驱动机床加工零件。,3,一、数控铣加工自动编程概述,（2） 数控加工基本概念 1） 两轴加工 机床坐标系的X和Y轴两轴联动，而Z轴固定，即机床在同一高度下对工件进行切
2、削。两轴加工适合于铣削平面图形。 2） 两轴半加工 两轴半加工在二轴的基础上增加了Z轴的移动，当机床坐标系的X和Y轴固定时，Z轴可以有上、下的移动。 3） 三轴加工 机床坐标系的X、Y和Z三轴联动。三轴加工适合于进行各种非平面图形，即一般的曲面的加工。,4,一、数控铣加工自动编程概述,（2） 数控加工基本概念 4）四轴加工 目前，常见的四轴加工中心通常是在标准的三轴加工中心的机床上增加A轴的旋转，从而在铣削加工的同时，对零件的A轴的方向上进行加工。 5）五轴加工 五轴是指X、Y和Z三个移动轴上加任意两个旋转轴。五轴加工专门用于加工几何形状比较复杂的零件的曲面。行业普遍认为，五轴联动机床系统是解
3、决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等复杂加工的唯一手段。,6,二、 通用操作与通用参数设置,1.加工模型的准备 （1）建立加工模型 1）CAXA制造工程师软件的造型 2）导入其他CAD软件的模型 （2）建立加工坐标系 1）新建坐标系 2）变换坐标系 （3）创建加工辅助线,7,一、数控铣加工自动编程概述,1.加工模型的准备 （4）建立毛坯 系统提供了三种毛坯定义的方式，分别是“两点方式”、“三点方式”、“参照模型”。 （5）建立刀具 1）数控铣刀类型 2）数控铣刀的选择 3）刀具的管理 4）刀具的建立 5）刀具的使用,8,二、通用操作与通用参数设置,1、加工模型
4、的准备 数控编程前，必须准备好加工模型。加工模型的准备包括加工模型的建立，加工坐标系的检查与创建。如果采用轮廓边界加工或者是局部加工，还必须创建加工辅助线。 （1） 建立加工模型 加工模型的建立可有以下几种方法： 1）CAXA-ME软件造型 2）导入其他CAD软件的模型,9,二、通用操作与通用参数设置,（2） 建立加工坐标系 在使用CAM软件编程时，为了编制加工程序的方便，确定被加工零件的位置通常使用加工坐标系(MCS)。加工坐标系决定了刀具轨迹的零点，刀轨中的坐标值均相对于加工坐标系。 为了便于对刀，加工坐标系的原点通常设置毛坯的上表面且靠近操作者一侧的二个顶角处（矩形毛坯），或者设置在毛坯
5、上表面的中心，加工坐标系的Z轴方向必须和机床坐标系Z轴方向一致。 1）新建坐标系 2）变换坐标系,10,二、通用操作与通用参数设置,（3） 创建加工辅助线 创建加工辅助线可以使用【曲线生成】命令，通常可以使用【相关线】【实体边界】方法来创建。在【曲线生成】工具条中，单击【相关线】【实体边界】，拾取零件棱边，得到加工辅助线。,拾取零件棱边,加工辅助线,11,二、通用操作与通用参数设置,2、建立毛坯 使用CAXA制造工程师软件编程时必须定义毛坯，用于轨迹仿真和检查过切。目前，只支持长方体毛坯。 在【加工管理】窗口，双击按钮 ，系统弹出【定义毛坯】对话框。系统提供了三种毛坯定义的方式，分别是【两点方
6、式】、【三点方式】、【参照模型】，如果已经绘制了模型,通常使用【参照模型】方式。,12,二、通用操作与通用参数设置,3、建立刀具 CAXA制造工程师目前提供三种铣刀：球刀(r=R)，R刀(rR)，端刀(r=0)，其中R为刀具的半径，r为刀角半径，刀具参数还有刀、杆长度L和切削刃长度l。,13,二、通用操作与通用参数设置,（1） 刀具的管理 在【加工管理】窗口，双击【刀具库】图标，系统弹出【刀具库管理】对话框。单击【选择编辑刀具库】下拉列表框，从中选择需要编辑的刀具库，可进行刀具的建立、编辑、删除等操作。,14,二、通用操作与通用参数设置,（2） 刀具的建立 在【刀具库管理】对话框中， 单击【增
7、加刀具】按钮，弹出【刀具定义】对话框，建立刀具。,15,二、通用操作与通用参数设置,（3） 刀具的使用 刀具的调用方法有两种： 1）在刀具列表中【双击】所需刀具； 2）单击【增加刀具】按钮建立所需刀具。建立刀具的方法参见前面的内容。若单击【编辑刀具】按钮可以对当前刀具的参数进行编辑。,16,二、通用操作与通用参数设置,（4） 刀具参数 【刀具号】： 刀具在加工中心里的位置编号，便于加工过程中换刀。 【刀具补偿号】：刀具半径补偿值对应的编号。 【刀柄半径】：刀柄部分截面圆半径的大小。 【刀尖角度】：只对钻头有效，钻尖的圆锥角。 【刀刃长度】：刀刃部分的长度。 【刀柄长度】：刀柄部分的长度。 【刀
8、具全长】：刀杆与刀柄长度的总和。,17,二、通用操作与通用参数设置,4、公共参数 （1） 加工坐标系 建立加工时所需的坐标系。 （2） 起始点 起始点是指设定全局刀具起始点的位置。,18,5 、切削用量 切削用量的设定包括轨迹各位置的相关进给速度及主轴转速等，切削用量参数表 。,二、通用操作与通用参数设置,19,二、通用操作与通用参数设置,6 、下刀方式 设定刀具切入工件的方式。,20,二、通用操作与通用参数设置,7 、接近返回 指定每一次进退刀的方式，避免刀具和工件的碰撞，并得到较好的接刀质量。,21,通用操作与通用参数设置,8 加工余量 加工余量是指预留给下道工序的切削量，通常位于【加工参
9、数】选项页中。 一般粗加工时加工余量设为0.51.5，半精加工时加工余量设为0.20.5，精加工时加工余量设为0。,22,通用操作与通用参数设置,9 、加工精度 加工精度指输入模型的加工精度，通常位于【加工参数】选项页中。 通常，粗加工精度通常取预留量的1/10，精加工通常设置为0.01。,23,三、常用加工方法介绍,1、平面区域粗加工 （1） 功能说明 区域粗加工主要应用于平面轮廓零件的粗加工。该方法可根据给定的轮廓和岛屿生成分层的加工轨迹。它的优点是不需要进行3D实体的造型，直接使用2D曲线就可以生成加工轨迹，且计算速度快。 轮廓：轮廓是一系列首尾相接曲线的集合 ，轮廓曲线应该是空间曲线，
10、且不应有自交点。,24,三、常用加工方法介绍,区域和岛 区域指由一个闭合轮廓围成的内部空间，其内部可以有【岛】。岛也是由闭合轮廓界定。 区域指外轮廓和岛之间的部分。由外轮廓和岛共同指定待加工的区域，外轮廓用来界定加工区域的外部边界，岛用来屏蔽其内部不需加工或需保护的部分 。,25,三、常用加工方法介绍,（2）加工参数 走刀方式 即指定刀具在XY方向，有环切和平行两种方式。,26,三、常用加工方法介绍,拐角过渡方式 即在切削过程遇到拐角时的处理方式，有尖角和圆弧两种方式,27,三、常用加工方法介绍,拔模基准 当加工的工件带有拔模斜度时，选择以底层还是顶层为拔模基准。 区域内抬刀 在加工有岛屿的区
11、域时，轨迹经过岛屿时是否抬刀，选【是】就抬刀，选【否】就不抬刀。此项只对平行加工的单向有用。 加工参数 此处几个参数可确定加工范围，XY向走刀行距，以及Z向切削层的高度（即背吃刀量）。,28,三、常用加工方法介绍,轮廓参数 此处几个参数用于设定XY向加工余量，以及轨迹相对于轮廓或岛的偏置位置。 【余量】：给轮廓加工预留的切削量。 【斜度】：以多大的拔模斜度来加工。 【补偿】：三种方式。ON：刀心线与轮廓重合。TO：刀心线未到轮廓一个刀具半径。PAST：刀心线超过轮廓一个刀具半径。,（a）ON （b）TO （c）PAST,29,三、常用加工方法介绍,岛参数 【余量】：给岛加工预留的切削量。 【斜
12、度】：以多大的拔模斜度来加工。 【补偿】：有三种方式。ON：刀心线与岛屿线重合。TO：刀心线超过岛屿线一个刀具半径。PAST：刀心线未到岛屿线一个刀具半径。注意与轮廓补偿的区别。 标识钻孔点 选择该项自动显示出下刀打孔的点。,30,三、常用加工方法介绍,（2）清根参数 设定平面区域粗加工的清根参数。 轮廓清根 设定在区域加工完后，刀具对轮廓进行清根加工，相当于最后的精加工，还可设置清根余量。 岛清根 设定在区域加工完之后，刀具是否对岛进行清根加工，还可以设置清根余量。 清根进刀方式,31,常用加工方法介绍,加工实例 【例5-1】利用“平面区域式粗加工方法”对（图4-10）零件的凸台部分进行粗加
13、工。,操作过程见5-1视频操作,32,三、常用加工方法介绍,3 、平面轮廓精加工 加工主要应用于平面轮廓零件底平面、垂直侧壁的精加工，支持具有一定拔模斜度的轮廓轨迹，通过定义加工参数也可实现粗加工功能。 它的优点是不需要进行3D实体的造型，直接使用2D曲线生成加工轨迹，且计算速度快。 加工参数（略）,33,三、常用加工方法介绍,加工实例 【例5-2】利用“平面轮廓精加工方法”对（图4-10）零件的凸台部分进行精加工。,操作过程见5-2视频操作,34,三、常用加工方法介绍,8 、区域式补加工 主要用于型腔和型芯内圆角的补加工。对大直径刀具未切削到的圆角处进行补加工。补加工区域可以分为平坦区和垂直
14、区，区域式补加工方法将在垂直区生成等高线加工轨迹，在平坦区生成类似于三维偏置的轨迹。,35,三、常用加工方法介绍,（1）加工参数 切削方向 【由外到里】：生成从外往里的轨迹。 【由里到外】：生成从里往外的轨迹。 XY向 设置XY向相邻切削行间的切削间隔。 计算类型 【深模型】：适合具有深沟模型或极端浅沟模型轨迹。 【浅模型】：适合大型模型，和深模型相比，计算时间短。,36,三、常用加工方法介绍,参考 【前刀具半径】：即前一次加工策略采用刀具直径（球刀）。 【偏移量】：通过加大前把刀具的半径，来扩大未加工区域的范围。偏移量即前把刀具半径的增量，若前刀具半径10mm，偏移量指定为2mm时，加工区域
15、的范围就和前刀具12mm时产生的未加工区域的范围一致。,37,三、常用加工方法介绍,选项 【倾斜判定】：如果采用倾斜角则根据凹棱形状分界角的数值来判断是否是垂直区域还是水平区域。 【面面夹角】：如果面面夹角大时并不希望在这里做出补加工轨迹。所以系统计算出的面面之间夹角小于面面夹角的凹棱线处才会做出补加工轨迹。范围0面面夹角180。,38,三、常用加工方法介绍,【凹棱形状分界角】：补加工区域部分可以分为平坦区和垂直区两个类别进行轨迹的计算。这两个类别通过凹棱形状分界角为分界线进行区分。凹棱形状分界角的范围，0凹棱形状分界角90。凹棱形状角度指面面成凹状的棱线与水平面所成的角度，当凹棱形状角度 凹
16、棱形状分界角的补加工区域为垂直区，生成等高线加工轨迹。当凹棱形状角度 凹棱形状分界角的补加工区域为平坦区时，生成类似于三维偏置的轨迹。,39,三、常用加工方法介绍,【近似系数】：原则上建议使用1.0。它是一个调整计算加工精度的系数。近似系数加工精度被作为将轨迹点拟合成直线段时的拟合误差。 【删除长度系数】：根据输入的删除长度系数，设定是否生成微小轨迹。 删除长度=刀具半径删除长度系数。删除大于删除长度且大于凹棱形状分界角的轨迹。也就是说，垂直区轨迹的长度删除长度，平坦区轨迹不受删除长度系数的影响，一般请采用删除长度系数的初始值。,40,三、常用加工方法介绍,9 、孔加工 即对孔进行加工，包括钻孔、铰孔、镗孔等的加工。,41,三、常用加工方法介绍,钻孔模式 CAXA制造工程师提供12种钻孔模式。,42,三、常用加工方法介绍,参数 【安全高度】：刀具在此高度以上，均不会碰伤工件和夹具。 【主轴转速】：机床主轴的转速。 【安全间隙】：钻孔前距离工件表面的安全高度。 【钻孔速度】：钻孔刀具的进给速度。 【钻孔深度】：孔的加工深
