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1、目 录摘要1一 CAXA制造工程师简介1（一）概述1（二）利用CAXA制造工程师进行自动编程的步骤11.分析零件图及其参数12.建立加工模型13.确定加工工艺（装卡，刀具选择等）14.生成刀具轨迹25.仿真加工26.生产G代码2（三）CAXA制造工程师中的加工方法21.粗加工方法22.精加工方法3二 法兰盘加工工艺分析3（一）零件工艺性分析31.零件图工艺分析32.零件的结构工艺性分析4（二）选择定位基准及确定41.精基准的选择原则42.粗基准的选择原则53.法兰盘的粗基准以及精基准的确定5（三）加工阶段的划分5（四）加工工序的划分6（五）确定加工顺序61.切削加工工序通常按下列原则安排顺序6
2、2.法兰盘的加工顺序7三 法兰盘在CAXA中的加工实例7（二）绘制工件图形7（二）确定毛坯及刀具轨迹生成81.粗加工82.精加工93.生成刀具轨迹10（三）模拟仿真加工10（四）程序G代码生成11致谢12参考文献13word文档 可自由复制编辑基于CAXA对法兰盘自动编程及仿真加工摘要：现代数控技术正在向高精度、高效率、智能化的方向发展，而编程方式也越来越丰富。经过北航海尔软件公司的不懈努力，推出了CAXA制造工程师数控编程软件。本课题介绍了CAXA的基本功能，对法兰盘进行工艺分析，通过CAXA制造工程师软件对法兰盘进行绘图，建模，刀具轨迹生产，后处理设置以及数控加工代码程序生成的全过程。关键
3、词：数控加工；自动编程；仿真加工;CAXA制造工程师。一 CAXA制造工程师简介（一）概述CAXA制造工程师是北航海尔软件有限公司研制开发的全中文、面向数控铣床和加工中心的三维CAD/CAM软件。CAXA制造工程师基于微机平台，采用原创Windows菜单和交互方式，该软件不仅是一款全中文界面，便于学习和操作，并且还是具有很好工艺性的数控加工编程软件。CAXA制造工程师可以生成3-5轴的加工代码，可用于加工具有复杂三维曲面的零件。（二）利用CAXA制造工程师进行自动编程的步骤1.分析零件图及其参数通过二维平面零件图分析零件的粗糙度，公差，尺寸，等参数，为以后的建模和建立毛坯做基础。2.建立加工模
4、型利用CAXA绘制图形，通过拉伸增料、除料等功能实现实体建模，做为计算机确定毛坯和生成刀具的重要依据。3.确定加工工艺（装卡，刀具选择等）加工工艺的确定目前主要依靠人工进行，其主要内容有：校准加工零件尺寸、公差和精度要求；确定装卡位置；选择刀具；确定加工路线；选择工艺参数。4.生成刀具轨迹建立了加工模型后，即可利用CAXA制造工程师系统提供的多种形式的刀具轨迹生产功能，进行生成刀具轨迹。CAXA有不同的加工轨迹生产方法，用户可以根据所加工工件的形状特点、不同的工艺要求和精度要求，灵活的选用系统中提供的各种加工方式和加工参数等方便快速的生成所需要的刀具轨迹路线。从而进一步的进行模拟仿真加工5.仿
5、真加工生成刀具轨迹后，即可通过CAXA中的功能，进行仿真加工。直观的模拟了加工场景，也可以用来检验生成的刀具轨迹是否符合标准。6.生产G代码经过了模拟仿真加工后，如果仿真加工的结果符合我们所需的工艺要求，那么我们就可以通过CAXA中的生成程序代码功能，生成程序G代码。（三）CAXA制造工程师中的加工方法1.粗加工方法（1）区域式粗加工该加工方法方法属于两轴加工，其优点是不必有三维模型，只要给出外轮廓和岛屿就可以生成加工轨迹。在加工完成的最后，有是否进行轮廓加工选项，即是否用刀具清理一下轮廓。（2）等高线粗加工该加工方式是比较通用的粗加工方式，适用范围广；它可以高效地去除毛坯的大部分余量，并可根
6、据精加工要求留出余量，为下一次加工打下一个良好的基础；可以指定加工区域，优化空切轨迹（3）扫描线粗加工该加工方式是适用于比较平坦零件的粗加工方式，扫描线粗加工的加工方法有三种：精加工、顶点路径和顶点继续路径。精加工：生成沿着模型表面进给的精加工轨迹。顶点路径：生成遇到第一个顶点则快速抬刀至安全高度的加工轨迹。顶点继续路径：在已完成的加工轨迹中，生成含有最高顶点的加工轨迹，即达到顶点后继续走刀，直到上一加工层路径位置后快速抬刀至回避高度的加工轨迹。（4）导动线粗加工导动线粗加工方式生产导动线粗加工轨迹。导动线加工是二维加工的扩展，也可以理解为平面轮廓的等截面加工，是用轮廓线沿导动线平行运动生产轨
7、迹的方法。它相当于平行导动曲面的算法。只不过生成的不是曲面而是轨迹。其截面轮廓可以是开放的也可以是封闭的，导动线必须是开放的。其加工轨迹是二轴半轨迹，利用这一功能可以将需要3轴加工曲面变成2.5轴加工。可以简化造型，明显的提高了加工效率。2.精加工方法（1）参数线精加工参数线精加工是生成单个或者多个曲面的按曲面参数线进行进给的刀具轨迹，对于自由曲面一般采用参数曲面方式来表达，因此按参数分别变化来生成加工刀位轨迹便利合适。（2）等高线精加工等高线精加工可以完成对曲面和实体的加工，轨迹类型为2.5轴，可以用加工范围和高度限定进行局部等高加工；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
8、的加工先后次序。（3）导动线精加工导动线精加工通过拾取曲线的基本形状与截面形状，生成等高线分布的轨迹。截面指定的方法有两种：1截面形状：参照加工领域的截面形状所指定的形状；2倾斜角度：以指定的倾斜角度，作为一定倾斜的轨迹。输入倾斜角度。输入角度范围为090。二 法兰盘加工工艺分析（一）零件工艺性分析此工件是一块材料为45号钢的钢板，工艺分析的内容包括产品的零件图样分析，零件结构工艺性分析与零件毛坯的工艺性分析。1.零件图工艺分析零件图纸分析，包括尺寸标注，零件图的完整性与正确性的确定，零件技术要求和零件材料。确定所要加工的内容以及加工内容的技术要求，确定零件设计基准，找出加工内容的难点，以及找
9、出主要的和关键的技术要求等。确定所要加工内容后才能为工艺设计做准备。设计此类零件是以孔的中心线为基准，尺寸标注符合国家标准要求，尺寸注写齐全，没有重复。而且尺寸布局明显，有规律，便于看图，既保证设计要求又考虑到加工和测量时的方便。构成工件轮廓图形的各种几何元素条件充要。零件毛坯的材质为45号钢，刚性好。加工此类零件时，精度要求较高的是孔的尺寸。加工时用冷却液来冷却，这样产生的热变形不会太大，因为零件尺寸所要求的加工精度，尺寸公差都可以得到保证。 俯视图 侧视图 实体图2.零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性，良好的结构工艺性，可以使零件
10、加工容易，节省时间和材料，由如下图纸可以看得出。此零件主要加工的是孔，加工时采用统一的基准定位。该零件的孔、尺寸公差要求。构成工作轮廓图形的各种几何元素的条件充要，各几何关系明确，材料为45号钢。切削工艺性较好。（二）选择定位基准及确定正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容。在制定工艺规程时，定位基准选择的正确与否，对保证零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及对零件各表面间的加工顺序安排都有很大影响。当用夹具安装工件时，定位基准的选择还会影响到夹具结构的复杂程度。因此，定位基准的选择是一个很重要的工艺问题。选择定位基准时，是从保证工件加工精度要求出发的，因此，定位基准选择应先选择精基准
11、，在选择粗基准。1.精基准的选择原则在选择精基准时，主要考虑保证加工精度和工件安装方便可靠，其选择原则如下。（1）基准重合原则：设计基准与工序基准重合，定位基准与设计基准重合。应尽可能选用设计基准作为精基准，这样可以避免由于基准不重合而引起的误差。（2）基准统一原则：采用同一组基准定位加工零件上所尽可能的表面，这样做可以简化工艺规程的制定工作，减少夹具设计、制造工作量和成本缩短生产周期;由于减少了基准转换，便于保证各加工表面的相互位置精度。（3）自为基准原则：当工件精加工或光整加工工序要求余量尽可能小而均匀时，应选择加工表面本身作为定位基准，这就是“自为基准”原则。例如磨削床身导轨面时，就以床
12、身导轨面作为定位基准。（4）互为基准原则：当对工件上的两个相互位置精度要求较高的表面进行加工时，需要用两个表面互相作为基准，反复进行加工，以保证位置精度的要求。（5）便于装夹原则：所选精基准应保证工件安装可靠，夹具设计简单，操作方便。2.粗基准的选择原则在选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的加工余量，使加工面与不加共面间的位置符合图样要求，并尽快获得精基准面，具体选择时应考虑以下原则。（1） 选择重要表面为粗基准（2） 选择不加工表面为粗基准（3） 选择加工余量最小的表面为粗基准（4） 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准（5） 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次3.法兰盘的粗基
13、准以及精基准的确定综上叙述原则，法兰盘的定位基准确定如下：精基准：在加工上表面及各个孔时用下表面做为精基准，在加工下表面时用上表面做为精基准粗基准：以工件下表面做为粗基准。（三）加工阶段的划分零件的加工过程通常按工序性质不同，可分为粗加工、半精加工、精加工和光整加工四个阶段。（1） 粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分多余的金金属，使毛坯在形状和 尺寸上接近零件成品，因此，主要目标是提高生产率。（2） 半精加工阶段：其任务是使主要表面达到一定有精度，留有一定有精加工 作量，为主要表面的精加工做好准备。并可完成一些次要表面加工，如扩孔、攻 螺纹等。（3） 精加工阶段：其任务是保证各主要表面达到规
14、定的尺寸精度和表面粗糙度 要求。主要目标是全面保证加工质量。（4）光整加工阶段：光整加工阶段对零件上精度和表面粗糙度要求很高（IT6级以上，表面 粗糙度为Ra0.2以下）的表面，需进行光整加工，其主要目标是提高尺寸精度、减小表面粗糙度。但此零件的加工不需要此过程。（四）加工工序的划分工序的划分可以釆用两种不同原则，即工序集中原则和工序分散原则。（1） 工序集中原则工序集中原则是指每道工序包括尽可能多的加工内容，从 而使工序的总数减少。采用工序集中原则的优点：有利于采用高效的专用设备和 数控机床，提高生产效率；减少工序数目，缩短工艺路线，简化生产计划和生产组织工作；减少机床数量、操作工人数和占地
15、面积；减少工作装夹次数，不仅保证了各加工表面间的相互位置精度，而且减少了夹具数量和装夹工件的辅助时 间。但专用设备和工艺装备投资大、调整维修比较麻烦、生产准备周期较长，不利于转产。（2）工序分散原则工序分散就是将工作的加工分散在较多的工序内进行，每 道工序的加工内容很少。采用工序分散原则的优点是：加工设备和工艺装备结构 简单，调整和维修方便，操作简单，转产容易；有利于选择合理的切削用量，减 少机动时间。但工艺路线较长，所需要设备及工人数多，而且难以保证加工表面 相互间位置精度。根据上述的原则来看，本次设计加工工序按工序集中原则方法来加工。所要 加工的表面不是很多，铣削和钻孔为主，采用加工集中原则，可以减少装夹次数 和运输量。此零件结构刚性较好，又在卧式加工中心，或者普通铣床上也能加工, 加工精度可以保证符合图纸所标注的技术要求。（五）确定加工顺序1.切削加工工序通常按下列原则安排顺序（1）先面后孔的加工顺序此法兰盘主要是由平面和孔组成，这也是它的主要表面。先加工平
