腔体的造型与加工

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1、9.2 腔体的造型与加工图 51 CMorOFc图 52造型思路：根据腔体的实体特征及其三视图可以分析出腔体主要包括长方体、深腔（带 拔模）、圆锥凸台和方锥台。长方体通过【拉伸】草图得到，深腔通过【拉伸】 草图及拔模得到，圆锥凸台和方锥台通过【拉伸】草图得到。本题造型部分相对容易完成，造型次序依次为拉伸草图生成长方体拉伸草图生成深腔及拔模拉伸草图生成圆锥台及方锥台过渡相贯线。9.1.1 拉伸草图生成长方体1. 单击【特征树栏】的【平面XY】，选择XOY面为绘图基准面。2. 单击【绘制草图】按钮进入草图绘制状态。3. 单击曲线生成栏的【矩形】按钮口，选择立即菜单中的【中心_长_宽】，输入长度=2

2、75,宽度=165,将矩形中心定位在坐标原点,如图53所示。单击线面编辑栏的【移动】按钮滝，选择立即菜单中的【偏移量】、【移动】，输入DX=137.5,DY=-82.5,拾取矩形，右击确认后，即生成草图0如图54所示 定基准平面】在【特征树栏】中拾取【平面YZ】输入距离=84.5,生成【平面图 544.退出草图状态。单击特征生成栏的【拉伸增料】按钮頑，根据图纸要求填写对话框，拾取草图 0，如图 55 所示，单击确定，即生成长方体，注意是将草图反向拉伸，材质改为【黄金】，如图 56 所示：拉忡増料基本拉伸|深度：拉伸对象类型：|固定深度|7反向拉忡拉伸为：|实体特征取消图 56图 559.1.2

3、 拉伸草图生成深腔及拔模1.单击特征生成栏的【构造基准面】按钮令，弹出对话框，选择【等距平面确3】，如图57 所示：I84-5 |厂向相反方向确定 |图572. 单击【特征树栏】的【平面 3】,选择【平面 3】为绘图基准面3. 单击【绘制草图】按钮#，进入草图绘制状态。4. 单击曲线生成栏的【曲线投影】按钮，将实体侧面（与YOZ平行的面）的 边界线投影；根据二维图B-B的要求绘图，单击曲线生成栏的【等距线】按钮勺， 分别输入距离=10、20、46.6、71.8，拾取与距离对应的曲线，完成等距线的绘 制；单击线面编辑栏的【曲线拉伸】按钮予，拉伸46.6和71.8两条等距线到 适当长度；单击曲线生

4、成栏的【整圆】按钮，选择【圆心半径】方式，根据 图示绘制整圆1、2,其中r=40；单击曲线生成栏的【直线】按钮/，选择立即 菜单中的【两点线】，过点A、B分别作整圆1、2的切线，注意选择切点时要将【点方式】改为【切点】的方式，完成后如图 58 所示；单击线面编辑栏的【曲 线裁剪】按钮区和【删除】按钮将多余的曲线裁剪和删除，得到草图1， 如图 59 所示：图 585. 单击特征生成栏的【拉伸除料】按钮戸，根据图纸要求填写对话框，拾取草图 1 ，如图 60 所示，单击确定，即生成宽度为 74.5 的深腔，如图 61 所示：图 60图 616. 再次选择【平面3】为绘图基准面，绘制宽度为 3的深腔的

5、草图，注意此草 图可由草图 1等距3得到，草图1在此草图中可用投影的办法快速得到，同 上【拉伸除料】的方法即可生成宽度为 3的深腔，如图 62 所示：图 627. 单击如图63所示的平面，右击选择为绘图基准面，注意此草图与草图1相同， 可用投影的办法快速得到，生成草图后，同上【拉伸除料】方法生成宽度为 177.5 的深腔，如图 64 所示：图 63图 648. 选择如图 65 所示的平面为绘图基准面，根据二维图 C-C 的要求绘制草图，同上【拉伸除料】方法生成宽度为 85.5的深腔，如图66 所示：图 65图 669.生成拔模。单击特征生成栏的【拔模】按钮田，先选择【中性面】（粉红色框提示的是

6、即将选择的面，请注意），选好中性面后，再单击【拔模面】下 面的白色框，马上会变成粉红色，即提示用户选择拔模面，拔模面选好后会 出现一个箭头，用户选择的拔模面会绕着中性面与拔模面的交线旋转一个指 定的角度，这里记得输入角度=30（图纸的要求），请结合图 67、68完成此步 操作。生成【拔模 0】如图 69 所示：图 67图 68拔模 2】如图 70 所示：生成的【拔模 1】、图 709.1.3 拉伸草图生成圆锥台及方锥台1. 单击如图 71 所示的平面，右击选择为绘图基准面。根据二维图的主视图要求 绘制草图（绘制方法就不详细介绍了，用户可自行完成），生成【草图5】，如图72 所示：图 722.退

7、出草图，单击特征生成栏的【拉伸增料】按钮頑，根据图纸要求填写对话 框，拾取【草图 5】，如图 73 所示，单击确定，生成的圆锥台及方锥台如图 74 所示：图 73图 749.1.4 过渡相贯线单击特征生成栏的【过渡】按钮包，输入半径=5,拾取图纸要求的各相贯线（这里就不详细介绍了），即生成如图 75 所示的腔体造型。图 75加工思路CAXA制造工程师2004中有一些常用的加工方法，分别是区域式粗加工、等 高线粗加工、扫描线粗加工、参数线精加工、等高线精加工、扫描线精加工、限 制线精加工、笔式清根加工、曲线式铣槽等，这些方法笔者建议大家都要一一掌 握。加工方法林林总总，到底选用哪种方法合适，需要

8、慢慢积累数控加工工艺知 识，本例的加工可参考等高线粗加工等高线精加工笔式清根加工，我们 依次来完成。9.1.5 等高线粗加工单击特征树栏的【加工管理】按钮鱼加工管理，双击【模型】按钮倒模型，会弹出如图 76 所示的对话框，模型已经显示在显示窗口中了，下面的几何精度 默认为 0.01。图 76双击【模型】按钮虫 ，选择【参照模型】方式，并单击上方【参照模 型】按钮卷胆模型，其它选项默认（可参考加工帮助，这里就不详细介绍了），单击确定，生成如图77 所示的毛坯，毛坯此时是以半透明状显示的，当毛坯生成后，按钮冋中的小红点也就随即消失了。图 77双击【起始点】按钮奇起始点，弹出对话框，用户可以自定义全

9、局加工的轨迹的起始坐标，在实际加工中，模型中的那个坐标原点即是对刀点，所以在定义 起始点坐标时用户需要考虑“撞刀”因素，故建模尽量选择模型最上表面的点 作为基准点，提高安全系数。用户亦可以用绘图命令绘制一个点，在起始点对话 框中选择【拾取点】的方法建立起始点。如图 78所示输入坐标：图 78右击特征树栏的【刀具轨迹】，在展开菜单中选择【等高线粗加工】，如图79所示，同时会弹出【参数表】，按照图80 所示完成【加工参数1】页面的填写：图 79图 80 加工方向：加工中心一般选用顺铣，可补偿丝杆间隙。顺铣类似“锄头锄地”， 逆铣类似“铁锹锹土”。Z 切入：这里选择用层高控制的办法。用残留高度控制跟

10、选择的刀具相关，本次 加工准备用端刀加工，刀角半径为零，故不选用。XY 切入：即 XY 方向的相邻扫描行的距离，这里也选用行距方式控制，理由同 上。切削模式决定加工时间和效率，如对模型表面有纹路的要求，也可选择单向、 往复，这里选择环切。行间连接方式：选择圆弧及s形应考虑具体情况，如是否是高速加工等，这里选 用直线方式。？加工顺序：Z优先即碰到深度部分优先生成连续加工轨迹，XY优先即按层降方式 一层层生成轨迹，不考虑是否有深度部分。拐角半径：在拐角部分加上圆弧。高速切削时减速转向，防止拐角处的过切。 镶片刀的使用：镶片刀较特殊，根据它的结构特点可以生成最优化的刀具轨迹， 但要慎用。选项：面积系

11、数是相对刀具的面积而言，长度系数是相对刀具的直径而言，这里的系数决定了是否生成微小轨迹。参数：模型断面折线与生成的加工轨迹之间的差值称为加工精度，加工余量指 的是相对模型表面的残留高度,可以为负值，但不要超过刀角半径。单击加工参数 2 进入【加工参数 2】页面，如图 81 所示填写：图 81 稀疏化加工：即粗加工后的残余部分，用相同的刀具从下往上生成加工路径。如 果材料和刀具特性允许，可以大刀阔斧的先切削余量大的部分，靠近模型的部分 再生成细化的轨迹，这样可提高加工效率。 区域切削类型：决定在加工边界是否生成重复的刀具轨迹。注意加工边界（没有 时为工件形状）和凸模形状的距离在刀具半径之内时，会

12、产生残余量。对此，加 工边界和凸模形状的距离要设定比刀具半径大一点，这样可以设定区域切削类型 为抬刀切削混合以外的设定。 执行平坦部识别：可以给定界定参数去自动识别模型的平坦区域，选择是否根据 该区域所在高度生成轨迹。 加工坐标系：生成轨迹所在的局部坐标系。如在建模时引用了多个坐标系，可通 过单击加工坐标系按钮从工作区中拾取，所选择的坐标系即决定了对刀点。单击切入切出进入【切入切出】页面，如图 82所示填写：图 82不设定：让系统自动计算接近点，垂直下刀，需在模型上预钻孔便于下刀。 沿着形状：有时模型没有预钻下刀孔时，不能垂直下刀，如用端刀加工时，刀具 中间没有切削刃，会产生“窝心”现象，为避

13、免此现象，可以选择此方式从模型 外部进刀。螺旋：可支持高速加工。？单击下刀方式进入【下刀方式】页面，如图 83所示填写：图 83 安全高度：即抬刀高度，刀具抬刀后如继续沿轨迹切削时应注意不要碰到模型的 凸出部分，其实建模时就可杜绝这种情况在加工中出现，即让坐标系处于模型最 顶端。 慢速下刀距离：刀具在距工件一定距离时以慢速度下刀，用户可自定义这个距离。 退刀距离：以退刀速度退刀的距离。在定义上述距离时应以提高安全系数为前提，另注意有相对和绝对的选择， 切不可混淆。切入方式：Z方向切入的方式选择。垂直方式即刀具沿垂直方向切入。Z字形和 倾斜线方式即要考虑模型的形状特点。？单击切削用量进入【切削用

14、量】页面，如图 84所示填写：图 84此页的速度选择与毛坯材料、刀具、加工效率等因素息息相关，都是经验性 的选择，用户可根据数控加工工艺知识、实操经验来填写。单击加工边界进入【加工边界】页面，如图 85所示填写：图 85Z 设定：可用 Z 向的高度范围来规定轨迹生成的范围，亦可控制生成单层轨迹（方 法是在最大值和最小值框内填相同的数值，数值应填写 Z 的实际值，正亦正，负 亦负），选择参照毛坯方式即把毛坯最高点作为最大值，最低点作为最小值。不 勾选时系统会自动识别处理要加工的范围。相对于边界的刀具位置：边界内侧即加工轨迹最外边缘与加工边界有一个当前刀 具半径的距离，且加工轨迹最外边缘在加工边界

15、以内；边界上即加工轨迹最外边 缘与加工边界重合；边界外侧即加工轨迹最外边缘与加工边界有一个当前刀具半 径的距离，且加工轨迹最外边缘在加工边界以外。单击刀具参数进入【刀具参数】页面，如图 86所示填写：图 86填写好所有参数后，单击确定。根据屏幕左下角的状态栏提示，首先拾取加 工对象，这里的加工对象即为模型全部，可以按W快捷键来代替拾取所有，右击 进入下一步拾取加工边界，用户可以用二维曲线绘制加工边界，然后拾取曲线， 给定链搜索方向来确定加工边界，如不选择加工边界而直接右击确定，则系统以 毛坯的边缘作为加工边界来处理。完成后，继续观察屏幕左下角的状态栏提示， 这里会告诉用户系统正在计算轨迹，它也是软件与用户进行交互的最好帮手。稍 等片刻后（时间取决于用户的计算机配置，内存和显卡的配置越高时间越短）， 加工轨迹亦生成，如图 87、88