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1、CAXA制造工程师制造工程师2011与与CAXA数控车数控车第五章 数控铣加工自动编程学习内容：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。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。CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04一、数控铣加工自动编程概述一、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
2、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。2CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04一、数控铣加工自动编程概述一、数控铣加工自动编程概述（2） 数控加工基本概念数控加工基本概念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
3、面的加工。 3CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04一、数控铣加工自动编程概述一、数控铣加工自动编程概述（2） 数控加工基本概念数控加工基本概念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。4CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：
4、姬彦巧 2012/04一、数控铣加工自动编程概述一、数控铣加工自动编程概述3 、CAXA制造工程师编程步骤 ：在进行必要的零件加工工艺分析之后，使用CAXA制造工程师软件进行数控铣自动编程的一般步骤如下：1）建立加工模型2 ）建立毛坯3 ）建立刀具4 ）选择加工方法，填写加工参数5 ）轨迹仿真6 ）后置处理，生成G代码5CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04二、二、 通用操作与通用参数设置通用操作与通用参数设置1.加工模型的准备加工模型的准备 （1）建立加工模型）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）建
5、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）创建加工辅助线6CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04一、数控铣加工自动编程概述一、数控铣加工自动编程概述1.加工模型的准备加工模型的准备 （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 7CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04二、二、通用操作与通用参数设置通用操作与通用参数设置 1、加工模型的准备 数控编程前，必须准备好加工模
6、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 8CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04二、通用操作与通用参数设置二、通用操作与通用参数设置 （2） 建立加工坐标系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
7、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9CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04二、通用操作与通用参数设置二、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。 拾取零件棱边拾取零件棱边 加工辅助线加工辅助线10CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬
8、彦巧 2012/04二、通用操作与通用参数设置二、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。11CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04二、通用操作与通用参数设置二、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(r 凹棱形状分界角的补加工区域
9、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。38CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04三、常用加工方法介绍三、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。 3
10、9CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04三、常用加工方法介绍三、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。 40CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04三、常用加工方法介绍三、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。 41CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04三、常用加工方法介绍三、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。
11、 【钻孔速度】：钻孔刀具的进给速度。 【钻孔深度】：孔的加工深度。 【工件表面】：工件表面高度，也是钻孔切削开始点的高度。 【暂停时间】：攻丝时刀在工件底部的停留时间。 【下刀增量】：孔钻时每次钻孔深度的增量值。 42CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04三、常用加工方法介绍三、常用加工方法介绍 钻孔位置定义【输入点位置】：可根据需要，输入点坐标，确定孔位置。 【拾取存在点】：拾取屏幕上存在点，确定孔位置。43CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04三、常用加工方法介绍三、常用加工方法介绍 2. 工艺孔设置工艺孔设置孔的加工一般
12、都需要多道工序，使用工艺孔设置功能可以设置孔的加工工艺。工艺孔设置参数表。 44CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04三、常用加工方法介绍三、常用加工方法介绍 3. 工艺钻孔加工工艺钻孔加工根据设置的工艺孔加工工艺进行孔的加工。工艺钻孔操作通常分为4步。（1）步骤1定位方式45CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04三、常用加工方法介绍三、常用加工方法介绍 （2）步骤2路径优化路径优化方式路径优化方式 路径优化路径优化 46CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04三、常用加工方法介绍三、常用加工方
13、法介绍 （3）步骤3选择孔类型选择已经设计好的工艺加工文件。工艺加工文件在工艺孔设置功能中设置，具体方法参照工艺孔设置。 47CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04三、常用加工方法介绍三、常用加工方法介绍 （4）步骤4设定参数设定参数孔加工参数。单击【完成】按钮，完成工艺钻孔加工，在加工管理树中自动生成加工轨迹，展开工艺文件选择对话框内选择的工艺加工文件，用户可以设置每个钻孔子项的参数。 48CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04四、四、轨迹仿真与后置处理轨迹仿真与后置处理轨迹仿真轨迹仿真是在三维真实感显示状态下，模拟刀具运动
14、，切削毛坯、去除材料的过程。在生成了加工轨迹后，通常需要对加工轨迹进行加工仿真，利用模拟实际切削过程和加工结果，检查生成的加工轨迹的正确性。后置处理后置处理是结合特定机床把系统生成的刀具轨迹转化成机床能够识别的G代码指令，输入数控机床用于加工。考虑到生成程序的通用性，CAXA软件针对不同的机床，可以设置不同的机床参数和特定的数控代码程序格式，还可以对生成的机床代码正确性进行校核。后置处理模块包括后置设置、生成G代码、校验G代码和生成工艺卡功能。49CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04四、四、轨迹仿真与后置处理轨迹仿真与后置处理1 、轨迹仿真、轨迹仿真在生成了
15、加工刀具轨迹后，通常在生成了加工刀具轨迹后，通常要对加工轨迹进行加工仿真，以要对加工轨迹进行加工仿真，以检查加工轨迹的正确性。检查加工轨迹的正确性。轨迹仿真有线框仿真和实体仿真轨迹仿真有线框仿真和实体仿真两种形式。两种形式。（1） 线框仿真线框仿真线框仿真是一种快速的仿真方式，线框仿真是一种快速的仿真方式，仿真时只显示刀具和刀具轨迹。仿真时只显示刀具和刀具轨迹。 50CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04四、四、轨迹仿真与后置处理轨迹仿真与后置处理2. 实体仿真实体仿真51CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04四、四、轨迹仿真
16、与后置处理轨迹仿真与后置处理2、 轨迹编辑轨迹编辑用曲线（称为剪刀曲线）对刀具轨迹进行裁剪，截取其中一部用曲线（称为剪刀曲线）对刀具轨迹进行裁剪，截取其中一部分轨迹。共有三个选项，裁剪边界、裁剪平面和裁剪精度。分轨迹。共有三个选项，裁剪边界、裁剪平面和裁剪精度。（1）裁剪边界）裁剪边界轨迹裁剪边界形式有三种：在曲线上、不过曲线、超过曲线。轨迹裁剪边界形式有三种：在曲线上、不过曲线、超过曲线。原始刀具轨迹原始刀具轨迹 裁剪后刀具轨迹（在曲线上）裁剪后刀具轨迹（在曲线上） 裁剪后刀具轨迹（不过曲线）裁剪后刀具轨迹（不过曲线） 裁剪后刀具轨迹（超过曲线）裁剪后刀具轨迹（超过曲线） 52CAXA制造工
17、程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04四、四、轨迹仿真与后置处理轨迹仿真与后置处理2. 轨迹反向轨迹反向对刀具轨迹进行反向处理。按照提示拾取刀具轨迹后，刀对刀具轨迹进行反向处理。按照提示拾取刀具轨迹后，刀具轨迹的方向为原来刀具轨迹的反方向。具轨迹的方向为原来刀具轨迹的反方向。53CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04四、四、轨迹仿真与后置处理轨迹仿真与后置处理3. 清除抬刀清除抬刀 此轨迹编辑命令有“全部删除”和“指定删除”两种选择。 原始轨迹原始轨迹 全部删除后的轨迹全部删除后的轨迹 指定删除后的轨迹指定删除后的轨迹54CAXA制造工程师
18、2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04四、四、轨迹仿真与后置处理轨迹仿真与后置处理3 、后置设置、后置设置后置设置包括机床信息和后置设置两方面的功能后置设置包括机床信息和后置设置两方面的功能 。（1） 机床信息机床信息机床信息就是针对不同的机床、不同的数控系统设置特定的数控代码、数控程序格式及参数，并生成配置文件。生成数控程序时，系统根据该配置文件生成用户所需要的加工程序。（2） 后置设置后置设置后置设置就是针对特定的机床，结合已经设置好的机床配置，对后置输出的数控程序的格式，如程序段行号、程序大小、数据格式、编程方式、圆弧控制方式等进行设置。55CAXA制造工程师2011与C
19、AXA数控车主编：姬彦巧 2012/04四、四、轨迹仿真与后置处理轨迹仿真与后置处理4 、生成、生成G代码代码生成G代码就是按照当前机床类型的配置要求，把已经生成的刀具轨迹转化生成G代码数据文件，即CNC数控程序，有了数控程序就可以直接输入机床进行数控加工。56CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04四、四、轨迹仿真与后置处理轨迹仿真与后置处理5 、工艺清单、工艺清单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。三是车间生产和技术管理上的需
20、要，加工完的工件的图形档案、G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。工艺清单为HTML格式，可以用IE浏览器来看，也可以用WORD来看并且可以用WORD来进行修改和添加。57CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04五、典型零件自动编程五、典型零件自动编程1 、板槽零件加工【例题5-3】编制图5-49板槽零件加工程序。毛坯为板料，零件材料为45钢。毛坯的上下表面及侧面已被初步加工。操作过程见操作过程见5-3视频操作视频操作58CAXA制造工程师2011与CAXA数控车主编：姬彦巧 2012/04五、典型零件自动编程五、典型零件自动编程2 、泵盖零件加工盖零件加工 【例题5-4】编制图5-61所示的泵盖零件的数控加工程序。该零件为小批量试制，零件材料为HT200铸铁，毛坯的为的板材 。为了加快产品的试制，要求采用数控加工。操作过程见操作过程见5-4视频操作视频操作59CAXA制造工程师制造工程师2011与与CAXA数控车数控车课堂提问与疑难解答时间课堂提问与疑难解答时间
