CAX繪圖技術(shù)在數(shù)控線切割加工中應(yīng)用

1、個人收集整理勿做商業(yè)用途封面?zhèn)€人收集整理勿做商業(yè)用途作者： Pan Hongliang僅供個人學(xué)習(xí)CAXA 繪圖技術(shù)在數(shù)控線切割加工中的應(yīng)用趙?？?陜西中航寶成技工學(xué)校寶雞 721006)個人收集整理勿做商業(yè)用途摘要 :經(jīng)過多年的數(shù)控加工和計算機繪圖教學(xué)實踐，就用繪圖技術(shù)解決了生產(chǎn)中各種復(fù)雜形面的加工，提出了自己的見解， 其主要觀點是利用數(shù)學(xué)中的參數(shù)方程、 指數(shù)方程和極坐標方程， 結(jié)合繪圖技術(shù)， 憑借系統(tǒng)進行零件的設(shè)計、 分析及加工程序的自動編程。 從三個方面進行了論述，以供大家共同探討。關(guān)鍵詞：計算機繪圖數(shù)控編程加工實例0 前言在我國工業(yè)技術(shù)飛速發(fā)展的新形勢下，急需大力發(fā)展模具加工技術(shù)， 而

2、數(shù)控線切割加工技術(shù)正是模具加工工藝領(lǐng)域的一種關(guān)鍵技術(shù)。目前在電機、儀表等行業(yè)新產(chǎn)品的研制和開發(fā)過程中， 常采用繪圖和數(shù)控線切割方法直接切割出零件，大大縮短了研制周期，并降低了成本。數(shù)控線切割加工技術(shù)跨越了機械、電子及計算機應(yīng)用等多個學(xué)科， 是當(dāng)代機械工人和工程技術(shù)人員必須了解的新技術(shù)。它不僅能夠提高生產(chǎn)效率， 降低生產(chǎn)成本，還能夠大大改善工人的勞動條件。近年來，產(chǎn)業(yè)界正面臨著更激烈的競爭，要想在未來的制造市場競爭中占領(lǐng)一席之地，就必須要狠抓產(chǎn)品創(chuàng)新。 我國已加入多年， 在即將與全球經(jīng)濟融為一體的買方市場態(tài)勢下， 企業(yè)競爭的焦點在于對市場的快速響應(yīng)和產(chǎn)品創(chuàng)新。產(chǎn)品創(chuàng)新成為企業(yè)生存的唯一出路。計算

3、機繪圖技術(shù)是產(chǎn)品創(chuàng)新的有力工具，通過幾種軟件的試用，我們選擇了線切割軟件，他不僅方便易學(xué)，而且高效、靈活。1 利用線切割電子圖板編制加工程序電子圖板的功能很強，符合中國人的習(xí)慣，圖框、標題欄、形位公差、表面粗糙度等符合國家標準，可在一般的兼容機上運行。線切割機床個人收集整理勿做商業(yè)用途要加工一件零件，首先要進行零件的圖形繪制， 用線切割控制系統(tǒng)所能接受的“語言”編好“命令，”輸入控制系統(tǒng)，這種“命令”就是線切割加工程序。由于系統(tǒng)使用的計算機容量越來越大，運算速度越來越快， 使得系統(tǒng)不僅能完成機床的數(shù)字控制功能， 而且還可以充分利用軟件技術(shù)，使系統(tǒng)智能化， 給使用者以更大的幫助。例如，原來由編程

4、員決定的零件的加工部位、加工工序、加工順序等也可由系統(tǒng)自動地決定，自動生成加工程序。1.1 線切割電子圖板基本功能 具有強大的智能化圖形繪制和編輯功能，點、直線、圓弧、矩形、樣條線、公式曲線等圖素的繪制均采用“以人為本”的智能化設(shè)計方案，可根據(jù)不同的已知條件，而采用不同的繪圖方式。圖素編輯功能處處體現(xiàn)“所見即所得”的智能化設(shè)計思想，提供了裁剪、旋轉(zhuǎn)、拉伸、陣列、復(fù)制、粘貼等功能。 支持實物掃描輸入，支持、等格式的圖形矢量化，生成可進行加工編程的輪廓圖形， 原來一些難以加工甚至不能加工的零件，現(xiàn)在可通過掃描儀輸入，保存為線切割所能處理的圖形文件格式，再通過線切割位圖矢量化功能， 對該圖形進行處理

5、， 轉(zhuǎn)換為模型， 使復(fù)雜零件的線切割加工成為現(xiàn)實。 具有豐富的數(shù)據(jù)接口， 支持的格式有、 、等文件。電子圖板本身包含了豐富的標準圖庫，可方便地調(diào)出多種標準件的圖形及預(yù)先設(shè)定好的常用圖符， 用戶也可任意擴充自己的圖庫，將個人常用的資料建成目錄式圖庫，方便檢索和調(diào)用，大大加快了繪圖速度。在繪制圖形的過程中，可方便地捕捉到各種圖素的端點、中點、圓心、交點、切點、垂足點、象限點等，使繪圖更精確、更快捷。個人收集整理勿做商業(yè)用途1.2 線切割的功能線切割的編程過程一般分為：計算機繪圖、 生成加工軌跡、 軌跡仿真、生成代碼（代碼或代碼） 、傳輸代碼。要想生成數(shù)控加工軌跡，必須針對不同的機床，設(shè)置不同的機床

6、參數(shù)和特定的數(shù)控代碼，在進行參數(shù)設(shè)置時，可靈活的設(shè)置機床參數(shù)， 即為后置處理設(shè)置。 具有逼真的軌跡仿真功能，逼真地模擬從起切點到加工結(jié)束的全過程，并能直觀的檢查程序的運行狀況。線切割系統(tǒng)可以將生成的代碼反讀進來，生成加工軌跡圖形， 可對代碼的正確性進行檢驗。 可以將計算機與機床直接聯(lián)機， 將程序發(fā)送到控制器上，能與國產(chǎn)的各種機床進行通信。1.3 查詢功能利用查詢功能， 可獲得加工軌跡的長度和切割面積，可查詢各圖素的元素屬性以及相互位置關(guān)系。 在線切割加工實踐中， 人們通常以單位時間內(nèi)的線切割面積來衡量實際切割的速度， 要計算某個零件線切割加工的工時量，利用查詢功能很容易查出該工件的總切割面積。

7、利用此功能， 各種彎曲件的展開長度， 很容易確定下來，避免了復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算。2 加工實例2.1 實例我們在生產(chǎn)實習(xí)中，遇到雙曲線輪廓零件，需線切割加工，如圖所示。為雙曲線，已知雙曲線方程為x2/10 2 y2 /15 2=1 。此零件過去一般用描點法作出圖形，精確與否，與取的點數(shù)多少有關(guān)，編程比較復(fù)雜、麻煩。我們使用電子圖板中的“公式曲線”功能作圖。利用三角公式 sec 2t-tan 2t=1 關(guān)系式，與雙曲線方程式對應(yīng)求解，由普通方程轉(zhuǎn)化為參數(shù)方程。個人收集整理勿做商業(yè)用途 X=10/cos tY=15*tan t0 t /2根據(jù)參數(shù)方程繪制零件全圖。首先點擊高級曲線中公式曲線命令,設(shè)置直角

8、坐標系及參變量t,畫出 1/4 圖形部分，再通過對稱拷貝功能，畫出全部圖形，可通過裁剪功能，裁去多余部分。再通過軌跡生成，生成代碼。程序如下：(SQX.ISO,06/19/05,22:38:13)N10G90 G92 X0.000 Y25.000；N12 G01 X0.000 Y20.100；N14 G01 X16.841 Y20.100 ;N16 G03 X10.566 Y4.620 I49.231 J-28.971 ;N18 G03 X10.100 Y0.000 I23.262 J-4.677 ;N20 G03 X13.166 Y-12.594 I31.107 J0.903 ;N22 G0

9、3 X16.835 Y-20.100 I87.457 J38.098 ;N24 G01 X0.000 Y-20.100 ;N26 G01 X-16.841 Y-20.100 ;N28 G03 X-10.566 Y-4.620 I-49.231 J28.971 ;N30 G03 X-10.100 Y0.000 I-23.262 J4.677 ;N32 G03 X-13.166 Y12.594 I-31.107 J-0.903 ;N34 G03 X-16.835 Y20.100 I-87.457 J-38.098 ;N36 G01 X0.000 Y20.100 ;N38 G01 X0.000 Y2

10、5.000 ;N40 M02;個人收集整理勿做商業(yè)用途按此方法 ,加工出零件輪廓精度比較高,曲面比較圓滑 ,滿足了工藝要求。2.2 實例 2現(xiàn)有一項自動車床上的刀架凸輪，如圖 2 所示，需要加工， 過去的加工方法是用鉗工劃線，銑工銑外形，熱處理后由鉗工修銼到尺寸，加工時間長，精度比較低?，F(xiàn)改為零件熱處理后由數(shù)控線切割機直接加工成形，加工精度高， 比傳統(tǒng)加工方法工效提高四倍。首先根據(jù)圖形尺寸，建立極坐標系，轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，即建立每一段凸輪曲線的極坐標方程。設(shè)角度變量為t，單位為度，極徑為，單位為 mm 。由圖中尺寸求各曲線的極坐標方程，化簡所得的等式如下：角度取值范圍軌跡極坐標方程0 t43 。

11、=8043t54 。=162.09-1.909 t54。t79 。=5979。t83 。=210.68-1.92 t83t178 。=51.3178. t 182 .=-104.875+0.878t182.t296 .=54.8296.t301 .=-192.034+0.834t301.t306 .=59306.t309 .=-94+0.5t個人收集整理勿做商業(yè)用途309 .t360 .=-57.664+0.382t根據(jù)各段曲線極坐標方程,繪制凸輪零件全圖 .同例 1 一樣 ,用鼠標點擊高級曲線菜單中的公式曲線命令,設(shè)置極坐標系 ,角度變量為t, 設(shè)置每段曲線起始角度和終止角度 ,輸入每段曲線

12、極坐標方程,畫出各段曲線圖形.這是線切割編程最關(guān)鍵的一步 ,只要畫出全部圖形 ,再通過軌跡生成 ,生成 G 代碼 ,按程序?qū)⒘慵庸こ尚?.2.3 實例 3我們在外協(xié)加工中，遇到一零件如圖3 所示，需要線切割加工，曲線A 方程為： Y=2*10 0.005986X +0.01X。乍看起來好像無從下手，實際上它是初等函數(shù)中 的復(fù) 合函 數(shù) , 它 是由 指數(shù) 方程 和直 線 方程 復(fù)合 而成 ，先 令t 為 參變量 ,t=0.005986x, 那 么 x=167.056t, 將 此 式 代 入 方 程 式 得 ：Y=2*10 t+t/0.5986=2*10 t+1.671*t,t的定義域為 0,

13、1.7958, 單位為弧度 ,即轉(zhuǎn)化為參數(shù)方程 。根據(jù)參數(shù)方程繪制零件全圖。首先點擊高級曲線中公式曲線命令,設(shè)置直角坐標系及參變量t,畫出 A 曲線，然后再用直線命令，畫出全部圖形，再通過軌跡生成，生成代碼，快捷方便地加工出曲線A 曲面零件，與傳統(tǒng)的加工方法相比，不僅提高了產(chǎn)品質(zhì)量，而且提高了生產(chǎn)效率。3 結(jié)論CAD/CAM 系統(tǒng)是當(dāng)今制造業(yè)內(nèi)廣泛推崇的先進制造系統(tǒng)，采用這項技術(shù)是企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、 降低成本、縮短產(chǎn)品上市時間的一條根本途徑。我們結(jié)合現(xiàn)有條件，以 CAXA 電子圖板為平臺 ,利用參數(shù)方程和極坐標方程,充分發(fā)揮 CAXA繪圖技術(shù) ,進行零件的設(shè)計、分析及加工程序的自動編程,為生產(chǎn)

14、解決各種復(fù)雜形個人收集整理勿做商業(yè)用途面的加工。郵編 721006電話真 0917 3628572地址 陜西中航寶成儀表公司技校姓名 趙?？德毞Q 講師研究方向為電火花數(shù)控加工個人收集整理勿做商業(yè)用途版權(quán)申明本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設(shè)計等在網(wǎng)上搜集整理。版權(quán)為潘宏亮個人所有This articleincludessome parts,includingtext,pictures,and design. Copyright is Pan Hongliangs personal ownership.用戶可將本文的內(nèi)容或服務(wù)用于個人學(xué)習(xí)、研究或欣賞，以及其他非商業(yè)性

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