CAXA制造工程師-CAD-CAM-教案20

1、1.11.11：ace GBT19011-2008標(biāo)準(zhǔn)主要差異性分析 PAGE PAGE 13dXXXXXX高等職業(yè)學(xué)校課程單元教學(xué)設(shè)計(jì)2011第二學(xué)期序號：20班 級月日機(jī)高10 28機(jī)高 1029星時期數(shù)節(jié)22初、類型重復(fù)課初上機(jī)復(fù)上機(jī)課題名稱項(xiàng)目五 數(shù)控加工基礎(chǔ)背景分析學(xué)習(xí)目設(shè)學(xué)習(xí)任描數(shù)控加工就是將加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)輸入到機(jī)床，機(jī)床的控制系統(tǒng)對輸入信息進(jìn)行運(yùn)算與控制，并不斷地向伺服機(jī)構(gòu)發(fā)送脈沖信號，然后由傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動機(jī)床，從而加工零件。能力（技能）目標(biāo)：通過本次課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠進(jìn)行實(shí)現(xiàn)基本的加工步驟。知識目標(biāo)：1、了解數(shù)控加工的基本步驟；2、了解用 CAXA 制造工程師實(shí)現(xiàn)加工的步驟

2、及相關(guān)概念。態(tài)度與情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力。任務(wù)一：數(shù)控加工概述；任務(wù)二：掌握數(shù)控加工的基本概念；任務(wù)三：掌握 CAXA 制造工程師的通用參數(shù)設(shè)置； 任務(wù)四：對照老師所講和書上例子自行練習(xí)。教學(xué)情創(chuàng)教學(xué)資準(zhǔn)教學(xué)反思演示 CAXA 制造工程師的數(shù)控仿真模擬，通過加工一個簡單的零件，以引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。材料資源：教學(xué)設(shè)計(jì)一份，教學(xué)課件一份。 設(shè)備資源：筆記本電腦、投影儀。環(huán)境資源：CAD 實(shí)驗(yàn)室主要步驟主要步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動告知教學(xué)目標(biāo)口述課件聽講引入任務(wù)一：講解課件聽講數(shù)控加工概述；提問操練任務(wù)二：演示課件聽講掌握數(shù)控加工的基本概念；小組討論深化任務(wù)三：掌握 CAXA

3、制造工程師的通用參數(shù)設(shè)置。講解演示課件聽講思考訓(xùn)練任務(wù)四：對照老師所講和書上例子自行練習(xí)?？偨Y(jié)歸納教師巡 課件視指導(dǎo)提問上機(jī)練習(xí)代表上臺操作教學(xué)過程實(shí)施第頁1、告知能力（技能）目標(biāo)：通過本次課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠進(jìn)行實(shí)現(xiàn)基本的加工步驟。知識目標(biāo)：1、了解數(shù)控加工的基本步驟；2、了解用 CAXA 制造工程師實(shí)現(xiàn)加工的步驟及相關(guān)概念。2、引入任務(wù)一：數(shù)控加工概述；數(shù)控加工就是將加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)輸入到機(jī)床，機(jī)床的控制系統(tǒng)對輸入信息進(jìn)行運(yùn)算 與控制，并不斷地向直接指揮機(jī)床運(yùn)動的機(jī)電功能轉(zhuǎn)換部件 機(jī)床的伺服機(jī)構(gòu)發(fā)送脈沖信以，數(shù)控加工的關(guān)鍵是加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)的獲取，即數(shù)控編程。軌跡)1、數(shù)控加工一般包括

4、以下幾個內(nèi)容：(1)對圖紙進(jìn)行分析，確定需要數(shù)控加工的部分。(2)利用圖形軟件對需要數(shù)控加工的部分造型。(包括粗加工、半精加工、精加工(5)生成G 代碼。傳給機(jī)床加工。2、數(shù)控加工有以下主要優(yōu)點(diǎn)：易保證零件尺寸的一致性，而且，大大減少了人為因素的影響。可加工任何復(fù)雜的產(chǎn)品，且精度不受復(fù)雜程度的影響。降低工人的體力勞動強(qiáng)度，從而節(jié)省出時間，從事創(chuàng)造性的工作。3、操練任務(wù)二：掌握數(shù)控加工的基本概念；1、用CAXA-ME 實(shí)現(xiàn)加工的過程：首先，在后置設(shè)置中須配置好機(jī)床。這是正確輸出代碼的關(guān)鍵； 其次，看懂圖紙，用曲線、曲面和實(shí)體表達(dá)工件；然后，根據(jù)工件形狀，選擇合適的加工方式，生成刀位軌跡； 最后，

5、生成G 代碼，傳給機(jī)床。2、兩軸加工X Y Z 削。兩軸加工適合于銑削平面圖形。在CAXAME 中，機(jī)床坐標(biāo)系的Z 軸即是絕對坐標(biāo)系的Z 絕對坐標(biāo)系的XOY 面的圖形。3、兩軸半加工兩軸半加工在二軸的基礎(chǔ)上增加了Z 軸的移動，當(dāng)機(jī)床坐標(biāo)系的X Y 可以有上下的移動。利用兩軸半加工可以實(shí)現(xiàn)分層加工，每層在同一高度(指 Z 向高度，下同)上進(jìn)行兩軸加工，層間有Z 向的移動。CAXAME 的平面輪廓和平面區(qū)域加工功能，均針對兩軸半加工來設(shè)置。4、三軸加工機(jī)床坐標(biāo)系的X、Y 和 Z 三軸聯(lián)動。三軸加工適合于進(jìn)行各種非平面圖形即一般的曲面的加工。7、輪廓輪廓是一系列首尾相接曲線的集合，如下圖所示8、區(qū)域

6、和島區(qū)域指由一個閉合輪廓圍成的內(nèi)部空間，其內(nèi)部可以有“島”。島也是由閉合輪廓界定的。區(qū)域指外輪廓和島之間的部分。由外輪廓和島共同指定待加工的區(qū)域，外輪廓用來界定加工區(qū)域的外部邊界，島用來屏蔽其內(nèi)部不需加工或需保護(hù)的部分。如下圖所示。9、機(jī)床參數(shù)數(shù)控銑床的一些速度參數(shù)，包括主軸轉(zhuǎn)速、接近速度、進(jìn)給速度和退刀速度。如下圖所示。10、刀具參數(shù)CAXA-ME (r=R)(r=0)和 R (rR)R r 為刀角半徑。刀具參數(shù)中還有刀桿長度L l圖所示：對于刀具，還應(yīng)區(qū)分刀尖和刀心，兩者均是刀具的對稱軸上的點(diǎn)，其間差一個刀角半徑， 如下圖所示：11、刀具軌跡和刀位點(diǎn)刀具軌跡是系統(tǒng)按給定工藝要求生成的對給定

7、加工圖形進(jìn)行切削時刀具行進(jìn)的路線，如 線插補(bǔ)(組成。本系統(tǒng)的刀具軌跡是按刀尖位置來計(jì)算和顯示的。12、安全高度和起止高度安全高度是指保證在此高度以上可以快速走刀不發(fā)生干涉的高度，應(yīng)高于零件的最大高度。起止高度是進(jìn)退刀時刀具的初始高度，起止高度應(yīng)大于安全高度。13、慢速下刀高度每一次下刀，刀具都是快速運(yùn)動(G00)，當(dāng)距下刀點(diǎn)某一距離值時，刀具以接近速度下降。這個距離值稱為慢速下刀高度。14、加工余量銑加工是一個去余量的過程，即從毛坯開始逐步除去多余的材料，以得到需要的零 加工。在前一道工序中，往往需給下一道工序留下一定的余量。實(shí)際的加工模型是指定的加工模型按給定的加工余量進(jìn)行等距的結(jié)果。如下圖

8、所示：15、加工誤差與步長刀具軌跡和實(shí)際加工模型的偏差即是加工誤差。用戶可通過控制加工誤差來控制加工的精度。用戶給出的加工誤差是刀具軌跡同加工模型之間的最大允許偏差，系統(tǒng)保證刀具軌跡與實(shí)際加工模型之間的偏離不大于加工誤差。用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際工藝要求給定加工誤差，如在進(jìn)行粗加工時，加工誤差可以較大， 否則加工效率會受到不必要的影響；而進(jìn)行精加工時，需根據(jù)表面要求等給定加工誤差。16、行距和殘留高度及刀次行距指加工軌跡相鄰兩行刀具軌跡之間的距離。如圖所示。在三軸加工中，由于行距造成的兩刀之間一些材料未切削，這些材料距切削面的高度即是殘留高度。在加工時，可通過控制殘留高度來控制加工的精度。有時可通過指定

9、刀具軌跡的行數(shù)及刀次來控制殘留高度。17、順銑和逆銑在銑加工中需注意順銑和逆銑的不同，順銑和逆銑的切削效果是不同的。在數(shù)控銑削加工中，一般總是采用順銑的方式，可以得到較好的加工效果。18、干涉在切削被加工表面時，如果刀具切到了不應(yīng)該切的部分，則稱為出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，或者叫做過切。在CAXAME 系統(tǒng)中，干涉分為兩種：自身干涉：指被加工表面中存在刀具切削不到的部分時存在的過切現(xiàn)象，面間干涉：指在加工一個或一系列表面時，可能會對其他表面產(chǎn)生過切的現(xiàn)象19、限制線刀具軌跡不允許越過的線。在限制線加工中，刀具軌跡被限定在兩系列限制線之中。如下圖所示：20、限制面專門用來限制刀位軌跡。在參數(shù)線加工中用到。如

10、下圖所示。4、深化任務(wù)三：掌握 CAXA 制造工程師的通用參數(shù)設(shè)置。1、切入切出切入切出選項(xiàng)卡菜單在大部分加工方法中都存在，其作用是設(shè)定加工過程中刀具切入切出方式。2、接近點(diǎn)和返回點(diǎn)根據(jù)模型或者加工條件，從接近點(diǎn)開始移動或者移動到返回點(diǎn)的部分可能與領(lǐng)域發(fā)生干涉的情況。避免的方法有變更接近位置點(diǎn)或者返回位置點(diǎn)。3、下刀方式下刀方式選項(xiàng)卡菜單在所有加工方法中都存在，其作用是設(shè)定加工過程中刀具下刀方式。4、切削用量切削用量選項(xiàng)卡菜單在所有加工方法中都存在，其作用是設(shè)定加工過程中切削過程中所有速度值。5、加工邊界加工邊界選項(xiàng)卡菜單在大部分加工方法中都存在，且都相同，其作用是加工邊界進(jìn)行設(shè)定。6、加工參

11、數(shù)加工方向“對加工方向進(jìn)行選擇。參數(shù)“參數(shù)”在所有加工方法中都存在。加工坐標(biāo)系和起始點(diǎn)“加工坐標(biāo)系”和“起始點(diǎn)”在所有加工方法中都存在，其作用是對加工坐標(biāo)系和起始點(diǎn)進(jìn)行設(shè)定。其他常用參數(shù)說明（1）XY 切入 方向的相鄰掃描行的距離。殘留高度：由球刀銑削時，輸入銑削通過時的殘余量（殘留高度會提示XY 切削量。（2）Z 切入z 向切削設(shè)定有以下兩種定義方式。層高：z 向每加工層的切削深度。殘留高度：系統(tǒng)會根據(jù)輸入的殘留高度的大小計(jì)算z 向?qū)痈?。z 向切削深度。 根據(jù)殘留高度值在求得Z 在加工較陡斜面時可能層高過大，限制層高在最大層間距的設(shè)定值之下。最小層間距：輸入最小z 向切削深度。根據(jù)殘留高度值在求得Z 在加工較平坦面時可能層高過小，限制層高在最小層間距的設(shè)定值之上。進(jìn)行角度0 度，生成與X 90 度，生成與Y 軸平行的掃描線軌跡。0 度360 度。加工順序Z 優(yōu)先：以被被識別的ft或谷為單位進(jìn)行加工。自動區(qū)分出ft的加工（若加工開始結(jié)束是按 Z 向上的情況則是由低