《CAD CAM應(yīng)用技術(shù)（CAXA 2020）》 課件 模塊6、7 數(shù)控銑削三軸加工、數(shù)控車削加工

CAD/CAM應(yīng)用技術(shù)

（CAXA2020）

模塊六

數(shù)控銑削三軸加工課題1等高線粗加工及精加工一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握等高線粗加工的方法。2.掌握等高線精加工的方法。3.掌握曲面區(qū)域精加工的方法。4.掌握平面精加工的方法。

二.任務(wù)描述選用硬質(zhì)合金刀具銑削如圖6-1所示的模具型芯，毛坯為100mm×80mm×70mm的45鋼，要求規(guī)劃其刀具路徑。三、任務(wù)實(shí)施1.規(guī)劃粗加工刀具路徑（1）加工準(zhǔn)備1）啟動(dòng)CAXA制造工程師2020，完成如圖6-1所示零件的實(shí)體建模。2）單擊功能選項(xiàng)卡中的“制造”，單擊“創(chuàng)建”工具組“坐標(biāo)系”按鈕，彈出“創(chuàng)建坐標(biāo)系”對(duì)話框。3）單擊“原點(diǎn)坐標(biāo)”參數(shù)中“Z”下方的“點(diǎn)”按鈕

，單擊窗口中模型表面的任意點(diǎn)，其他參數(shù)均不變，單擊“確定”按鈕

新建坐標(biāo)系，其結(jié)果如圖6-2所示。4）用鼠標(biāo)右鍵單擊“毛坯”圖標(biāo)，在彈出的右鍵菜單中單擊“創(chuàng)建毛坯”，彈出“創(chuàng)建毛坯”對(duì)話框。單擊“拾取參考模型”按鈕

，單擊已生成的實(shí)體完成毛坯的創(chuàng)建。5）選擇“在X-Y基準(zhǔn)面”作為草圖平面，繪制“120×100”的長(zhǎng)方形結(jié)果如圖6-3所示。（2）等高線粗加工1）單擊“三軸”工具組中的“等高線粗加工”按鈕，彈出如圖6-4所示的“創(chuàng)建：等高線粗加工”對(duì)話框，默認(rèn)顯示"加工參數(shù)”選項(xiàng)卡。圖6-3創(chuàng)建毛坯及加工范圍圖6-4設(shè)置“等高線粗加工“加工參數(shù)圖6-3創(chuàng)建毛坯及加工范圍圖6-3創(chuàng)建毛坯及加工范圍三、任務(wù)實(shí)施2）設(shè)置加工參數(shù)，其中“余量類型”設(shè)為“整體余量”，設(shè)“0.5”，“層高”設(shè)為“4”，“行距”設(shè)為“8”。3）切換至“區(qū)域參數(shù)”選項(xiàng)卡，如圖6-5所示。在“高度范圍”子選項(xiàng)卡中選中“用戶設(shè)定”單選按鈕，分別拾取“起始高度”和“終止高度”，單擊鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)。在“起始點(diǎn)”子選項(xiàng)卡中選中“使用”復(fù)選框，輸入起始點(diǎn)坐標(biāo)為“X0，Y-50，Z0”，如圖6-6所示。三、任務(wù)實(shí)施4）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，如圖6-7所示。在“類型”下拉列表中選擇“圓角銑刀”，設(shè)置“刀具號(hào)”為“1”，單擊“DH同值”按鈕。分別打開“圓角銑刀”和“速度參數(shù)”子選項(xiàng)卡，完成參數(shù)的設(shè)定。單擊“入庫(kù)”按鈕，刀具參數(shù)和速度參數(shù)同時(shí)入庫(kù)。5）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，如圖6-8所示。單擊“加工曲面”按鈕，彈出“面拾取工具”對(duì)話框，依次單擊實(shí)體表面的曲面。單擊“毛坯”按鈕，選擇毛坯體后單擊鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)，完成幾何輪廓的設(shè)置。三、任務(wù)實(shí)施6）其他參數(shù)均采用默認(rèn)設(shè)置。單擊“確定”生成如圖6-9所示的“等高線線粗加工”刀具路徑。7）單擊“實(shí)體仿真”按鈕

，完成實(shí)體仿真，其效果如圖6-10所示。

三、任務(wù)實(shí)施三、任務(wù)實(shí)施2．規(guī)劃精加工刀具路徑（1）等高線精加工

1）單擊“三軸”工具組中的“等高線精加工”按鈕

，彈出如圖6-11所示的“創(chuàng)建：等高線精加工”對(duì)話框，默認(rèn)顯示“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡。2）設(shè)置加工參數(shù)，“余量類型”設(shè)“整體余量”，值為“0”，“層高”設(shè)為“0.5”。3）切換至“區(qū)域參數(shù)”選項(xiàng)卡，在“起始點(diǎn)”子選項(xiàng)卡中（參考圖6-6）選中“使用”復(fù)選框，輸入起始點(diǎn)坐標(biāo)“X60，Y0，Z0”。

4）切換至“連接參數(shù)”選項(xiàng)卡，在“起始/結(jié)束段”子選項(xiàng)卡中選中“加切入”和“加切出”復(fù)選框。按圖6-12所示設(shè)置“切入?yún)?shù)”和“切出參數(shù)”。

5）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，單擊“刀庫(kù)”按鈕

，

彈出“刀具庫(kù)”對(duì)話框，選1號(hào)“圓角銑刀”，單擊“確定”按鈕

完成刀具選擇。在“速度參數(shù)”子選項(xiàng)卡中修改“切削速度（F2）”為“1500"。

6）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，單擊“加工曲面”按鈕

，彈出“面拾取工具”對(duì)話框，選中如圖6-13所示的曲面。

7）切換至“干涉檢查”選項(xiàng)卡，在圖6-14所示的“檢查（1）”子選項(xiàng)卡中選中“使用”復(fù)選框，單擊“干涉檢查幾何”下方的“拾取”按鈕，拾取矩形底座的上表面。采用同樣的方法在“檢查（2）”子選項(xiàng)卡中拾取橢圓形凸臺(tái)的上表面。8）其他參數(shù)采用默認(rèn)設(shè)置。單擊“確定”按鈕

生成如圖6-15所示的“等高線精加工”刀具路徑。三、任務(wù)實(shí)施三、任務(wù)實(shí)施三、任務(wù)實(shí)施三、任務(wù)實(shí)施從俯視圖中觀察刀具路徑，發(fā)現(xiàn)加工底部圓弧曲面時(shí)行距較大，顯然不符合加工要求。解決方法有兩種，一是采取其他加工方式對(duì)加工表面進(jìn)一步進(jìn)行局部加工；二是修改加工參數(shù)，以提高其加工精度，具體修改方法如下：在如圖6-16所示操作管理器的“加工”對(duì)話框中單擊“2-等高線精加工”下方的“加工參數(shù)”，彈出“編輯：等高線精加工”對(duì)話框，修改“層高”為“0.3”（改小）即可提高其加工精度。

（2）曲面區(qū)域精加工1）單擊“三軸”工具組中的“曲面區(qū)域精加工”按鈕，

彈出如圖6-17所示的“創(chuàng)建：曲面區(qū)域精加工”對(duì)話框，默認(rèn)顯示“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡。2）參照?qǐng)D6-17設(shè)置參數(shù)，其中“余量和精度”均設(shè)為“0.01”，行距”設(shè)為“0.2”。3）切換至“接近返回”選項(xiàng)卡，按圖6-18選擇接近返回的方式。三、任務(wù)實(shí)施

4）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，從刀具庫(kù)中選擇1號(hào)“圓角銑刀”。在“速度參數(shù)”子選項(xiàng)卡中修改“切削速度（F2）”為“1500”，其他參數(shù)不變。

5）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，參照?qǐng)D6-19分別選擇“加工曲面”“輪廓曲線”“島嶼曲線”“干涉曲面”，完成幾何輪廓設(shè)置。

6）其他參數(shù)采用默認(rèn)設(shè)置，并生成如圖6-20所示“曲面區(qū)域精加工”刀具路徑。（3）平面精加工1）單擊“三軸”工具組中“平面精加工”按鈕。彈出如圖6-21所示的“創(chuàng)建：平面精加工”對(duì)話框，默認(rèn)顯示，“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡。2）設(shè)置加工參數(shù)，其中“余量類型“設(shè)為“整體余量”，其值設(shè)為“0”，行距設(shè)為“5”。三、任務(wù)實(shí)施3）切換至“區(qū)域參數(shù)”選項(xiàng)卡，默認(rèn)顯示“高度范圍”子選項(xiàng)卡，如圖6-22所示，選中“用戶設(shè)定”單選按鈕，設(shè)定“起始高度”和“終止高度”參數(shù)。切換至“加工邊界”子選項(xiàng)卡，如圖6-23所示，選中“使用”復(fù)選框，分別選擇平面內(nèi)部邊界和草圖輪廓作為加工邊界，在“刀具中心位于加工邊界”選項(xiàng)中選中“內(nèi)側(cè)”。三、任務(wù)實(shí)施4）切換至“連接參數(shù)”選項(xiàng)卡，選中“起始/結(jié)束段”子選項(xiàng)卡里的“加切入”和“加切出”復(fù)選框。設(shè)置“切入?yún)?shù)”和“切出參數(shù)”為“圓弧”方式切入切出。5）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，選擇直徑“16”的“立銑刀”，“刀具號(hào)”設(shè)為“2”。在“速度參數(shù)”子選項(xiàng)卡中修改“切削速度（F2）”為“1500”，其他速度參數(shù)依經(jīng)驗(yàn)設(shè)定。6）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，單擊“加工曲面”

選擇底平面。7）其他參數(shù)采用默認(rèn)設(shè)置，生成如圖6-24所示的"平面精加工"刀具路徑。三、任務(wù)實(shí)施3.實(shí)體仿真按住“Shift”鍵不松開，單擊“4-平面精加工”后再單擊“1-等高線粗加工”，選中所有刀具路徑，單擊“實(shí)體仿真”按鈕，完成實(shí)體仿真，其效果如圖6-25所示。三、任務(wù)實(shí)施四、知識(shí)拓展1.等高外形精加工

等高外形精加工是指先用刀具在同一高度上加工所有輪廓后，再使其沿Z向移動(dòng)一定距離采用層高分層）加工第二層輪廓，實(shí)際上就是對(duì)曲面輪廓執(zhí)行Z向分層切削加工。觀察本例等高線精加工的刀具路徑可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)曲面較“陡直”（即加工輪廓與水平面夾角大于45°）時(shí)，其加工效果較好：而當(dāng)曲面較“平坦”（即加工輪廓與水平面夾角小于45°）時(shí)，相同的Z向分層會(huì)導(dǎo)致較大的行距，故其加工效果較差。2.平面區(qū)域精加工

平面區(qū)域精加工和等高外形精加工正好互補(bǔ)，刀具在XY平面內(nèi)加工一行后再分層（采用行距分層）切削加工第二行輪廓，當(dāng)曲面較“平坦”時(shí)，其加工效果較好；而當(dāng)曲面較“陡直”時(shí)，其加工效果較差。五、任務(wù)拓展數(shù)控銑削加工如圖6-26所示的零件，毛坯尺寸為120mm×120mm×45mm。試規(guī)劃其刀具路徑。課題2

自適應(yīng)粗加工和掃描線精加工1.掌握自適應(yīng)粗加工的方法。2.掌握掃描線精加工的方法。3.熟練掌握平面精加工的方法。4.掌握干涉檢查的設(shè)置方法。一、學(xué)習(xí)目標(biāo)數(shù)控銑削加工如圖6-27所示手機(jī)模型零件的曲面輪廓（零件的曲面尺寸參照?qǐng)D4-98），毛坯為110mm×80mm×30mm的45鋼，要求規(guī)劃其刀具路徑。二、任務(wù)描述三、任務(wù)實(shí)施

1.規(guī)劃粗加工刀具路徑（1）加工準(zhǔn)備1）啟動(dòng)CAXA制造工程師2020，完成如圖6-27所示零件的實(shí)體建模。2）單擊“創(chuàng)建”工具組中的“坐標(biāo)系”按鈕，彈出“創(chuàng)建坐標(biāo)系”對(duì)話框。修改“原點(diǎn)坐標(biāo)”參數(shù)中“Z”為“17”，單擊“確定”按鈕新建坐標(biāo)系如圖6-28所示。3）用鼠標(biāo)右鍵單擊“毛坯”圖標(biāo)

，在彈出的右鍵菜單中單擊“創(chuàng)建毛坯”，彈出“創(chuàng)建毛坯”對(duì)話框。單擊“拾取參考模型”按鈕，單擊已生成的實(shí)體，完成毛坯的創(chuàng)建。4）選擇“在X-Y基準(zhǔn)面"作為草圖平面，繪制"130×100"的長(zhǎng)方形結(jié)果如圖6-29所示。（2）自適應(yīng)粗加工1）單擊“三軸”工具組中的“自適應(yīng)粗加工”按鈕

，彈出如圖6-30所示的“創(chuàng)建：自適應(yīng)粗加工”對(duì)話框，默認(rèn)顯示“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡。2）參照?qǐng)D6-30設(shè)置加工參數(shù)，其中“整體余量”設(shè)為“0.5”，“層高”設(shè)為“6”，“行距”設(shè)為“4”，其余采用默認(rèn)參數(shù)。3）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，設(shè)置“刀具參數(shù)”，選擇“直徑”為“16”、“圓角半徑”為“3”的圓角銑刀，設(shè)置“刀具號(hào)”為“1”，單擊“DH同值”按鈕

。在“速度參數(shù)”子選項(xiàng)卡中設(shè)置“速度參數(shù)”，“主軸轉(zhuǎn)速”為“3000”、“切削速度（F2）”為“800”，其余參數(shù)依經(jīng)驗(yàn)值設(shè)置。單擊“入庫(kù)”按鈕。4）設(shè)置“幾何”選項(xiàng)卡中“加工曲面”和“毛坯”輪廓，如圖6-31所示。三、任務(wù)實(shí)施4）切換至“區(qū)域參數(shù)”選項(xiàng)卡，在“高度范圍”子選項(xiàng)卡中選中“自動(dòng)設(shè)定”單選按鈕。選擇“起始點(diǎn)”子選項(xiàng)卡中“使用”復(fù)選框，輸入起始點(diǎn)坐標(biāo)“X0，Y-50，Z0“。5）其他參數(shù)均采用默認(rèn)設(shè)置。單擊“確定”按鈕生成如圖6-32所示"自適應(yīng)粗加工”刀具路徑。完成"1-自適應(yīng)粗加工”刀具路徑的實(shí)體仿真，效果如圖6-33所示。三、任務(wù)實(shí)施2.規(guī)劃精加工刀具路徑（1）掃描線精加工

1）單擊“三軸”工具組中“掃描線精加工”按鈕

，彈出如圖6-34所示的“創(chuàng)建：掃描線精加工”對(duì)話框。2）設(shè)置加工參數(shù)，“余量類型”設(shè)為“整體余量”，其值設(shè)為“-0.01”，“最大行距”設(shè)為1。

3）切換至“連接參數(shù)”選項(xiàng)卡，選中“起始/結(jié)束段”子選項(xiàng)卡中“加切入”和“加切出”復(fù)選框。設(shè)置“切入?yún)?shù)”和“切除參數(shù)”為采用“相切圓弧”方式切入切出，設(shè)置對(duì)應(yīng)的圓弧參數(shù)。

4）選擇“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡中“球頭銑刀”，設(shè)置“直徑”為“10”、“刀具號(hào)”為“2”。在“速度參數(shù)”子選項(xiàng)卡中設(shè)置參數(shù)，結(jié)果如圖6-35所示。三、任務(wù)實(shí)施5）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，單擊“加工曲面”按鈕

，彈出“面拾取工具”對(duì)話框，選中如圖6-36所示的曲面。6）切換至“干涉檢查”選項(xiàng)卡，選擇“檢查（1）”子選項(xiàng)卡中“使用”復(fù)選框如圖6-37，單擊“干涉檢查幾何”下方的“拾取”按鈕

，拾取12個(gè)干涉曲面。用同樣的方法在“檢查（2）”子選項(xiàng)卡中拾取底平面。三、任務(wù)實(shí)施7）其他參數(shù)默認(rèn)，單擊“確定”按鈕生成如圖6-38所示的“掃描線精加工”刀具路徑。8）選擇“1-自適應(yīng)粗加工”和“2-掃描線精加工”刀具路徑，完成實(shí)體仿真，其效果如圖6-39所示。三、任務(wù)實(shí)施（2）平面精加工

1）單擊“平面精加工”按鈕

，彈出“創(chuàng)建：平面精加工”對(duì)話框，在默認(rèn)顯示的“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡中設(shè)置加工參數(shù)，其中“余量類型”設(shè)為“整體余量”，其值設(shè)為“-0.01”，行距設(shè)為“6”。2）切換至“區(qū)域參數(shù)”選項(xiàng)卡，選中“高度范圍”子選項(xiàng)卡中“用戶設(shè)定”單選按鈕，設(shè)定“起始高度”為“-16”、“終止高度”為“-17”；在“加工邊界”子選項(xiàng)卡中選中“使用”復(fù)選框，拾取平面內(nèi)部邊界和草圖輪廓作為加工邊界，在“刀具中心位于加工邊界”選項(xiàng)中選中“內(nèi)側(cè)”，如圖6-40所示。三、任務(wù)實(shí)施3）切換至“連接參數(shù)”選項(xiàng)卡，在“起始/結(jié)束段”子選項(xiàng)卡中選中“加切入”和“加切出”復(fù)選框，設(shè)置“切入?yún)?shù)”和“切出參數(shù)”為“圓弧”方式切入及切出。4）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，設(shè)置刀具參數(shù)。選擇“直徑”為“16”的立銑刀，設(shè)置“刀具號(hào)”為“3”，單擊“DH同值”按鈕

。在“速度參數(shù)”選項(xiàng)中設(shè)置“主軸轉(zhuǎn)速"為“3000"、“切削速度（F2）"為“1200"。5）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，選取長(zhǎng)方體凸臺(tái)上表面作為加工面。6）其他參數(shù)采用默認(rèn)設(shè)置。單擊“確定”按鈕生成如圖6-41所示的“平面精加工”刀具路徑。三、任務(wù)實(shí)施3.實(shí)體仿真按住“Shift”鍵不松開，單擊“4-平面精加工”后再單擊“1-自適應(yīng)粗加工”，選中所有刀具路徑，單擊“實(shí)體仿真”按鈕

，完成實(shí)體仿真，其效果如圖6-42所示。三、任務(wù)實(shí)施四、知識(shí)拓展1.干涉檢查

干涉檢查用于檢查刀具移動(dòng)過(guò)程中與工件表面的干涉情況，通常通過(guò)選擇干涉曲面來(lái)實(shí)現(xiàn)，如本例掃描線精加工過(guò)程中干涉曲面的選擇。此外，還可以設(shè)定連接段之間的干涉檢查，具體設(shè)定方法如圖6-43所示。圖6-43連接段干涉檢查2.單向加工方式和往復(fù)加工方式規(guī)劃銑削刀具路徑時(shí)，其"加工方式”通常有"單向"和"往復(fù)”兩種選項(xiàng)。如圖6-44所示，單向加工方式的刀具軌跡為一系列線性平行的單向刀具路徑，它在完成一行切削后，先進(jìn)行退刀，到達(dá)下一個(gè)刀具路徑的起始點(diǎn)，再以相同的方法進(jìn)行切削。單向切削方式形成的相鄰刀具路徑全是順銳或全是逆雑。往復(fù)加工方式的刀具軌跡如圖6-45所示，刀具完成一行切削后不抬刀，移過(guò)一個(gè)行間距，產(chǎn)生另一條與原來(lái)走刀方向相反的刀具路徑，相鄰兩行的刀具路徑是連續(xù)的，其刀具路徑是一系列交錯(cuò)的順銑與逆銑。這種切削方式的加工效率較高，但加工精度不高，因此，這種切削方式特別適合于粗加工。四、知識(shí)拓展五、任務(wù)拓展數(shù)控銑削加工如圖6-46所示的模具型芯零件，毛坯為100mm×80mm×30mm的45鋼，試規(guī)劃其刀具路徑。課題3輪廓導(dǎo)動(dòng)精加工和三維偏置加工一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握輪廓導(dǎo)動(dòng)精加工的方法。2.掌握三維偏置加工的方法。3.熟練掌握自適應(yīng)粗加工的方法。4.熟練掌握平面精加工的方法。二、任務(wù)描述數(shù)控銑削加工如圖6-47所示的托盤零件（零件的尺寸參照?qǐng)D3-81），毛坯為330mm×250mm×35mm的45鋼，要求規(guī)劃其刀具路徑。三、任務(wù)實(shí)施1.規(guī)劃粗加工刀具路徑（1）加工準(zhǔn)備1）啟動(dòng)CAXA制造工程師2020，完成如圖6-47所示零件的實(shí)體建模。2）單擊“創(chuàng)建”工具組中的“坐標(biāo)系”按鈕，彈出“創(chuàng)建坐標(biāo)系”對(duì)話框。修改“原點(diǎn)坐標(biāo)”參數(shù)中“Z”為“24”，單擊“確定”按鈕

新建坐標(biāo)系。3）用鼠標(biāo)右鍵單擊“毛坯”圖標(biāo)

，在彈出的右鍵菜單中單擊“創(chuàng)建毛坯”，彈出“創(chuàng)建毛坯”對(duì)話框。按圖6-48所示設(shè)置參數(shù)，單擊“確定”按鈕完成毛坯的創(chuàng)建。

（2）自適應(yīng)粗加工1）單擊“自適應(yīng)粗加工”按鈕

，在“創(chuàng)建：自適應(yīng)粗加工”對(duì)話框的“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡中設(shè)置加工參數(shù)，其中整體余量為“0.5”，層高為“6”，行距為"4"，其余采用默認(rèn)參數(shù)。2）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，設(shè)置刀具參數(shù)。選擇“直徑”為“16”、“圓角半徑”為“3”的圓角銑刀，設(shè)置“刀具號(hào)”為“1”，單擊“DH同值”按鈕。在“速度參數(shù)”子選項(xiàng)卡中設(shè)置“主軸轉(zhuǎn)速”為”3000“、“切削速度（F2）”為”800“，單擊入庫(kù)按鈕。3）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，分別選中如圖6-49所示的“加工曲面”和“毛坯”輪廓。

4）在“區(qū)域參數(shù)”選項(xiàng)卡“高度范圍”子選項(xiàng)中，選中“自動(dòng)設(shè)定”；在“起始點(diǎn)”子選項(xiàng)卡中選中“使用”復(fù)選框，輸入起始點(diǎn)坐標(biāo)“X0，Y0，Z0”。切換至“加工邊界”子選項(xiàng)卡，按圖6-50所示設(shè)置加工邊界。三、任務(wù)實(shí)施5）切換至“連接參數(shù)”選項(xiàng)卡，分別設(shè)置“連接方式”和“下刀方式”，結(jié)果如圖6-51所示。6）其他參數(shù)均采用默認(rèn)設(shè)置。單擊“確定”按鈕

生成如圖6-52所示的"自適應(yīng)粗加工”刀具路徑。完成"1-自適應(yīng)粗加工”刀具路徑的實(shí)體仿真，效果如圖6-53所示。三、任務(wù)實(shí)施2.規(guī)劃精加工刀具路徑（1）側(cè)邊輪廓精加工方法一：輪廓導(dǎo)動(dòng)精加工1）單擊“三軸”工具組中的“輪廓導(dǎo)動(dòng)精加工”按鈕

，彈出如圖6-54所示的“創(chuàng)建：輪廓導(dǎo)動(dòng)精加工”對(duì)話框，默認(rèn)顯示“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡。三、任務(wù)實(shí)施2）設(shè)置加工參數(shù)“加工余量”為“0”，“行距”設(shè)為1。3）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，設(shè)置刀具參數(shù)。選擇“直徑”為“12”的球頭銑刀，設(shè)置“刀具號(hào)”為3，單擊“DH同值”按鈕。在“速度參數(shù)”子選項(xiàng)卡中設(shè)置“主軸轉(zhuǎn)速”為4000”、“切削速度（F2）”為“1200”，單擊入庫(kù)按鈕。

4）切換至“接近返回’選項(xiàng)卡，在選項(xiàng)卡中設(shè)置“接近方式”和“返回方式”均為"圓弧"。5）切換至"幾何”選項(xiàng)卡，拾取如圖6-55所示的“輪廓曲線”和“截面線"。6）其他參數(shù)默認(rèn)，單擊“確定”按鈕

生成如圖6-56所示的"輪廓導(dǎo)動(dòng)精加工”刀具路徑。7）選擇“1-自適應(yīng)粗加工”和“2-輪廓導(dǎo)動(dòng)精加工”刀具路徑，完成仿真效果如圖6-57所示。三、任務(wù)實(shí)施（2）側(cè)邊輪廓精加工方法二：三維偏置加工1）單擊“三軸”工具組中的“三維偏置加工”按鈕

，彈出如圖6-58所示的“創(chuàng)建：三維偏置加工”對(duì)話框，默認(rèn)顯示“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡。2）設(shè)置加工參數(shù)，其中“行距”設(shè)為“1”。

3）切換至“區(qū)域參數(shù)”選項(xiàng)卡，在“高度范圍”子選項(xiàng)卡中選中“自動(dòng)設(shè)定”單選按鈕；在“起始點(diǎn)”子選項(xiàng)卡中選中“使用”復(fù)選框，輸入起始點(diǎn)坐標(biāo)“X0，Y0，Z0”。三、任務(wù)實(shí)施

4）切換至“連接參數(shù)”選項(xiàng)卡，選中“起始/結(jié)束段”子選項(xiàng)卡中“加切入”和“加切出”復(fù)選框。設(shè)置“切入?yún)?shù)”和“切出參數(shù)”為“圓弧”方式切入及切出。

5）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，從刀具庫(kù)中選擇3號(hào)“球頭銑刀”。

6）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，單擊“加工曲面”按鈕，拾取如圖6-59所示的曲面。

7）切換至“干涉檢查"選項(xiàng)卡，選擇如圖6-60所示的平面作為干涉檢查面。三、任務(wù)實(shí)施

8）其他參數(shù)采用默認(rèn)設(shè)置。單擊“確定”按鈕生成如圖6-61所示的"三維偏置加工”刀具路徑。選擇"1-自適應(yīng)粗加工”和"3-三維偏置加工”刀具路徑，完成仿真效果如圖6-62所示。（3）平面精加工單擊“平面精加工”按鈕。選擇“直徑”為“16”的立銑刀完成底平面精加工，刀具路徑如圖6-63所示。三、任務(wù)實(shí)施3.實(shí)體仿真選中“1-自適應(yīng)粗加工”“2-輪廓導(dǎo)動(dòng)精加工”（或“3-三維偏置加工”）和“4-平面精加工”，單擊“實(shí)體仿真”按鈕

，完成實(shí)體仿真，實(shí)體仿真效果如圖6-64所示。三、任務(wù)實(shí)施四、知識(shí)拓展1.輪廓導(dǎo)動(dòng)精加工

輪廓導(dǎo)動(dòng)精加工是指刀具沿導(dǎo)動(dòng)輪廓方向完成一行切削加工后再沿輪廓截面依指定的行距移至另一行進(jìn)行加工的一種精加工方式。這種加工方式不需要選擇加工曲面，只需選擇導(dǎo)動(dòng)輪廓線和截面線即可進(jìn)行加工。但這種加工方式具有較大的局限性，只適合導(dǎo)動(dòng)曲面的精加工，不適合其他不規(guī)則曲面的精加工。

導(dǎo)動(dòng)輪廓線和截面線的起點(diǎn)位置必須相同；否則不能產(chǎn)生正確的刀具路徑，其行距是指沿截面線上的距離。2.三維偏置加工三維偏置加工是指刀具沿選中曲面的邊界輪廓曲線方向完成一行切削加工后再沿曲面方向（左偏或右偏）依指定的行距移至另一行進(jìn)行加工的一種精加工方式。這種加工方式在選擇加工曲面后，自動(dòng)識(shí)別曲面封閉輪廓，然后實(shí)施偏置加工。這種加工方式適合各種形狀曲面的加工，且對(duì)曲面與水平線夾角相對(duì)變化不大的曲面具有較大的加工優(yōu)勢(shì)，其行距是指沿曲面截面輪廓方向的偏移量。數(shù)控銑削加工如圖6-65所示的零件，毛坯為200mm×190mm×30mm的45鋼，試規(guī)劃其刀具路徑。五、任務(wù)拓展

課題4參數(shù)線精加工與曲面輪廓精加工1.掌握參數(shù)線精加工的方法。2.掌握曲面輪廓精加工的方法。3.進(jìn)一步掌握掃描線精加工的方法。一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

數(shù)控銑削加工如圖6-66所示的零件，毛坯尺寸為100mm×60mm×25mm，要求規(guī)劃其刀具路徑。二、 任務(wù)描述三、任務(wù)實(shí)施1.規(guī)劃粗加工刀具路徑（1）加工準(zhǔn)備1）啟動(dòng)CAXA制造工程師2020，完成如圖6-66所示零件上表面的曲面建模，如圖6-67所示。2）單擊“創(chuàng)建”工具組中的“坐標(biāo)系”按鈕

，彈出“創(chuàng)建坐標(biāo)系”對(duì)話框。修改“原點(diǎn)坐標(biāo)”參數(shù)中“Y”為“30”，單擊“確定”按鈕

新建坐標(biāo)系，其結(jié)果如圖6-68所示。

3）用鼠標(biāo)右鍵單擊“毛坯”圖標(biāo)，在彈出的右鍵菜單中單擊“創(chuàng)建毛坯”，彈出“創(chuàng)建毛坯”對(duì)話框。按圖6-69所示設(shè)置參數(shù)，單擊“確定”按鈕完成毛坯的創(chuàng)建。

4）選擇“在X-Y基準(zhǔn)面”作為草圖平面，繪制如圖6-70所示的“五環(huán)”草圖輪廓。（2）等高線粗加工1）單擊“等高線粗加工”按鈕

，彈出“創(chuàng)建：等高線粗加工”對(duì)話框，并默認(rèn)顯示“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡。2）設(shè)置加工參數(shù)，其中整體余量為“0.5”，層高為“2”，行距為“8”，其余采用默認(rèn)參數(shù)。3）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，分別選中如圖6-71所示的“加工曲面”和“毛坯”輪廓。三、任務(wù)實(shí)施4）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，設(shè)置刀具參數(shù)。選擇直徑為“16”、“圓角半徑”為“3”的圓角銑刀，設(shè)置“刀具號(hào)”為“1”。在“速度參數(shù)”子選項(xiàng)卡中設(shè)置“主軸轉(zhuǎn)速”為“3000”、"切削速度（F2）"為“800”。5）切換至“區(qū)域參數(shù)”選項(xiàng)卡，在“高度范圍”子選項(xiàng)卡中選中“自動(dòng)設(shè)定”單選按鈕；選中“起始點(diǎn)”子選項(xiàng)卡中“使用”復(fù)選框，輸入起始點(diǎn)坐標(biāo)“X0，Y-50，Z0”。6）其他參數(shù)均采用默認(rèn)設(shè)置。單擊“確定”按鈕，生成如圖6-72所示“等高線粗加工”刀具路徑。實(shí)體仿真效果如圖6-73所示。三、任務(wù)實(shí)施2.規(guī)劃精加工刀具路徑（1）曲面精加工方法一：參數(shù)線精加工1）單擊“三軸”工具組中的“參數(shù)線精加工”按鈕，彈出“創(chuàng)建：參數(shù)線精加工”對(duì)話框。在默認(rèn)顯示的“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡中按圖6-74所示設(shè)置加工參數(shù)。2）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡并設(shè)置刀具參數(shù)。選擇“直徑”為“16”的球頭銑刀，設(shè)置“刀具號(hào)”為“2”。設(shè)置“速度參數(shù)”子選項(xiàng)卡中“主軸轉(zhuǎn)速”為“4000”、“切削速度（F2）”為“1200”，單擊入庫(kù)按鈕。3）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，單擊“加工曲面”按鈕

彈出如圖6-75所示的“參數(shù)面拾取工具”對(duì)話框，拾取曲面作為“加工曲面”，在曲面上出現(xiàn)加工方向箭頭，單擊選中對(duì)話框中的“方向2”單選按鈕，箭頭方向（即加工方向）發(fā)生了改變。三、 任務(wù)實(shí)施4）切換至“接近返回”選項(xiàng)卡，分別設(shè)置“接近方式”和“返回方式”均為“圓弧”。5）其他參數(shù)均采用默認(rèn)設(shè)置。單擊“確定”按鈕生成如圖6-76所示的“參數(shù)線精加工”刀具路徑。實(shí)體仿真效果如圖6-77所示。三、任務(wù)實(shí)施（2）曲面精加工方法二：曲面區(qū)域精加工1）單擊“曲面區(qū)域精加工”按鈕

，彈出“創(chuàng)建：曲面區(qū)域精加工”對(duì)話框。在默認(rèn)顯示的“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡中按圖6-78所示設(shè)置加工參數(shù)。2）切換至“接近返回”選項(xiàng)卡，在選項(xiàng)卡中選中“不設(shè)定”單選按鈕。3）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，從刀具庫(kù)中選擇2號(hào)“球頭銑刀”。4）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，選擇如圖6-79所示的“加工曲面”和“輪廓曲線”。三、任務(wù)實(shí)施5）其他參數(shù)采用默認(rèn)設(shè)置。單擊“確定”按鈕，生成如圖6-80所示的“曲面區(qū)域精加工”刀具路徑。選擇“1-等高線粗加工”和“3-曲面區(qū)域精加工”刀具路徑，完成實(shí)體仿真，其效果如圖6-81所示。三、任務(wù)實(shí)施（3）曲面輪廓精加工1）單擊“三軸”工具組中的“曲面輪廓精加工”按鈕

，彈出“創(chuàng)建：曲面輪廓精加工”對(duì)話框，在默認(rèn)顯示的“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡中按圖6-82所示設(shè)置加工參數(shù)，其中“加工余量”設(shè)為“-0.3”。圖

2）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，設(shè)置刀具參數(shù)。選擇“直徑”為“3”的球頭銑刀，設(shè)置“刀具號(hào)”為“3”，單擊“DH同值”按鈕。在“速度參數(shù)”子選項(xiàng)卡中設(shè)置“主軸轉(zhuǎn)速”為“6000”、“切削速度（F2）”為“500”，單擊”入庫(kù)“按鈕。

三、任務(wù)實(shí)施3）切換至“接近返回”選項(xiàng)卡，在選項(xiàng)卡中選中“不設(shè)定”單選按鈕。4）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，拾取如圖6-83所示的“輪廓曲線”和“加工曲面”。5）其他參數(shù)采用默認(rèn)設(shè)置。單擊“確定”按鈕，生成如圖6-84所示的“曲面輪廓精加工”刀具路徑。完成實(shí)體仿真，其效果如圖6-85所示。三、任務(wù)實(shí)施（4）復(fù)制曲面輪廓精加工1）用鼠標(biāo)右鍵單擊“4-曲面輪廓精加工”，在彈出的右鍵菜單中選擇“拷貝”。2）再次用鼠標(biāo)右鍵單擊“4-曲面輪廓精加工”，在彈出的右鍵菜單中選擇“粘貼”。

3）雙擊“5-曲面輪廓精加工”中的“加工參數(shù)”，彈出“編輯：曲面輪廓精加工”對(duì)話框，在“幾何”選項(xiàng)卡中重新拾取左側(cè)第二個(gè)圓作為“輪廓曲線”，單擊“確定”按鈕，生成新輪廓的“曲面輪廓精加工”刀具路徑。

4）采用同樣的方法創(chuàng)建其他三個(gè)圓的“曲面輪廓精加工”刀具路徑，其結(jié)果如圖6-86所示。完成實(shí)體仿真效果如圖6-87所示。三、任務(wù)實(shí)施1.參數(shù)線精加工和曲面輪廓精加工參數(shù)線精加工是沿曲面參數(shù)線（系統(tǒng)自動(dòng)判別參數(shù)線）方向產(chǎn)生的刀具路徑，用于構(gòu)建平滑、精密曲面的刀具路徑。曲面輪廓精加工是將已存在的幾何圖形圖素投影至所選擇的曲面上，投影加工產(chǎn)生的刀具路徑常用于產(chǎn)品的裝飾加工，如刻模加工。2.接近返回參數(shù)在“參數(shù)線精加工”“平面區(qū)域精加工”“曲面輪廓精加工”等曲面加工中，可以通過(guò)設(shè)置“接近返回”參數(shù)，保證加工起點(diǎn)和終點(diǎn)位置平滑過(guò)渡，其設(shè)置選項(xiàng)卡如圖6-88所示，有“不設(shè)定”“直線”“圓弧”“強(qiáng)制”四種設(shè)置方式?，F(xiàn)以本例“曲面輪廓精加工”為例說(shuō)明其執(zhí)行效果。

（1）“不設(shè)定”的執(zhí)行效果如圖6-89a所示，采用垂直方式接近及返回，為防止損壞刀具，其“切入切出連接速度（F1）”應(yīng)取較小值。（2）"直線”的執(zhí)行效果如圖6-89b所示，在加工輪廓切線位置的延長(zhǎng)線上接近及返回，本例采用這種方式時(shí)會(huì)產(chǎn)生過(guò)切現(xiàn)象。（3）“圓弧”的執(zhí)行效果如圖6-89c所示，在加工輪廓起點(diǎn)和終點(diǎn)增加相切圓弧，采用圓弧過(guò)渡方式接近及返回，本例采用這種方式效果較好。（4）“強(qiáng)制”的執(zhí)行效果如圖6-89d所示，在指定的點(diǎn)處接近及返回，采用這種方式可避開干涉曲面或干涉輪廓。四、知識(shí)拓展四、知識(shí)拓展

數(shù)控銑削加工如圖6-90所示的零件，毛坯尺寸為100mm×100mm×30mm，試規(guī)劃其刀具路徑。五、任務(wù)拓展課題5

曲面銑削綜合實(shí)例1.合理選擇曲面銑削加工方式進(jìn)行曲面的加工。2.掌握筆式清根加工的方法。3.熟練掌握各種參數(shù)的設(shè)置方法。4.能通過(guò)選擇合理的行高或行距保證曲面加工精度。一、學(xué)習(xí)目標(biāo)數(shù)控銑削加工如圖6-91所示的型芯零件，毛坯為150mm×50mm×45mm的45鋼，要求規(guī)劃其刀具路徑。二、任務(wù)描述1.規(guī)劃粗加徑工刀具路

（1）加工準(zhǔn)備

1）啟動(dòng)CAXA制造工程師2020，完成零件的實(shí)體建模。2）單擊“創(chuàng)建”工具組中的“坐標(biāo)系”按鈕

彈出“創(chuàng)建坐標(biāo)系”對(duì)話框。修改“原點(diǎn)坐標(biāo)”參數(shù)中“Z”為“30”，單擊“確定”按鈕新建坐標(biāo)系。

3）用鼠標(biāo)右鍵單擊“毛坯”圖標(biāo)

，在彈出的右鍵菜單中單擊“創(chuàng)建毛坯”，彈出“創(chuàng)建毛坯”對(duì)話框。按圖6-92所示設(shè)置參數(shù)，單擊“確定”按鈕完成毛坯的創(chuàng)建。圖圖6-92創(chuàng)建毛坯三、任務(wù)實(shí)施（2）自適應(yīng)粗加工1）單擊“自適應(yīng)粗加工”按鈕，彈出“創(chuàng)建：自適應(yīng)粗加工”對(duì)話框，在默認(rèn)顯示的“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡中設(shè)置加工參數(shù)，其中“加工余量”為“0.5”，“層高”為“6”，“行距”為“4”，其余采用默認(rèn)參數(shù)。2）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，單擊“加工曲面”按鈕，在彈出的“面選取工具”對(duì)話框中選中“零件”單選按鈕，單擊選取零件，其結(jié)果如圖6-93所示。單擊“毛坯”按鈕，單擊窗口中的“毛坯”后單擊鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)。

三、任務(wù)實(shí)施3）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，設(shè)置刀具參數(shù)。選擇“直徑”為“16”、“圓角半徑”為“2”的圓角銑刀，設(shè)置“刀具號(hào)”為“1”，單擊“DH同值”按鈕。在“速度參數(shù)”子選項(xiàng)卡中設(shè)置“主軸轉(zhuǎn)速”為“3000”、“切削速度（F2）”為“800”，單擊“入庫(kù)”按鈕。

4）切換至“區(qū)域參數(shù)”選項(xiàng)卡，在“高度范圍”子選項(xiàng)卡中選中“自動(dòng)設(shè)定”單選按鈕；在“起始點(diǎn)”子選項(xiàng)卡中選中“使用”復(fù)選框，輸入起始點(diǎn)坐標(biāo)“X0，Y-35，Z0”。5）其他參數(shù)均采用默認(rèn)設(shè)置。單擊“確定”按鈕生成如圖6-94所示的“自適應(yīng)粗加工”刀具路徑。實(shí)體仿真效果如圖6-95所示。三、任務(wù)實(shí)施2.規(guī)劃精加工刀具路徑（1）掃描線精加工1）單擊“掃描線精加工”按鈕，彈出“創(chuàng)建：掃描線精加工”對(duì)話框，在默認(rèn)顯示的“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡中設(shè)置加工參數(shù)，其中“余量類型”設(shè)為“整體余量”，其值設(shè)為“0”，“最大行距”設(shè)為“0.5”。2）切換至“連接參數(shù)”選項(xiàng)卡，在“起始/結(jié)束段”子選項(xiàng)卡中選中“加切入”和“加切出”復(fù)選框。設(shè)置“切入?yún)?shù)”和“切出參數(shù)”為采用“相切圓弧”方式切入及切出，設(shè)置對(duì)應(yīng)圓弧參數(shù)。3）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，選擇“直徑”為“10”的球頭銑刀，設(shè)置“刀具號(hào)”為“2”。在“速度參數(shù)”子選項(xiàng)卡中設(shè)置速度參數(shù)，其中“主軸轉(zhuǎn)速”為“4000”、“切削速度（F2）”為“1200”，單擊“入庫(kù)”按鈕。三、任務(wù)實(shí)施4）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，單擊“加工曲面”按鈕，彈出“面拾取工具”對(duì)話框，選中如圖6-96所示的曲面。5）切換至“干涉檢查”選項(xiàng)卡，在“檢查（1）”子選項(xiàng)卡中選中“使用”復(fù)選框，單擊“干涉檢查幾何”下方的“拾取”按鈕，拾取如圖6-97所示的干涉曲面。6）其他參數(shù)采用默認(rèn)設(shè)置。單擊“確定”按鈕生成如圖6-98所示的“掃描線精加工”刀具路徑。選擇“1-自適應(yīng)粗加工”和“2-掃描線精加工”刀具路徑，完成實(shí)體仿真，其效果如圖6-99所示。三、任務(wù)實(shí)施（2）等高線精加工1）選擇“在X-Y基準(zhǔn)面”作為草圖平面，以原點(diǎn)為中心繪制“200×100”的長(zhǎng)方形，以其作為等高線精加工的加工邊界。2）單擊“等高線精加工”按鈕

，彈出“創(chuàng)建：等高線精加工”對(duì)話框，在默認(rèn)顯示的“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡中設(shè)置加工參數(shù)，其中“余量類型”設(shè)為“整體余量”，其值設(shè)為“0”，“層高”設(shè)為“0.5”。3）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，單擊“加工曲面”按鈕，選中如圖6-100所示的曲面。4）切換至“干涉檢查”選項(xiàng)卡，在“檢查（1）”子選項(xiàng)卡中拾取底平面，在“檢查（2）”子選項(xiàng)卡中拾取如圖6-101所示的“倒圓角”曲面。三、任務(wù)實(shí)施5）切換至“區(qū)域參數(shù)”選項(xiàng)卡，選擇“起始點(diǎn)”子選項(xiàng)卡中“使用”復(fù)選框，輸入起始點(diǎn)坐標(biāo)“X0，Y-40，Z0”。在“加工邊界”子選項(xiàng)卡中按圖6-102所示設(shè)置加工邊界。6）切換至“連接參數(shù)”選項(xiàng)卡，選中“起始/結(jié)束段”子選項(xiàng)卡中“加切入”和“加切出”復(fù)選框。設(shè)置“切入?yún)?shù)”和“切出參數(shù)”為采用“相切圓弧”方式切入及切出，設(shè)置對(duì)應(yīng)的圓弧參數(shù)。7）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，從“刀具庫(kù)”中選擇1號(hào)“圓角銑刀”。8）其他參數(shù)采用默認(rèn)設(shè)置。單擊“確定”按鈕，生成如圖6-103所示的“等高線精加工”刀具路徑。三、任務(wù)實(shí)施（3）平面精加工單擊“平面精加工”按鈕，選擇“直徑”為“16”的立銑刀完成底平面的平面精加工，其刀具路徑如圖6-104所示。在參數(shù)設(shè)置中將“整體余量”設(shè)為“0”，“行距”設(shè)為“4”，選擇倒圓角曲面作為干涉面，由輪廓內(nèi)部邊界和草圖輪廓構(gòu)成加工邊界。3.實(shí)體仿真選中所有刀具路徑，單擊“實(shí)體仿真”按鈕，完成實(shí)體仿真，其效果如圖6-105所示。三、任務(wù)實(shí)施1.行距與加工誤差關(guān)系分析采用球頭銑刀加工曲面時(shí)，同一行刀具軌跡所在的平面稱為截平面，截平面之間的距離稱為行距。行距之間殘留余量高度的最大值稱為殘余高度，殘余高度與球頭鐵刀的直徑和行距有關(guān)，殘余高度與行距的換算關(guān)系如圖6-106所示，計(jì)算公式如下：四、知識(shí)拓展如圖6-106a所示，銑削平面時(shí)殘余高度的計(jì)算公式如下：式中h——?dú)堄喔叨?，mm；L——行距mm；R——球頭銑刀的半徑，mm；如圖6-106b所示，銑削斜面時(shí)殘余高度的計(jì)算公式如下：式中L'——斜面上的行距：h'——斜面上的殘余高度，mm；

θ

——斜面方向與垂直方向的夾角；L

——行距，mm；

R

——球頭銑刀的半徑，mm。四、知識(shí)拓展例6-1選擇半徑為10mm的球頭銑刀進(jìn)行平行銑削精加工，行距為1.2mm，試求加工后的殘余高度。四、知識(shí)拓展2.層高與加工誤差關(guān)系分析層高（下切）是指兩相鄰切削層之間的Z

向距離，可通過(guò)設(shè)定層高來(lái)控制加工誤差（殘余高度）。殘余高度與Z軸進(jìn)給量之間的換算關(guān)系如圖6-107所示，計(jì)算公式如下：四、知識(shí)拓展

四、知識(shí)拓展例6-2采用半徑為6mm的球頭銑刀進(jìn)行等高線外形精加工，θ=5°，試求：（1）設(shè)定層高為2mm時(shí)加工后的殘余高度。（2）要將殘余高度控制在0.05mm以內(nèi)時(shí)的最大層高。任務(wù)拓展1數(shù)控銑削加工如圖6-108所示的零件（具體尺寸見圖4-99），毛坯125mm×100mm×35mm的45鋼，試規(guī)劃其刀具路徑。任務(wù)拓展2數(shù)控銑削加工如圖4-118所示的零件，毛坯為?120mm×60mm的45鋼，試規(guī)劃其刀具路徑。五、任務(wù)拓展CAD/CAM應(yīng)用技術(shù)

(CAXA2020)模塊七

數(shù)控車削加工課題1外輪廓車削一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握外輪廓車削粗加工的方法。2．掌握外輪廓車削精加工的方法。3．掌握外輪廓車削槽加工的方法。4．掌握實(shí)體加工模擬的操作方法。5．掌握NC代碼的生成方法。二、任務(wù)描述。數(shù)控車削加工如圖7-1所示的零件，要求規(guī)劃其刀具路徑并生成加工程序。三、任務(wù)實(shí)施1．加工準(zhǔn)備（1）啟動(dòng)CAXA數(shù)控車20201）單擊如圖7-2所示的圖標(biāo)，啟動(dòng)CAXACAM數(shù)控車2020。2）單擊功能選項(xiàng)卡中的“常用”，進(jìn)入繪圖界面，如圖7-3所示，主要由“繪圖”“修改”“標(biāo)注”“特性”“剪切板”等工具組組成。三、任務(wù)實(shí)施3）單擊功能選項(xiàng)卡中的“數(shù)控車”，進(jìn)入加工界面，如圖7-4所示，主要由“二軸加工”“C軸加工”“仿真”“后置處理”“通信”等工具組組成。三、任務(wù)實(shí)施（2）繪制加工輪廓1）單擊“菜單”/“工具（T）”/“選項(xiàng)（N）”，彈出如圖7-5所示的“選項(xiàng)”對(duì)話框，參照?qǐng)D中的選項(xiàng)設(shè)置，將窗口背景變?yōu)榘咨?）單擊功能選項(xiàng)卡中的“常用”，在其界面中繪制如圖7-6所示的輪廓。3）按圖7-6所示單獨(dú)繪制切槽輪廓。2．規(guī)劃刀具路徑（1）規(guī)劃車削粗加工刀具路徑1）單擊功能選項(xiàng)卡中的“數(shù)控車”，單擊“二軸加工”工具組中的“車削粗加工”按鈕，如圖7-7所示的“車削粗加工（創(chuàng)建）”對(duì)話框，默認(rèn)顯示“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡。2）參照?qǐng)D7-7設(shè)置加工參數(shù)，其中“切削行距”為“1.5”，“徑向余量”為“0.2”，“軸向余量”為“0.1”。

三、任務(wù)實(shí)施3）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，如圖7-8所示。單擊“輪廓曲線”按鈕，按圖7-9a所示的順序選擇輪廓曲線。單擊“毛坯輪廓曲線”按鈕，按圖7-9b所示的順序選擇毛坯輪廓曲線。單擊“進(jìn)退刀點(diǎn)”按鈕，在毛坯輪廓右上側(cè)的任意位置（圖中的A點(diǎn)）單擊鼠標(biāo)左鍵選擇進(jìn)退刀點(diǎn)。4）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，如圖7-10所示。在“輪廓車刀”子選項(xiàng)卡中設(shè)置“刀具號(hào)”為“1”，單擊“DH同值”按鈕，其余參數(shù)均采用默認(rèn)值。三、任務(wù)實(shí)施5）打開“切削用量”子選項(xiàng)卡，按圖7-11所示設(shè)置切削用量。其中，“進(jìn)刀量”設(shè)為“200”（mm/min），“主軸轉(zhuǎn)速”設(shè)為“1000”（選中“恒轉(zhuǎn)速”）。完成后單擊“入庫(kù)”按鈕。6）切換至“進(jìn)退刀方式”選項(xiàng)卡，按圖7-12所示設(shè)置“進(jìn)退刀方式”參數(shù)。其中，進(jìn)刀方式選擇“與加工表面成定角”，退刀方式選擇“矢量”。7）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-13所示的“車削粗加工”刀具路徑。三、任務(wù)實(shí)施（2）規(guī)劃車削精加工刀具路徑1）用鼠標(biāo)右鍵單擊“管理樹”界面中的“1-車削粗加工”，在彈出的右鍵菜單中選中“隱藏”，將車削粗加工刀具路徑隱藏。2）單擊“二軸加工”工具組中的“車削精加工”按鈕，彈出如圖7-14所示的“車削精加工（創(chuàng)建）”對(duì)話框，默認(rèn)顯示“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡。3）按圖7-14所示設(shè)置加工參數(shù)，其中，“切削行距”為“1”，“徑向余量”和“軸向余量”均為“0”。三、任務(wù)實(shí)施4）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，選擇與粗加工相同的輪廓曲線和類似的進(jìn)退刀點(diǎn)。5）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，單擊“刀庫(kù)”按鈕，彈出如圖7-15所示的“刀具庫(kù)”對(duì)話框，單擊1號(hào)“輪廓車刀”，單擊“確定”按鈕。打開“切削用量”子選項(xiàng)卡，對(duì)該刀具的粗加工切削用量進(jìn)行修改，其中“進(jìn)刀量”為“120”，“主軸轉(zhuǎn)速”為1200”。6）切換至“進(jìn)退刀方式”選項(xiàng)卡，設(shè)置進(jìn)退刀方式。其中，進(jìn)刀方式為“與加工表面成定角”，退刀方式為“矢量”。7）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-16所示的“車削精加工”刀具路徑。三、任務(wù)實(shí)施（3）規(guī)劃車削槽加工刀具路徑1）用鼠標(biāo)右鍵單擊“管理樹”界面中的“2-車削精加工”，在彈出的右鍵菜單中選中“隱藏”，將車削精加工刀具軌跡隱藏。2）單擊“二軸加工”工具組中的“車削槽加工”按鈕，彈出如圖7-17所示的“車削槽加工（創(chuàng)建）”對(duì)話框，默認(rèn)顯示“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡。3）按圖7-17所示設(shè)置加工參數(shù)，選中“粗加工+精加工”單選按鈕和“粗加工時(shí)修輪廓”復(fù)選框。三、任務(wù)實(shí)施4）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，按圖7-18所示選擇輪廓曲線和進(jìn)退刀點(diǎn)。

5）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，在圖7-19所示的“切槽車刀”子選項(xiàng)卡中設(shè)置刀具參數(shù)，其中“刀刃寬度N”設(shè)為“3”。切換至“切削用量”子選項(xiàng)卡，按圖7-20所示設(shè)置切削用量，其中“進(jìn)刀量”設(shè)為“80”，“主軸轉(zhuǎn)速”設(shè)為“600”。

6）單擊“確定”按鈕生成如圖7-21所示的“車削槽加工”刀具路徑。三、任務(wù)實(shí)施三、任務(wù)實(shí)施3．線框仿真與生成G代碼（1）線框仿真1）單擊“仿真”工具組中“線框仿真”按鈕，彈出圖7-22所示的“線框仿真”對(duì)話框。

2）單擊對(duì)話框中的“拾取”按鈕，按住“Shift”鍵不松開，依次單擊拾取所有刀具路徑，單擊鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)。3）單擊對(duì)話框中的“前進(jìn)”按鈕開始線框仿真，仿真效果如圖7-23所示。三、任務(wù)實(shí)施（2）生成G代碼1）單擊“后置處理”工具組中的“后置處理”按鈕，彈出如圖7-24所示的“后置處理--Fanuc/數(shù)控車床_2x_XZ”對(duì)話框。2）單擊“軌跡”列表下方的“拾取”按鈕，選擇“管理樹”界面中的“2-車削精加工”，單擊鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)，返回“后置處理--Fanuc/數(shù)控車床_2x_XZ”對(duì)話框，在“軌跡”列表中顯示選中的軌跡。3）選中“控制系統(tǒng)文件”列表中的“Fanuc”和“機(jī)床配置文件”列表中的“數(shù)控車床_2x_XZ”，單擊“后置”按鈕，彈出如圖7-25所示的“編輯代碼”對(duì)話框，對(duì)話框中已生成加工代碼。4）單擊“發(fā)送代碼”按鈕或“另存文件”按鈕，可對(duì)加工程序進(jìn)行“發(fā)送代碼”或“另存文件”操作。單擊“確定”按鈕關(guān)閉對(duì)話框，在“管理樹”界面中生成G代碼“1-NC0002”。（3）保存文件單擊“菜單”/“文件”/“另存為”或直接單擊快速工具欄的“保存”按鈕，完成文件的保存。三、任務(wù)實(shí)施三、任務(wù)實(shí)施1．進(jìn)刀及退刀方式進(jìn)刀及退刀方式如圖7-12所示，主要有“與加工表面成定角”“垂直”“矢量”三種方式。其中，“與加工表面成定角”和“矢量”方式須設(shè)定進(jìn)刀及退刀的“長(zhǎng)度”和“角度”參數(shù)。以車削精加工為例，選擇不同進(jìn)刀及退刀方式的刀具路徑如圖7-26所示。四、知識(shí)拓展2．刀具偏置方向的選擇在選擇輪廓車刀過(guò)程中，刀具偏置方向的選擇如圖7-27所示，主要有“左偏”“對(duì)中”“右偏”三種方式。讀者可根據(jù)零件的加工位置和加工形狀等要求，選擇不同的刀具偏置方向。四、知識(shí)拓展車削如圖7-28所示的零件，試規(guī)劃其刀具路徑并生成加工程序。五、任務(wù)拓展課題2

內(nèi)輪廓車削一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握內(nèi)輪廓車削粗加工的方法。2．掌握內(nèi)輪廓車削精加工的方法。3．掌握內(nèi)輪廓車削槽加工的方法。4．掌握車螺紋加工的方法。加工如圖7-29所示的零件，右側(cè)外形輪廓（外圓和槽）已加工完成，以右側(cè)已加工表面裝夾及加工左側(cè)輪廓，要求規(guī)劃其刀具路徑。二、任務(wù)描述1．左側(cè)外輪廓加工（1）加工準(zhǔn)備啟動(dòng)CAXA數(shù)控車2020，單擊功能選項(xiàng)卡中的“常用”，在其界面中繪制如圖7-30所示的輪廓。其中外輪廓包含毛坯的余量，內(nèi)輪廓預(yù)鉆?20mm、深40mm的孔，內(nèi)切槽輪廓單獨(dú)繪制。

三、任務(wù)實(shí)施（2）規(guī)劃車削粗加工刀具路徑1）單擊“二軸加工”工具組中的“車削粗加工”按鈕，彈出“車削粗加工（創(chuàng)建）”對(duì)話框。設(shè)置加工參數(shù)，其中“切削行距”為“1.5”，“徑向余量”為“0.2”，“軸向余量”為“0.1”。2）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，分別選擇如圖7-31所示的“輪廓曲線”“毛坯輪廓曲線”“進(jìn)退刀點(diǎn)”。3）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，在“輪廓車刀”子選項(xiàng)卡中將“刀具號(hào)”設(shè)為“1”，單擊“DH同值”按鈕。在“切削用量”子選項(xiàng)卡中將“進(jìn)刀量”設(shè)為“200”（mm/min），“主軸轉(zhuǎn)速”設(shè)為“800”（選中“恒轉(zhuǎn)速”），完成后單擊“入庫(kù)”按鈕。4）切換至“進(jìn)退刀方式”選項(xiàng)卡，設(shè)置“進(jìn)退刀方式”參數(shù)。其中，進(jìn)刀方式選擇“與加工表面成定角”，退刀方式選擇“矢量”。5）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-32所示的“車削粗加工”刀具路徑。三、任務(wù)實(shí)施（3）規(guī)劃車削精加工刀具路徑1）隱藏“1-車削粗加工”刀具路徑。單擊“車削精加工”按鈕，在彈出的“車削精加工（創(chuàng)建）”對(duì)話框中設(shè)置加工參數(shù)，其中，“切削行距”為“1”，“徑向余量”和“軸向余量”均為“0”。2）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，選擇與粗加工相同的輪廓曲線和類似的進(jìn)退刀點(diǎn)。3）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，從刀具庫(kù)中選擇1號(hào)“輪廓車刀”，修改“進(jìn)刀量”為“120”、“主軸轉(zhuǎn)速”為“1200”。

4）切換至“進(jìn)退刀方式”選項(xiàng)卡，設(shè)置與粗加工類似的進(jìn)退刀方式。5）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-33所示的“車削精加工”刀具路徑。三、任務(wù)實(shí)施2．內(nèi)輪廓加工（1）規(guī)劃車削粗加工刀具路徑1）單擊“二軸加工”工具中的“車削粗加工”按鈕，彈出“車削粗加工（創(chuàng)建）”對(duì)話框，設(shè)置參數(shù)，“切削行距”為“1”、“徑向余量”為“0.2”、“軸向余量”為“0.1”。2）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，選擇如圖7-34所示的“輪廓曲線”“毛坯輪廓曲線”“進(jìn)退刀點(diǎn)”。

三、任務(wù)實(shí)施3）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，在“輪廓車刀”子選項(xiàng)卡中將“刀具號(hào)”設(shè)為“2”，單擊“DH同值”按鈕

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在“切削用量”子選項(xiàng)卡中將“進(jìn)刀量”設(shè)為“150”（mni/min）主軸轉(zhuǎn)速”設(shè)為“800”（選中“恒轉(zhuǎn)速”），完成后單擊“入庫(kù)”按鈕。4）切換至“進(jìn)退刀方式”選項(xiàng)，按圖7-35設(shè)置“進(jìn)退刀方式”參數(shù)。進(jìn)刀方式選擇“與加工表面成定角”且“角度”設(shè)為“45”，退刀方式選擇“矢量”且“角度”設(shè)為“-45”。5）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-36所示的“車削粗加工”刀具路徑。三、任務(wù)實(shí)施（2）規(guī)劃車削精加工刀具路徑1）隱藏“4-車削粗加工”刀具路徑。2）單擊“車削精加工”按鈕，在彈出的“車削精加工（創(chuàng)建）”對(duì)話框中設(shè)置加工參數(shù)。3）切換“刀具參數(shù)”選項(xiàng)，選擇2號(hào)“輪廓車刀”，修改“進(jìn)刀量”為“120”、“主軸轉(zhuǎn)速”為“1200”。4）切換至“進(jìn)退刀方式”選項(xiàng)卡，設(shè)置與粗加工類似的進(jìn)退刀方式。5）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，選擇與粗加工相同的輪廓曲線和進(jìn)退刀點(diǎn)。6）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-37所示的“車削精加工”刀具路徑。三、任務(wù)實(shí)施（3）規(guī)劃車削槽加工刀具路徑1）隱藏“5-車削精加工”刀具路徑。2）單擊“車削槽加工”按鈕，彈出“車削槽加工（創(chuàng)建）”對(duì)話框，按圖7-38所示設(shè)置加工參數(shù)，選中“內(nèi)輪廓”和“粗加工+精加工”單選按鈕。三、任務(wù)實(shí)施3）切換至“幾何”選項(xiàng)卡，選擇如圖7-39所示的輪廓曲線和進(jìn)退刀點(diǎn)。4）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，按圖7-40所示設(shè)置“切槽車刀”參數(shù)。在“切削用量”子選項(xiàng)卡中將“進(jìn)刀量”設(shè)為“80”，“主軸轉(zhuǎn)速”設(shè)為“600”。5）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-41所示的“車削槽加工”刀具路徑。三、任務(wù)實(shí)施（4）規(guī)劃車螺紋加工刀具路徑1）單擊“二軸加工”工具組中的“車螺紋加工”按鈕，彈出如圖7-42所示的“車螺紋加工（創(chuàng)建）”對(duì)話框，默認(rèn)顯示“螺紋參數(shù)”選項(xiàng)卡。2）參照?qǐng)D7-42設(shè)置參數(shù)，選中“內(nèi)螺紋”和“恒節(jié)距”單選按鈕，設(shè)置“節(jié)距”為“2”，同時(shí)設(shè)置“螺紋起點(diǎn)\終點(diǎn)\進(jìn)退刀點(diǎn)”參數(shù)，在窗口中顯示如圖7-43所示車螺紋加工的起點(diǎn)/終點(diǎn)/進(jìn)退刀點(diǎn)的位置。三、任務(wù)實(shí)施3）切換至“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡，按圖7-44設(shè)置參數(shù)。選中“粗加工+精加工”按鈕，粗加工參數(shù)中的“每行切削用量”選擇“恒定切削面積”。4）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，在“螺紋車刀”子選項(xiàng)卡中按圖7-45所示設(shè)置刀具參數(shù)。三、任務(wù)實(shí)施三、任務(wù)實(shí)施5）切換至“切削用量”子選項(xiàng)卡，按圖7-46所示設(shè)置切削用量，選中“mm/rev”和“恒轉(zhuǎn)速”單選按鈕，設(shè)置“進(jìn)刀量”為“2（mm/rev）”、“主軸轉(zhuǎn)速”為“600”。6）切換至“進(jìn)退刀方式”選項(xiàng)卡，進(jìn)刀及退刀方式均選擇“垂直”。7）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-47所示的“車螺紋加工”刀具路徑。1．螺紋加工過(guò)程中的參數(shù)說(shuō)明（1）螺紋參數(shù)螺紋大徑：螺紋公稱直徑，即內(nèi)螺紋的底徑或外螺紋的頂徑。螺紋小徑：用于確定內(nèi)螺紋的底孔直徑和外螺紋的最小加工直徑。在實(shí)際加工過(guò)程中，考慮螺紋加工過(guò)程中的擠壓變形作用，加工內(nèi)螺紋時(shí)，螺紋的底孔直徑一般取螺紋公稱直徑-螺距；加工外螺紋時(shí)，其最小加工直徑取螺紋公稱直徑-1.3×螺距。螺紋類型：有“外螺紋”“內(nèi)螺紋”“端面”三種選項(xiàng)。選項(xiàng)不同，其進(jìn)刀及退刀方式也不相同。螺紋起點(diǎn)\終點(diǎn)\進(jìn)退刀點(diǎn)：起點(diǎn)/終點(diǎn)即為螺紋牙頂起始位置和結(jié)束位置的坐標(biāo)，設(shè)置此類參數(shù)時(shí)，為了確保首端和末端螺紋螺距的正確性，應(yīng)考慮增加“退出延伸量”和“切入加速間隙”，其值一般取2～5mm，該值通過(guò)設(shè)置起點(diǎn)和終點(diǎn)的坐標(biāo)值確定。螺紋節(jié)距（導(dǎo)程）：有“恒節(jié)距”和“變節(jié)距”兩種選項(xiàng)。四、知識(shí)拓展（2）螺紋加工參數(shù)螺紋總深：螺紋總的加工深度。系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置的“粗加工深度”和“精加工深度”參數(shù)自動(dòng)計(jì)算螺紋總深（兩參數(shù)值相加）。加工參數(shù)：有“恒定行距”和“恒定切削面積”兩種選項(xiàng)，當(dāng)選擇“恒定切削面積”選項(xiàng)時(shí)，須設(shè)置“第一刀行距”和“最小行距”兩個(gè)參數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算切削次數(shù)。當(dāng)選中“恒定行距”時(shí)，通過(guò)“恒定行距”值計(jì)算切削次數(shù)。四、知識(shí)拓展2．螺紋固定循環(huán)加工螺紋時(shí)，除了使用“車螺紋加工”方式外，還可以采用“螺紋固定循環(huán)”方式進(jìn)行加工。以加工本例螺紋為例，其具體操作步驟如下：（1）單擊“二軸加工”工具組中的“螺紋固定循環(huán)”按鈕，彈出如圖7-48所示的“螺紋固定循環(huán)（創(chuàng)建）”對(duì)話框，默認(rèn)顯示“加工參數(shù)”選項(xiàng)卡。（2）參照?qǐng)D7-48所示加工參數(shù)。

（3）切換至“刀具參數(shù)”選項(xiàng)卡，設(shè)置刀具參數(shù)和切削用量。（4）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-49所示的“螺紋固定循環(huán)”刀具路徑。四、知識(shí)拓展任務(wù)拓展1加工如圖7-50所示的零件，試規(guī)劃其刀具路徑。五、任務(wù)拓展任務(wù)拓展2加工如圖7-51所示的零件，試規(guī)劃其刀具路徑。五、任務(wù)拓展課題3仿形車削一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握仿形車削加工過(guò)程中刀具的選擇方法。2．掌握零件加工的步驟。3．進(jìn)一步掌握粗車和精車的方法。4．進(jìn)一步掌握切槽的方法。車削加工如圖7-52所示的零件（圖中未注圓角為R3mm，未注倒角為C1mm），要求規(guī)劃其刀具路徑。二、任務(wù)描述二、任務(wù)描述。1