基于CAXA制造工程师手柄凸模的数控仿真加工

李倩

摘要：本文利用CAXA制造工程师提供的多种手柄粗精加工的方法进行分析，精确地对加工过程进行模拟仿真、对代码进行多次校验，寻找出最适合的手柄凸模的数控仿真加工方法。

关键词：CAXA制造；手柄凸模；数控仿真；加工方法

中图分类号TP3 文献标识码A 文章编号2095-6363（2016）06-0151-02

1.CAXA制造工程师加工方法简介

CAXA制造工程师软件是北京北航海尔软件有限公司系列产品的一类软件。CAXA制造工程师实现了CAD模型和CAM加工技术的无缝衔接，可以完成2轴至5轴的数控加工功能，可以对曲面和实体模型进行加工操作，支持高速切削，大大提高了加工效率和加工质量，可以进行参数化轨迹编辑功能，方便用户修改原定义的加工参数表，可以直观、精确地对加工过程进行模拟仿真、对代码进行多次校验，通用的后置处理功能可以向任何数控系统输出正确的加工代码。系统还可以生成详细的加工工艺清单，方便代码文件的应用和管理。

CAXA制造工程师提供了粗、精等多种加工方法，利用曲面、实体或实体表面，生成曲面加工轨迹，以供加工中心和数控铣床加工使用。提供的粗加工方法有区域式粗加工、等高线粗加工、扫描线粗加工等方式。提供的精加工方式有参数线精加工、等高线精加工、三描线精加工、浅平面精加工等。提供的槽加工方法有曲线式铣槽、扫描式铣槽。提供的补加工方法有等高线补加工、笔式清根加工和区域式补加工。本文主要采用等高线粗加工对手柄进行粗加工，用扫描线精加工对手柄进行精加工，采用笔式清根加工对手柄进行补加工。

2.手柄粗、精加工方法分析

CAXA制造工程师提供了丰富的加工方法，大致分有粗加工、精加工、补加工、槽加工和其他加工。等高线粗加工在数控铣削加工中应用最为广泛，适用于大部分的粗加工，实际机械零件的加工中90%以上粗加工都是应用等高线粗加工完成的。等高线粗加工是在刀具路径在同一高度内完成一层切削，遇到曲面或实体时将绕过，下降一个高度进行下一层的切削。等高线粗加工的加工效率比较高，在零件的粗加工阶段，为了提高加工效率，尽可能选择等高线粗加工，因此，手轮粗加工选用等高线粗加工，扫描线精加工通过合理设置加工方法，完成零件具有凸凹变化的轮廓的零件加工，而且加工精度比较高，手轮的轮廓具有凸凹变化，选择扫描线精工可以提高首轮的加工质量，另外为提高手轮零件的轮廓精度，采用笔式清根加工来对手轮局部区域进行补加工。

3.手轮加工轨迹生成步骤

3.1手轮粗加工轨迹生成步骤

1）手轮凸模实体建模。根据手轮的结构特点，采用旋转增料来完成手轮零件的生成。生成的三维实体模型如图1所示。

2）手轮凸模粗加工轨迹生成。建立毛坯，点击菜单命令“加工”，点击“定义毛坯”，在弹出的定义毛坯对话框中选中参照模型，修改对话框的高度值40。

设置加工参数：点击菜单命令“加工”>“粗加工”>“等高线粗加工”，在弹出的对话框中填写参数。在加工参数对话框中，加工方向选择顺铣，z向切入按层高2，XY切入行距3，切削模式选择环切，行间连接方式选择直线，加工精度0.1，加工余量0.3；刀具选择R5的球头刀作为粗加工刀具，加工边界选“边界外侧”。拾取加工对象和加工边界后，生成加工轨迹，如图2所示。

3）手轮凸模精加工轨迹生成。设置加工参数：单击菜单命令“加工”>“精加工”>“扫描线精加工”，在弹出的对话框中填写参数。刀具参数选择R3的球头刀用于精加工刀具，加工边界选在“边界上”方式，加工方向选往复，加工方法为通常，XY向设定行距3，加工顺序为区域优先，行间连接方式为投影，加工精度0.1，加工余量0，其它默认。拾取加工对象，确定加工边界，完成全部操作后，系统开始计算并显示加工轨迹。

4）手轮凸模笔式清根加工轨迹生成。设置加工参数：单击菜单命令“加工”>“补加工”>“笔式清根加工”，在弹出的对话框中填写参数。操作过程同上，生成的加工轨迹如图4。

4.轨迹仿真

在轨迹树中选中刀具轨迹节点，单击“全部选择”选项，右击。在弹出的右键菜单中点击“轨迹仿真”，选项，系统进行手轮凸模粗、精和补加工加工轨迹仿真，如图5。