学习引导文—可乐瓶的造型和加工

1可乐瓶底的造型和加工可乐瓶底曲面造型和凹模型腔造型可乐瓶底曲面造型的二维图5.1凹模型腔的造型（红色部分请特别关注）造型思路：可乐瓶底的曲面造型比较复杂，它有五个完全相同的部分。用实体造型不能完成，所以利用CAXA制造工程师强大的曲面造型功能中的网格面来实现。其实我们只要作出一个突起的两根截面线和一个凹进的一根截面线，然后进行圆形阵列就可以得到其他几个突起和凹进的所有截面线。然后使用网格面功能生成五个相同部分的曲面。可乐瓶底的最下面的平面我们使用直纹面中的点＋曲线方式来做，这样做的好处是在做加工时两张面（直纹面和网格面）可以一同用参数线加工。最后以瓶底的上口为准，构造一个立方体实体，然后用可乐瓶底的两张面把不需要的部分裁剪掉，就可以得到我们要求的凹模型腔。绘制截面线1．按下【F7】键将绘图平面切换到XOZ平面。22．单击曲线工具中的“矩形”按钮，在界面左侧的立即菜单中选择“中心_长_宽”方式，输入长度42.5，宽度37，光标拾取到坐标原点，绘制一个42.5×37的矩形。3．单击几何变换工具栏中的“平移”按钮，在立即菜单中输入DX＝21.25，DZ＝-18.5，然后拾取矩形的四条边，单击鼠标右键确认，将矩形的左上角平移到原点（0,0,0）。4．单击曲线工具栏中的“等距线”按钮，在立即菜单中输入距离3，拾取矩形的最上面一条边，选择向下箭头为等距方向，生成距离为3的等距线，如图所示。5．相同的等距方法，生成如图所示尺寸标注的各个等距线。36．单击曲面编辑工具栏中的“裁剪”按钮，拾取需要裁剪的线段，结果如左图所示，然后单击“删除”按钮，拾取需要删除的直线，按右键确认确认删除，结果如右图所示。7．①作过P1、P2点且与直线L1相切的圆弧。单击“圆弧”按钮，选择“两点_半径”方式，拾取P1点和P2点，然后按空格键在弹出的点工具菜单中选择“切点”命令，拾取直线L1。②作过P4点且与直线L2相切，半径R为6的圆R6。单击“整圆”按钮，拾取直线L2（上一步中点工具菜单中选中了“切点”命令），切换点工具为“缺省点”命令，然后拾取P4点，按回车键输入半径6。③作过直线端点P3和圆R6的切点的直线。单击“直线”按钮，拾取P3点，切换点工具菜单为“切点”命令，拾取圆R6上一点，得到切点P5。注意：在绘图过程中注意切换点工具菜单中的命令，否则容易出现拾取不到需要点的现象。8．①作与圆R6相切过点P5，半径为6的圆C1。单击“整圆”按钮，选择“两点_半径”方式，切换点工具为“切点”命令，拾取R6圆；切换点工具为“端点”，拾取P5点；按回车键输入半径6。②作与圆弧C4相切，过直线L3与圆弧C4的交点，半径为6的圆C2。单击“整圆”按钮，选择“两点_半径”方式，切换点工具为“切点”命令，拾取圆弧C4；切换点工具为“交点”命令，拾取L3和C4得到它们的交点；按回车键输入半径6。P1L1P2P3P4L2P54③作与圆C1和C2相切，半径为50的圆弧C3。单击“圆弧”按钮，选择“两点_半径”方式，切换点工具为“切点”命令，拾取圆C1和C2，按回车键输入半径50。9．单击曲面编辑工具栏中的“裁剪”按钮和“删除”按钮，去掉不需要的部分。在圆弧C4上单击鼠标右键选择“隐藏”命令，将其隐藏掉。10．按下F5键将绘图平面切换到XOY平面，然后再按F8显示其轴侧图。11．单击曲面编辑工具栏中的“平面旋转”按钮，在立即菜单中选择“拷贝”方式，输入角度41.6度，拾取坐标原点为旋转中心点，然后框选所有线段，单击右键确认，P1L1P2P3P4L2P5L3C2C3C1C4R6P1L1P2P3P4L2P5C2C3C1C4R6512．单击“删除”按钮，删掉不需要的部分。按下Shift＋方向键旋转视图。观察生成的第一条截面线。单击“曲线组合”按钮，拾取截面线，选择方向，将其组合一样条曲线。至此，第一条截面线完成。因为作第一条截面线用的是拷贝旋转，所以完整地保留了原来绘制的图形，我们只需要稍加编辑就可以完成第二条截面线。13．按F7将绘图平面切换到XOZ面内。单击“线面可见”按钮，显示前面隐藏掉的圆弧C4，并拾取确认。然后拾取第一条截面线单击右键选择“隐藏”命令，将其隐藏掉。14．单击“删除”按钮，删掉不需要的线段。单击“曲线过渡”按钮，选择“圆弧过渡”方式，半径为6，对P2、P3两处进行过渡。15．单击“曲线组合”按钮，拾取第二条截面线，选择方向，将其组合一样条曲线。16．按下F5键将绘图平面切换到XOY平面，然后再按F8显示其轴侧图。第一条截面线P2P3第二条截面线617．单击“圆弧”按钮，选择“圆心_半径”方式，以Z轴方向的直线两端点为圆心，拾取截面线的两端点为半径，绘制如图所示的两个圆。18．删除两条直线。单击“线面可见”按钮，显示前面隐藏的第一条截面线。19．单击曲面编辑工具栏中的“平面旋转”按钮，在立即菜单中选择“拷贝”方式，输入角度11.2度，拾取坐标原点为旋转中心点，拾取第二条截面线，单击右键确认。可乐瓶底有五个相同的部分，至此我们完成了其一部分的截面线，通过阵列我们就可以得到全部，这是一种简化作图的有效方法。20．单击“阵列”按钮，选择“圆形”阵列方式，份数为5，拾取三条截面线，单击鼠标右键确认，拾取原点（0,0,0）为阵列中心，按鼠标右键确认，立刻得到如下结果。至此为构造曲面所作的线架已经完成。生成网格面按F5键进入俯视图，单击曲面工具栏中的“网格面”按钮，依次拾取U截面线共2条，7按鼠标右键确认；再依次拾取V截面线共15条，按右键确认，稍等片片刻曲面生成。生成直纹面底部中心部分曲面可以用两种方法来作：①裁剪平面。②直纹面（点+曲线）。这里用直纹面“点+曲线”来做，这样的好处是在做加工时，两张面（网格面和直纹面）可以一同用参数线来加工，而面裁剪平面不能与非裁剪平面一起来加工。1．单击曲面工具栏中的“直纹面”按钮，选择“点+曲线”方式。2．按空格键在弹出的点工具菜单中选择“圆心”命令，拾取底部圆，得到先圆心点，再拾取圆，直纹面立即生成。3．选择“设置”－“拾取过滤设置”命令，取消图形元素的类型中的“空间曲面”项。然后选择“编辑”－“隐藏”命令，框选所有曲线，按右键确认，就可以将线框隐全部藏依次拾取V截面线共15条依次拾取U截面线共2条8掉，结果如图所示。至此可乐瓶底的曲面造型已经作完。下一步的任务是如何选用曲面造型造出实体。曲面实体混合造型造型思路：先以瓶底的上口为准，构造一个立方体实体，然后用可乐瓶底的两张面（网格面和直纹面）把不需要的部分裁剪掉，得到我们要求的凹模型腔。多曲面裁剪实体是CAXA制造工程师中非常有用的功能。1．单击特征树中的“平面XOY”，选定平面XOY为绘图的基准面。2．单击“绘制草图”按钮，进入草图状态，在选定的基准面XOY面上绘制草图。3．单击曲线工具栏中的“矩形”按钮，选择“中心_长_宽”方式，输入长度120，宽度120，拾取坐标原点（0,0,0）为中心，得到一个120×120的正方形。4．单击特征生成工具栏中的“拉伸”按钮，在弹出的“拉伸”对话框中，输入深度为50，选中“反向拉伸”复选框，单击“确定”得到立方实体。95．选择“设置”－“拾取过滤设置”命令，在弹出的对话框中的“拾取时的导航加亮设置”项选中“加亮空间曲面”，这样当鼠标移到曲面上时，曲面的边缘会被加亮。同时为了更加方便拾取，单击“显示线架”按钮，退出真实咸显示，进入线架显示，可以直接点取曲面的网格线。6．单击特征生成工具栏中的“曲面裁剪除料”按钮，拾取可乐瓶底的两个曲面，选中对话框中“除料方向选择”复选框，切换除料方向为向里，以便得到正确的结果。7．单击“确定”，曲面除料完成。选择“编辑”－“隐藏”命令，拾取两个曲面将其隐藏掉。然后单击“真实感显示”按钮，造型结果如图所示。105.2可乐瓶的加工准备设定加工刀具1．选择【应用】→【轨迹生成】→【刀具库管理】命令，弹出刀具库管理对话框。2．增加铣刀，这里可以任意增加刀具和删除刀具。单击“增加铣刀”按钮，在对话框中输入铣刀名称，刀具名称可以任意给，只要自己好识别就可以了。一般都是以铣刀的直径和刀角半径来表示，刀具名称尽量和工厂中用刀的习惯一致。刀具名称一般表示形式为“D10，r3”，D代表刀具直径，r代表刀角半径。3．设定增加的铣刀的参数。键入正确的数值，刀具定义即可完成。其中的刀刃长度和刃杆长度与仿真有关而与实际加工无关，在实际加工中要正确选择吃刀量和吃刀深度，以免刀具损坏。后置设置用户可以增加当前使用的机床，给出机床名，定义适合自己机床的后置格式。系统默认的格式为FANUC系统的格式。111．选择【应用】－【后置处理】－【后置设置】命令，弹出后置设置对话框。2．增加机床设置。选择当前机床类型，如图所示。图13-37增加机床设置3．后置处理设置。选择“后置处理设置”标签，根据当前的机床，设置各参数，如图所示。设定加工毛坯利用实体上表面的四个角点,做一个正方形，做为粗加工的轮廓。125.3可乐瓶底的知识加工为了使用户更方便更容易地使用和掌握利用CAXA制造工程师软件进行加工生产，同时也为了新的技术人员容易入门，不需要掌握多种加工功能的具体应用和参数设置，解决企业技术人员缺少的问题，CAXA制造工程师专门提供了知识加工功能，针对复杂曲面的加工，为用户提供一种零件整体加工思路，用户只需观察出零件整体模型是平坦或者陡峭，运用老工程师的加工经验，就可以快速的完成加工过程。可乐瓶的整体形状较为陡峭。知识库参数设置选择“设置”菜单中的“知识库设置”命令，弹出知识库设置对话框。这一项操作主要为以后的知识加工中的粗加工、半精加工、精加工预先设置好合理的加工工艺参数,完成后单击“保存到文件”按钮，存储为模板文件，自动存放在安装目录中template文件夹下。设置粗加工模板参数（1）单击粗加工参数下的“参数修改”按钮，弹出“粗加工模板参数表”，在参数表中填写粗加工的各项参数。13（2）设置粗加工模板的“铣刀参数”。如图左所示。设置粗加工模板的“切削用量”参数。如图右所示。（3）确认“进退刀方式”、“下刀方式”、“清根方式”系统默认值。按“确定”退出参数设置。设置半精加工模板参数单击知识库设置对话框中半精加工参数下的“陡区域参数”，在弹出的半精加工模板参数表对话框中进行如图所示的参数设置，此外切削用量、进退刀方式和铣刀参数的设置与粗加工参数完全相同。注意：半精加工的加工余量为0.2。设置精加工模板参数单击知识库设置对话框中精加工参数下的“陡区域参数”，在弹出的精加工模板参数表对话框中进行如图所示的参数设置，此外切削用量、进退刀方式和铣刀参数的设置与粗加工参数完全相同。注意：半精加工的加工余量为0。14保存设置好的加工参数设置好粗加工、半精加工、精加工的参数以后，可以保存起来方便其他零件的加工或者其他工作人员的使用。单击“知识库文件”下的“保存到文件”按钮，弹出“选择配置文件”对话框，在对话框中输入文件名“可乐瓶”，单击“保存”即可。注意：对于初学者或者加工任务比较繁忙的工程师，不需要进行上面的参数设置工作，直接从文件中读取其他工程师保存好的加工参数即可。单击“知识库文件”下的“从文件读取”按钮，弹出“选择配置文件”对话框，在对话框中选择保存好的加工参数文件，然后单击“打开”即可。这样可乐瓶知识加工的参数设置就完成了，关闭知识库设置对话框。知识加工操作在前面可乐瓶知识库模板参数设置的基础上，选择参数文件、零件的整体特征以及零件加工过程完成可乐瓶的加工。（1）选择“应用”菜单下的“知识加工”命令，弹出“知识加工向导”对话框，在第1步中从右边的知识库文件列表中选择“可乐瓶”，该文件是本次加工所使用的模板文件。15如果确认在知识库设置中各项参数设置的都合理那么只需要按“完成”，就可以自动生成粗加工、半精加工、精加工刀具轨迹、G代码、加工工序单。编程工作就如此轻松的完成了。如果需要进一步的确认和修改加工参数，那么请按“下一步”。（2）单击“下一步”按钮，进入知识加工向导第2步，首先选择零件整体特征为平坦；然后在毛坯设置下面单击“毛坯轮廓