数控铣削自动编程

授课教案1章节内容班级学习情境五“叶轮”零件的自动编程日月项目一“叶轮轴”的自动编程学时工作任务:如下所示尺寸，完成“叶轮轴”基本体造型的创建；完成“叶轮轴”中“叶片”部分的创建，并选择合适的粗、精加工方法，生成正确的刀具轨迹，完成“叶片”部分的自动编程及仿真加工。授课教案2授课教案3学习目标:1、学习“叶轮”零件造型的绘制和编辑2、“叶轮”造型（多轴）加工方法的综合应用3、通过各工作项目的完成，培养学生具备对复杂曲面自动编程和多轴加工的能力重点难点1、三维造型的设计2、选择多轴加工方法教学手段多媒体教学、仿真软件教学【任务一】图纸分析“叶轮轴”模型主要由“叶轮轴”和“叶片”两部分构成。其中，“叶轮轴”模型部分，主要通过【旋转增料】操作来完成，其内部轮廓通过【孔】操作来完成创建。“叶片”部分，主要通过【拉伸增料】、【环形阵列】、【扫描面】和【曲面裁剪除料】等操作来完成创建。【任务二】零件造型一、“叶轮轴”造型绘制二、“叶片”造型绘制三、内部造型的绘制四、3个台阶槽的绘制授课教案4至此，“叶轮轴”造型创建完成。五、构建“叶片”曲面造型（为自动编制准备）由于使用CAXA制造工程软件中的多轴加工，实现自动编程时的操作对象为曲面造型，因此，需要将“叶片”部分的实体造型转换成曲面造型，且“叶片”根部需进行R4的圆弧过渡处理。具体操作如下所示：1．利用“特征生成”中“过渡”命令，半径为4，等半径，完成“叶片”根部的圆弧处理。2．单击【造型】︱【曲面生成】︱【实体表面】命令，或单击按钮，选择“所有表面”方式，拾取“叶片”实体模型，利用“拷贝”和“粘贴”方式，完成“叶片”部分的实体造型转换成曲面造型的操作；3．利用“几何变换”中“旋转”命令，将“叶片”曲面造型待加工的流道部分在Z轴方向上。【任务三】加工参数设置由于“叶轮轴”基本轮廓（不包括“叶片”部分）较简单，不需要自动编程，为了节省工时，只需手工编程即可在数控车床中加工出来，以供加工“叶片”时使用。因此，此造型的自动编程只针对于“叶片”的多轴加工。一、“叶片”加工的工艺分析为了保证叶片的加工质量、生产率、经济性和加工可行性，可按照基面先行、先粗后精、先主后次工序的工艺原则。根据“叶片”造型的特点，针对于“叶片”数控加工工艺，选取其中任意一个流道，采用粗、精加工工艺路线，通过自动编程软件，生成正确而合理的刀具轨迹，并根据所采用的机床进行刀具轨迹的仿真校验。再分别将已经生成的粗、精加工到刀路轨迹旋转、拷贝，完成其余流道刀路的设计（需采用转角度，将工件顺时针/逆时针旋转60°加工）。最后，对其中一个“叶片”的最终型面，采用四坐联动或五轴联动的机床，进授课教案5行加工，以保证“叶片”造型的表面质量。其具体的自动编程方案如下：1．利用R4的硬质合金球头铣刀，采用【等高线粗加工】的方法，选取其中任意一个流道，生成该流道的粗加工刀路轨迹；2．将上述刀路轨迹，旋转60°，生成其他流道的粗加工刀路轨迹；3．利用R4的硬质合金球头铣刀，采用【扫描线精加工】的方法，选取上述流道，生成该流道的精加工刀路轨迹；4．将上述刀路轨迹，旋转60°，生成其他流道的精加工刀路轨迹；5．利用R4的硬质合金球头铣刀，采用【五轴侧铣】的方法，选取任意一个“叶片”轮廓，完成“叶片”最终型面的加工；6．对刀具轨迹进行仿真校验，并根据仿真结果对其进行修改、完善；7、输出NC代码。二、设备的选择由于“叶片”模型的特点，属于多面加工，故可选用四轴或五轴联动的立式数控铣床或加工中心加工。三、夹具的选择由于“叶轮轴”基本轮廓，在数控车床中已经加工出来，以供加工“叶片”时使用。因此，“叶片”部分加工时的毛坯为棒料，需要使用三爪自定心卡盘装夹，夹紧位置在Φ80处，且保证“叶片”模型的Z轴向上（目的是与机床的Z轴方向一致，保证生成G代码可用性）。四、“毛坯”的设置五、等高线粗加工1.利用“【加工】│【粗加工】│【等高线粗加工】，或单击按钮”方式，对一个流道部分进行粗加工。2．根据该“叶片”结构的特点，其他流道部分的加工轨迹的设置与上一步骤中的设置相同。但由于所在位置的不同，需将已生成的一个流道的加工轨迹，利用“几何变换”中“旋转”方式，转60°角“拷贝”生成其他5个流道部分的加工轨迹即可。授课教案6六、扫描线精加工1．利用“【加工】│【精加工】│【扫描线精加工】，或单击按钮”方式，对“叶片”轮廓进行精加工。2．其他流道部分精加工轨迹的设置方法与粗加工轨迹时的设置方式相同。七、五轴侧铣1．利用“【加工】│【多轴加工】│【五轴侧铣】，或单击按钮”方式，对“叶片”曲面造型进行精加工。2．其他“叶片”五轴侧铣加工轨迹的设置方法采用“旋转/拷贝”方式生成。授课教案7【任务四】自动编程与仿真一、生成加工程序二、切削仿真多轴加工的模拟仿真需要利用VERICUT软件。1．将在车床已经备好的“轴”，模拟安装在VERICUT软件中的多轴机床上。2．将已经生成的各部分NC代码导入到VERICUT软件进行仿真加工。