基于CAXA软件的底座零件造形与数控仿真加工毕业论文.docx
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基于CAXA软件的底座零件造形与数控仿真加工毕业论文
摘要：
CAXA制造工程师不仅是是一款高效易学，具有很好工艺性的数控加工编程软件，而且还是一套Windows原创风格，全中文三维造型与曲面实体完美结合的CAD／CAM一体化系统。
提供区域粗加工、等高粗加工、摆线粗加工、扫描粗加工、插铣粗加工、等壁厚粗加工、导动线粗加工等多种粗加工功能。
提供参数线、等高线、扫描线、浅平面、导向线、导动线、轮廓线、三维偏置等多种精加工半精加工功能。
提供等高线补加工、区域补加工、多笔清根加工、曲线清根加工等补加工功能。
CAXA制造工程师提供的后置处理器，无需生成中间文件就可直接输出G代码指令。
系统不仅可以提供常见的数控系统后置格式，用户还可以自定义专用数控系统的后置处理格式。
关键词：
CAXA软件，转接盘造形，数控，仿真加工
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：
所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：
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指导教师签名：
日 期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：
按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：
日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
日期：
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：
日期：
年月日
导师签名：
日期：
年月日
目录
第一部分CAXA简介………………………………6
第二部分设计任务…………………………………7
第三部分工艺分析…………………………………8
第四部分造型与仿真………………………………9
（1）造型………………………………………9
（2）加工与仿真………………………………14
第五部分总结………………………………………24
第六部分结束语……………………………………25
参考文献………………………………………………
一、CAXA简介
CAXA制造工程师是北航海尔软件有限公司研制开发的全中文、面向数控铣床和加工中心的三维CAD/CAM软件。
CAXA制造工程师基于微机平台，采用原创Windows菜单和交互方式，全中文界面，便于轻松学习和操作，并且价格较低。
CAXA制造工程师可以生成3~5轴的加工代码，可用于加工具有复杂三维曲面的零件。
CAXA制造工程师不仅是是一款高效易学，具有很好工艺性的数控加工编程软件，而且还是一套Windows原创风格，全中文三维造型与曲面实体完美结合的CAD／CAM一体化系统。
CAXA制造工程师为数控加工行业提供了从造型设计到加工代码生成、校验一体化的全面解决方案。
特征实体造型
主要有位伸、旋转、导动、放样、倒角、圆角、打孔、筋板、分模等特征造型方式，可以将二维的草图轮廓快速生成三维实体模型。
多样化的加工方式可以安排从粗到加工、半精加工、到精加工的加工工艺路线，高效生成刀具轨迹。
提供区域粗加工、等高粗加工、摆线粗加工、扫描粗加工、插铣粗加工、等壁厚粗加工、导动线粗加工等多种粗加工功能。
提供参数线、等高线、扫描线、浅平面、导向线、导动线、轮廓线、三维偏置等多种精加工半精加工功能。
提供等高线补加工、区域补加工、多笔清根加工、曲线清根加工等补加工功能。
加工和区域加工功能，在生成加工轨迹时，有丰富的进退刀和下刀方式可供选择。
针对深糟的加工提供了插铣式深糟加工和扫描式深糟加工方式。
通过运用知识加工，经验丰富的编程者则可以将加工的步骤、刀具、工艺条件进行记录、保存和重用，大幅提高编程效率和编程的自动化程度；数控编程的初学者可以快速学会编程，共享经验丰富的编程者的经验和技巧。
并且随着企业加工工艺知识的积累和规范化，形成企业标准化的加工流程。
生成加工工艺单
CAXA制造工程师可自动按加工的先后顺序生成加工工艺单。
在加工工艺单上有必要的毛胚信息、零件信息、刀具信息、代码信息、加工时间信息，方便编程者和机床操作者之间的交流，减少加工中错误的产生。
加工工艺控制
CAXA制造工程师提供了丰富的工艺控制参数，可以方便地控制加工过程，使编程人员的经验得到充分的体现。
丰富的刀具轨迹编辑功能可以控制切削方向以及轨迹形状的任意细节，大大提高了机床的进给速度，得到高品质的加工效果和加工效率。
加工轨迹仿真
CAXA制造工程师提供了轨迹仿真手段以检验数控代码的正确性。
可以通过实体真实感仿真模拟加工过程，显示加工余量；自动检查刀具切削刃、刀柄等在加工过程中是否存在干涉现象，确保加工正确无误。
通用后置处理
CAXA制造工程师提供的后置处理器，无需生成中间文件就可直接输出G代码指令。
系统不仅可以提供常见的数控系统后置格式，用户还可以自定义专用数控系统的后置处理格式。
二．设计任务
基于CAXA的底座造型及数控加工
材料：
铝加工设备：
数控铣床毛坯：
102X62X16
☆利用CAXA制造工程师进行零件的实体造型
☆数控铣床进行实际加工
☆仿真加工并生成NC代码
三．工艺分析
零件造型如图所示
（1）结构工艺分析
底座主要由平面·曲面·通孔·构成，造型简单，一般加工难度方法比较，可考虑用数控铣削进行加工。
（2）造型分析造型
由于该零件不仅有平面孔还有曲面造型，需要用直线实体造型及曲面实体完成，所以要用CAXA工程师的直线和造型才能作出图型。
先作一个80*80的正方形，生成2厚的正方体。
下一步以正方体的上一个面为基准体作四个底面支撑的20*20的正方形，生成实体，再一同基准面做四个较小的圆，生成实体。
再下作曲面草绘旋转生成实体造型，再利用拉伸除料生成凹槽，即可生成实体。
（3）加工工艺分析
因为实体曲面形状复杂，所以粗加工采用等高线方式以及平面区域粗加工方式，然后采用等高线精加工方式，用D20，D10,D8端铣刀对上平面，孔进行加工以及对曲面结构进行精加工。
（4）确定工艺路线
通过对底座零件分析可知，需在数控铣床上分次加工完成，按照粗加工——精加工的原则，可确定工艺路线为：
★粗加工：
主要是铣削毛坯102X62X16的上表面，使其光洁
★粗加工：
主要是粗加工其外表面及内部的曲面，去除大量余料，提高加工效率。
★精加工：
主要是精加工曲面，达到设计要求。
四、造型及仿真
（1）造型
1）双击启动CAXA制造工程师，进入设计环境，点平面XY创建草图。
做长为80，宽为80的的矩形。
并把图形的四个边做成半径为5的圆弧，如图1所示：
（图1）
2）打开拉伸增料铵钮，在深度处写上3，拉伸增料的内容填写如图
（图2）
3）按下“确实”按钮，生成的实体图形;以生成图形的上表面为基准面，做四个10*10的矩形如图3所示
（图3）
4）打开拉伸除料按钮，在深度处写上2，拉伸除料的内容填写如图4；
（图4）
5）以4中四个正方形为基准做四个直径为5圆；如图（5）所示；
（图5）
6）打开拉伸除料按钮，在深度处写上5，拉伸除料的内容填写如图6
（图6）
7）按下“确定”按钮后，图形生成的实体图形如图7
（图7）
8）以生成图形的上表面为基准面做直径为60的圆；如图7
9）打开拉伸除料按钮，在深度处填写上10，拉伸除料表上的内容填写内容如图8：
（图8）
10）按下“确定”按钮，得到的实体图形如图9:
（图9）
11）以图9上表面为基准,做左边扇形草图，图形如图9：
12）按下旋转增料按钮，有深度处填上10，拉伸除料图中的内容如图11：
（图10）
13）按上图10中的“确定”，图9中的图形生成的实体图形；
14）以图9上表面为基准,做右边扇形草图，图形如图11；
（图11）
15）打开拉伸除料按钮，在深度处填写上10，拉伸除料表上的内容填写内容如图12：
（图12）
16）以80*80所示平面为基准面做直径为15,8的圆，如图所示
17）打开拉伸除料按钮，在深度处填写上2，拉伸除料表上的内容填写内容如图13：
（图13）
18）按下“确定”按钮，得到的实体图形如图14所示:
（图14）
至此，底座的实体造型完成。
（2）仿真加工
1）双击图标，进入CAXA制造工程师，打开如上的实体造型，在加工管理模型树中，双击毛坯选项，弹出定义毛坯对话框，设置毛坯如图
2）设置模型参数
3）设置刀具起始点
4）单击相关线图标，选择实体的边界,实体边界如图
5）单击平面区域粗加工图标“”，按图所示设置加工参数，走刀方式为环切加工，从外向里。
拐角过渡方式为圆弧，加工参数顶层高度为13底层高度为13，行距为12。
主轴转速1000，切削速度100.
6）单击“确定”，拾取加工边界后按右键确定，生成如图所示的加工轨迹。
如图所示：
仿真，如图
7）然后，单击区域式粗加工图标按图所示设置加工参数，
8）单击“确定”，拾取加工边界后按右键确定，生成如图所示的加工轨迹。
如图所示：
仿真，如图
9）单击平面轮廓精加工图标，设置如图所示的参数
10）单击“确定”，拾取加工边界后按右键确定，生成如图所示的加工轨迹。
如图所示：
仿真，如图
11）单击等高线粗加工图标，设置如图所示的参数
12）单击“确定”，拾取加工边界后按右键确定，生成如图所示的加工轨迹。
如图所示：
仿真，如图
13）单击等高线精加工图标，设置参数加工方向顺铣，Z切入层高2，Z轴优先，，加工边界为边界内测，主轴转速3000，切削速度1000。
：
14）单击“确定”，拾取加工边界后按右键确定，生成如图所示的加工轨迹。
如图所示：
仿真，如图
15）单击孔加工图标，设置如图参数，安全高度20，钻孔深度5，主轴转还1000，钻孔速度100：
16）按图所示，生成如图所示的加工轨迹
仿真，如图
由于零件需要两面加工，所以增加底部加工程序如下
17单击平面区域粗加工图标“”，按图所示设置加工参数，走刀方式为环切加工，从外向里。
18按图所示，生成如图所示的加工轨迹
19图形从第一步到最后一步的加工轨迹如图
生成NC代码，并传输G代码到加工中心，进行加工，所示：
%
O0001%
（1234,2010.12.24,10:
42:
1
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