CAXA制造工程师CADCAM教案21.docx

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CAXA制造工程师CADCAM教案21

XXXXXX高等职业学校课程单元教学设计

2011-2012第二学期序号：

21

班级

月

日

星期

时数

第节

初、重复课

类型

机高1028

2

初

上机

机高1029

2

复

上机

课题名称

项目六加工功能介绍

任务1了解粗加工方法

任务2了解精加工方法

背景分析

CAXA工程师2006提供的加工功能比较丰富，它的粗加工方法有7种，精加工有10种，补加工5种，槽加工2种以及孔加工，总计达25种。

学习目标

设定

能力（技能）目标：

通过本次课程的学习，学生能够正确合理的选择各种粗、精加工。

知识目标：

1、了解粗加工方法的使用；

2、了解精加工方法的使用。

态度与情感目标：

培养学生动手操作能力。

学习任务

描述

任务一：

了解粗加工方法的使用；

任务二：

对照老师所讲和书上例子自行练习；

任务三：

了解精加工方法的使用；

任务四：

对照老师所讲和书上例子自行练习。

教学情境

创设

问题导入法，提问关于实际数控加工的总类，从而导入CAXA制造工程师的加工功能。

教学资源

准备

时间资源：

课前、课后和课内的设计和安排。

材料资源：

教学设计一份，教学课件一份。

设备资源：

笔记本电脑、投影仪。

环境资源：

CAD实验室

教学反思

教学过程设计

主要

步骤

教学内容

教学

方法

教学

手段

学生

活动

告知

引入

操练

深化

训练

总结

归纳

教学目标

任务一：

了解粗加工方法的使用；

任务二：

对照老师所讲和书上例子自行练习；

任务三：

了解精加工方法的使用。

任务四：

对照老师所讲和书上例子自行练习。

口述

讲解

演示

教师巡视指导

讲解

演示

教师巡视指导

提问

课件

课件

课件

课件

课件

听讲

听讲

上机练习

听讲

思考

上机练习

表上台操作

教学过程实施

第页

1、告知

能力（技能）目标：

通过本次课程的学习，学生能够正确合理的选择各种粗、精加工。

知识目标：

1、了解粗加工方法的使用；

2、了解精加工方法的使用。

2、引入

任务一：

了解粗加工方法的使用；

1、区域式粗加工

该加工方法属于两轴加工，其优点是不必有三维模型，只要给出零件的外轮廓和岛屿，就可以生成加工轨迹。

 　　区域式粗加工的加工参数如图

在加工完成的最后，有是否进行轮廓加工选项，即是否用刀具清一下轮廓，效果如图

2、等高线粗加工

该加工方式是较通用的粗加工方式，适用范围广；它可以高效地去除毛坯的大部余量，并可根据精加工要求留出余量，为精加工打下一个良好的基础；可指定加工区域，优化空切轨迹。

等高线粗加工的加工参数如图

　　“选项”包括以下两种选择。

　　· 删除面积系数基于输入的删除面积系数，设定是否生成微小轨迹。

刀具截面积和等高线截面面积若满足下面的条件时，删除该等高线截面的轨迹。

等高线截面面积＜刀具截面积×删除面积系数（刀具截面积系数）。

要删除微小轨迹时，该值比较大。

相反，要生成微小轨迹时，请设定小一点的值。

通常请使用初始值。

· 删除长度系数基于输入的删除长度系数，设定是否做成微小轨迹。

刀具截面积和等高截面线长度若满足下面的条件时，删除该等高线截面的轨迹。

等高截面线长度＜刀具直径×删除长度系数（刀具直径系数）。

要删除微小轨迹时，该值比较大。

相反，要生成微小轨迹时，请设定小一点的值。

通常请使用初始值。

稀疏化加工为粗加工后的残余部分，用相同的刀具从下往上生成加工路径，如图4-41。

这是一促类似于半精加工的加工方法，特别对于切深在、轮廓斜度在的加工条件而言，这种方法对于提高加工效率、改善粗加工后轮廓精度很有好处。

此外，这种方法对于避免或者减小精加工台阶轮廓很有好处。

稀疏化：

确定是否稀疏化

间隔层数：

从下向上，设定欲间隔的层数。

步长：

对于粗加工后阶梯形状的残余量，设定X-Y方向的切削量。

残留高度：

由球刀铣削时，输入铣削通过时残余量（残留高度）。

指定残留高度时，XY切入量被导向显示。

区域切削类型在加工边界上重复刀具路径的切削类型有以下2种选择。

抬刀切削混合：

在加工对象范围中没有开放形状时，在加工边界上以切削移动进行加工。

有开放形状时，回避全部的段。

此时的延长量如下所示。

　　切入量＜刀具半径/2时，延长量＝刀具半径+行距

　　切入量＞刀具半径/2时，延长量＝刀具半径+刀具半径/2

抬刀：

刀具移动到加工边界上时，快速往上移动到安全高度，再快速移动到下一个未切削的部分（刀具往下移动位置为[延长量]远离的位置）。

延长量：

输入延长量

仅切削：

在加工边界上用切削速度进行加工。

　　注意加工边界（没有时为工件形状）和凸模形状的距离在刀具半径之内时，会产生残余量。

对此，加工边界和凸模形状的距离要设定比刀具半径大一点，这样可以设定「区域切削类型」为「抬刀切削混合」以外的设定。

3、扫描线粗加工

扫描线粗加工的加工方法有三种：

精加工、顶点路径和顶点继续路径。

①精加工：

生成沿着模型表面进给的精加工轨迹。

②顶点路径：

生成遇到第一个顶点则快速抬刀至安全高度的加工轨迹。

③顶点继续路径：

在已完成的加工轨迹中，生成含有最高顶点的加工轨迹，即达到顶点后继续走刀，直到上一加工层路径位置后快速抬刀至回避高度的加工轨迹。

如图4－46所示。

4、导动线粗加工

导动线粗加工方式生成导动线粗加工轨迹。

导动加工是二维加工的扩展，也可以理解为平面轮廓的等截面加工，是用轮廓线沿导动线平行运动生成轨迹的方法。

它相当于平行导动曲面的算法。

只不过生成的不是曲面而是轨迹。

其截面轮廓可以是开放的也可以是封闭的，导动线必须是开放的。

其加工轨迹是二轴半轨迹，利用这一功能可以将需要3轴加工的曲面变成2.5轴加工，可以简化造型，明显提高了加工效率。

这是一种很有用的加工方法。

3、操练

任务二：

对照老师所讲和书上例子自行练习；

4、深化

任务三：

了解精加工方法的使用。

1、参数线精加工

参数线精加工是生成单个或多个曲面的按曲面参数线行进的刀具轨迹。

对于自由曲面一般采用参数曲面方式来表达，因此按参数分别变化来生成加工刀位轨迹便利合适。

当刀具遇到干涉面时，可以选择“抬刀”，也可以选择“投影”来避让。

抬刀：

通过抬刀，快速移动，下刀完成相邻切削行间的连接。

投影：

在需要连接的相邻切削行间生成切削轨迹，通过切削移动来完成连接。

限制面有两种：

“第一系列限制面”和“第二系列限制面”。

第一系列限制面指刀具轨迹的每一行，在刀具恰好碰到限制面时（己考虑干涉余量）停止，即限制刀具轨迹每一行的尾。

顾名思义，第一系列限制面可以由多个面组成。

第二系列限制面限制刀具轨迹每一行的头。

同时用第一系列限制面和第二系列限制面可以得到刀具轨迹每行的中间段。

CAM系统对限制面与干涉面的处理不一样，碰到干涉面，刀具轨迹让刀；碰到限制面，刀具轨迹的该行就停止。

在不同的场合，要灵活应用。

2、等高线精加工

等高线精加工可以完成对曲面和实体的加工，轨迹类型为2.5轴，可以用加工范围和高度限定进行局部等高加工；可以通过输入角度控制对平坦区域的识别，并可以控制平坦区域的加工先后次序。

等高线精加工的加工参数如图

路径的生成方式有如下4种选择:

1）不加工平坦部仅仅生成等高线路径。

2）交互将等高线断面和平坦部分交互进行加工。

这种加工方式可以减少对刀具的磨损，以及热膨胀引起的段差现象。

3）等高线加工后加工平坦部生成等高线路径和平坦部路径连接起来的加工路径。

4）仅加工平坦部仅仅生成平坦部分的路径。

3、扫描线精加工

扫描线精加工在加工表面比较平坦的零件能取得较好的加工效果。

扫描线精加工的加工参数如图

在遇到端刀走坡度时，规定有三种形式；通常、下坡式、上坡式

对于界定坡度的大小，系统给定“坡容许角度”，即上坡式和下坡式的容许角度。

例如，在上坡式中即使一部分轨迹向下走，但只要小于坡容许角度，仍被视为向上，生成上坡式轨迹。

在下坡式中即使一部分轨迹向上走，但只要小于坡容许角度，仍被视为向下，生成下坡式轨迹。

在行间连接方式上有“抬刀”和“投影”两种连接。

“抬刀”是先快速抬刀，然后快速移动，最后下刀完成相邻切削行间的连接。

而“投影”则是在需要连接的相邻行间生成切削轨迹，通过切削移动来完成连接。

但是，“投影”选项受到“最大投影距离”的影响，当行间连接距离（XY向）小于最大投影距离时，则采用投影方式连接，否则，采用抬刀方式连接。

如何加工未精加工区有以下四种选择。

①不加工未精加工区：

只生成扫描线轨迹。

②先加工未精加工区：

生成未精加工区轨迹后再生成扫描线轨迹。

③后加工未精加工区：

生成扫描线轨迹后再生成未精加工区轨迹。

④仅加工未精加工区：

仅仅生成未精加工区轨迹。

4、浅平面精加工

浅平面精加工能自动识别零件模型中平坦的区域，针对这些区域生成精加工刀路轨迹，大大提高零件平坦部分的精加工效率。

浅平面精加工的加工参数如图

行间连接有如下两种方式。

抬刀：

通过抬刀，快速移动，下刀完成相邻切削行间的连接。

投影：

在需要连接的相邻切削行间生成切削轨迹，通过切削移动来完成连接。

最大投影距离：

投影连接的最大距离，当行间连接距离（XY向）<=最大投影距离时，采用投影方连接,否则，采用抬刀方式连接。

5、导动线精加工

导动线精加工通过拾取曲线的基本形状与截面形状，生成等高线分布的轨迹。

导动线精加工的加工参数如图

加工领域为顺时针时，凸模形状作成顺铣轨迹

加工领域为逆时针时，凹模形状作成顺铣轨迹

6、轮廓线精加工

这种加工方式在毛坯和零件形状几乎一致时最能体现优势。

当毛坯和零件形状不一致时，使用这种加工方法会出现很多空行程，反而影响加工效率。

轮廓线精加工的加工参数如图

偏移类型有以下两种方式选择。

根据偏移类型的选择、后面的参数可以在[偏移方向]或者[接近方法]间切换。

偏移：

对于加工方向，生成加工边界右侧还是左侧的轨迹。

偏移侧由[偏移方向]指定。

边界上：

在加工边界上生成轨迹。

[接近方法]中指定刀具接近侧。

开始部分的延长量如图,即在设定领域是开放形状时，在切削截面的开始和结束位置，增加相切方向的接近部轨迹和返回部轨迹。

由于没有考虑到对切削截面的干涉，故要求设定不发生干涉的值。

7、限制线精加工

这种加工方式利用一组或两组曲线作为限制线，可在零件某一区域内生成精加工轨迹。

也可用此方法生成特殊形状零件的刀具轨迹。

适用于曲面分布不均或加工特定形状的场合。

限制线精加工的加工参数如图

“XY向切入”有以下选择：

2D步长：

XOY投影面上（二维平面），保持一定的进给量。

3D步长：

在实体模型上（三维空间），保持一定的进给量。

路径类型有如下四种方式

偏移：

使用一条限制线，做成平行于限制线的刀具轨迹。

法线方向：

使用一条限制线，做成垂直于限制线方向的刀具轨迹。

垂直方向：

使用2条限制线，做成垂直于限制线方向的刀具轨迹，加工区域由两条限制线确定。

平行方向：

使用2条限制线，做成平行于限制线方向的刀具轨迹，加工区域由两条限制线确定。

5、训练

任务四：

对照老师所讲和书上例子自行练习。

6、归纳总结