【正文】 化設(shè)計(jì)/制造系統(tǒng)。2．優(yōu)質(zhì)高效的數(shù)控加工CAXA制造工程師將CAD模型與CAM加工技術(shù)無(wú)縫集成，可直接對(duì)曲面、實(shí)體模型進(jìn)行一致的加工操作。3．卓越的工藝性與“知識(shí)加工”可將某類零件的加工步驟、使用刀具、工藝參數(shù)等加工條件保存為規(guī)范化的模板，形成企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)工藝知識(shí)庫(kù)，類似零件的加工即可通過調(diào)用“知識(shí)加工”模板來(lái)進(jìn)行。它提供了豐富的數(shù)據(jù)接口，包括：直接讀取市場(chǎng)上流行的三維CAD軟件，如CATIA，Pro／ENGINEER的數(shù)據(jù)接口；基于曲面的DXF和IGES標(biāo)準(zhǔn)圖形接口，基于實(shí)體的STEP標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口；Parasolid幾何核心的x—T、x—B格式文件；ACIS幾何核心的SAT格式文偉面向快速成型設(shè)備的STL以及面向Internet和虛擬現(xiàn)實(shí)的VRML等接13。7．品質(zhì)一流的刀具軌跡和加工質(zhì)量　 加工路徑的優(yōu)化處理使刀具軌跡更加光滑、流暢、均勻、合理，大大提高了加工走刀的流暢性，保證了工件表面的加工質(zhì)量。虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)不僅在科技界，而且在企業(yè)界引起了廣泛關(guān)注，成為研究的焦點(diǎn)本設(shè)計(jì)主要介紹虛擬現(xiàn)實(shí)的硬件和軟件環(huán)境、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)、虛擬現(xiàn)實(shí)建模技術(shù)、虛擬場(chǎng)景瀏覽、虛擬實(shí)驗(yàn)示例、虛擬原形、虛擬裝置、虛擬制造、分布式虛擬現(xiàn)實(shí)等，內(nèi)容新穎，具有系統(tǒng)性、先進(jìn)性和實(shí)用性。它為工程師們提供了從產(chǎn)品概論的形成、設(shè)計(jì)到制造全過程的三維可視及交互的環(huán)境，使得制造技術(shù)發(fā)展到了全方位預(yù)報(bào)的新階段全新的研發(fā)模式：虛擬制造技術(shù)中，設(shè)計(jì)者采用三維方式，建立全關(guān)聯(lián)的的數(shù)字模型。 60年代出現(xiàn)的三維CAD系統(tǒng)只是簡(jiǎn)單的線框式系統(tǒng)，它只能表達(dá)基本的幾何信息，不能有效地表達(dá)幾何數(shù)據(jù)間的拓?fù)潢P(guān)系，但CATIA的出現(xiàn)，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)從單純模仿工程圖紙的三視圖模式中解放出來(lái)，首次實(shí)現(xiàn)以計(jì)算機(jī)完整描述產(chǎn)品零件的主要信息，同時(shí)也使得CAM技術(shù)的開發(fā)有了實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。包括:從大型的波音747飛機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)到化妝品的包裝盒，幾乎涵蓋了所有的制造業(yè)產(chǎn)品。其用戶群體在世界制造業(yè)中具有舉足輕重的地位。80年代，由于PC機(jī)的應(yīng)用，CAD得以迅速發(fā)展，出現(xiàn)了專門從事CAD系統(tǒng)開發(fā)的公司。因此，該CAD軟件升級(jí)迅速。CAXA制造工程師是北航海爾軟件有限公司研制開發(fā)的全中文、面向數(shù)控銑床和加工中心的三維CAD/CAM軟件。通過對(duì)翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的虛擬設(shè)計(jì)與制造，熟悉對(duì)SolidWorks、AutoCAD、CAXA制造工程師的運(yùn)用，跟上機(jī)械行業(yè)軟件設(shè)計(jì)制造的腳步，發(fā)展國(guó)家的機(jī)械軟件行業(yè)！第八章：CATIA 軟件的簡(jiǎn)介CATIA 提供了完備的設(shè)計(jì)能力：從產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)到最終產(chǎn)品的形成，以其精確可靠的解決方案提供了完整的2D、3D、參數(shù)化混合建模及數(shù)據(jù)管理手段，從單個(gè)零件的設(shè)計(jì)到最終電子樣機(jī)的建立；同時(shí)，作為一個(gè)完全集成化的軟件系統(tǒng)，CATIA將機(jī)械設(shè)計(jì)，工程分析及仿真，數(shù)控加工和CATweb網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用解決方案有機(jī)的結(jié)合在一起，為用戶提供嚴(yán)密的無(wú)紙工作環(huán)境，特別是CATIA中的針對(duì)汽車、摩托車業(yè)的專用模塊,使CATIA擁有了最寬廣的專業(yè)覆蓋面，從而幫助客戶達(dá)到縮短設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量及降低費(fèi)用的目的。從1982年到1988年，CATIA 相繼發(fā)布了1版本、2版本、3版本，并于1993年發(fā)布了功能強(qiáng)大的4版本，現(xiàn)在的CATIA 軟件分為V4版本和 V5版本兩個(gè)系列。2：CATIA軟件基本操作界面成功安裝安裝CATIA軟件后，在Windows的操作環(huán)境下，選擇【開始】→【程序】→【CATIA】命令，或者在桌面雙擊CATIA的快捷方式圖標(biāo)，就可以啟動(dòng)CATIA，也可以直接雙擊打開已經(jīng)做好的CATIA文件，啟動(dòng)CATIA。CATIA具有強(qiáng)大的零件設(shè)計(jì)功能，打開零件圖以及另存零件圖著不再詳細(xì)介紹。CAXA制造工程師不僅是是一款高效易學(xué)，具有很好工藝性的數(shù)控加工編程軟件，而且還是一套Windows原創(chuàng)風(fēng)格，全中文三維造型與曲面實(shí)體完美結(jié)合的CAD／CAM一體化系統(tǒng)。CAXA制造工程師初始界面（） 制造工程師初始界面3： CAXA制造工程師的加工概述數(shù)控加工，也稱之為NC（Numerical Contorl）加工，是以數(shù)值與符號(hào)構(gòu)成的信息，控制機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。4：利用CAXA制造工程師CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)編程的基本步驟CAM系統(tǒng)的編程基本步驟如下：（1）理解二維圖紙或其它的模型數(shù)據(jù)（2）建立加工模型或通過數(shù)據(jù)接口讀入（3）確定加工工藝（裝卡、刀具等）（4）生成刀具軌跡（5）加工仿真（6）產(chǎn)生后置代碼（7）輸出加工代碼現(xiàn)在分別予以說明。被加工零件一般用工程圖的形式表達(dá)在圖紙上，用戶可根據(jù)圖紙建立三維加工模型。被加工零件的外形不可能是由測(cè)量機(jī)測(cè)量得到，針對(duì)此類的需求，CAM系統(tǒng)應(yīng)提供讀入測(cè)量數(shù)據(jù)的功能，按一定的格式給出的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)生成零件的外形曲面。CAXA制造工程師在研制過程中深入工廠車間并有自己的實(shí)驗(yàn)基地，它不僅集成了北航多年科研方面的成果，也集成了工廠中的加工工藝經(jīng)驗(yàn)，它是二者的完美結(jié)合。用戶按機(jī)床規(guī)定的格式進(jìn)行定制，即可方便地生成和特定機(jī)床相匹配的加工代碼生成數(shù)控指令之后，可通過計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)接口與機(jī)床直接連通。CATIA設(shè)計(jì)是在計(jì)算機(jī)的環(huán)境中進(jìn)行零件的設(shè)計(jì)、裝配及裝配體結(jié)構(gòu)合理性判斷，并進(jìn)行平面圖紙的生成和數(shù)控仿真。參考文獻(xiàn)[1]王劍陽(yáng),高威，高海寶. CAXA制造工程師2004數(shù)控加工自動(dòng)編程. 機(jī)械工業(yè)出版社,2006年[2]陳定方. 虛擬設(shè)計(jì). 機(jī)械工業(yè)出版,2002年[3]曹巖. 快速原型虛擬逼真設(shè)計(jì). 化學(xué)工業(yè)出版社,2006年[4]班納吉. 虛擬制造. 清華大學(xué)出版社,2005年[5]蔡志鋼,李長(zhǎng)春. CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)2007應(yīng)用與實(shí)例教程. 中國(guó)電力出版社,2005年[6]彭志強(qiáng) 胡建生 張力. CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)實(shí)用案例教程. 化學(xué)工業(yè)出版社,2002年[7]吳疆. 多媒體課件設(shè)計(jì)與制作. 人民郵電出版社,2003年[8]王喜倉(cāng),盧子真,。 一、介紹機(jī)床的布局 壓縮機(jī)排氣量的大小決定了星輪、螺桿直徑的大小和嚙合中心距的大小，因此螺桿直徑的不同，機(jī)床的主軸與刀具的回轉(zhuǎn)中心也不同。 優(yōu)點(diǎn)：機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 優(yōu)點(diǎn)：機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能適應(yīng)多種規(guī)格螺桿的加工。主軸箱的動(dòng)力通過花鍵軸傳給底座內(nèi)的刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)。 由于加工φ95～φ385mm直徑的螺桿，造成主軸前端面與刀具回轉(zhuǎn)中心線間的距離差值過大，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)設(shè)計(jì)成兩種規(guī)格的機(jī)床，一個(gè)機(jī)床加工φ95～φ205mm直徑的螺桿，另一個(gè)機(jī)床加工φ180～φ385mm直徑的螺桿。 國(guó)內(nèi)目前現(xiàn)有的單螺桿加工機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)大致有以下兩種方案。 缺點(diǎn)1：由于主軸軸承的徑向游隙不可調(diào)整，所以主軸精度較差。 第二種：軸承徑向游隙可調(diào)的主軸結(jié)構(gòu) 主軸前軸承采用一個(gè)P4級(jí)圓錐孔的雙列圓柱滾子軸承和1個(gè)P4級(jí)的雙列向心推力球軸承組合。 這種主軸結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：主軸精度較高。 由于刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)在刀具旋轉(zhuǎn)的同時(shí)還要完成進(jìn)刀動(dòng)作，所以一些在普通機(jī)床上常用的機(jī)械、電氣控制切深的方法都不適用于單螺桿加工機(jī)床。 缺點(diǎn)是：加工不同直徑的螺桿需要調(diào)整摩擦離合器壓緊碟簧的預(yù)緊力。 . Horizontal spindle box can be used as a mobile machine can process diameter φ95 ~ φ385mm any kind between the screw specifications. Φ95 ~ φ385mm processing because of the diameter of the screw, causing the front surface and the tool spindle rotation the distance between the center line of the margin is too large, the actual application in the design specifications of the machine into two, a φ95 ~ φ205mm machine screw diameter Another φ180 ~ φ385mm machine screw diameter. Advantages: a variety of tools to adapt to the specifications of the processing screw, each screw specifications need not be provided with the appropriate machine tools. Disadvantage: the structure of machine tools and machine tool assembly of the two kinds of more plex machine tools, machine tools than the cost of two kinds of machine tools before the high. Second, introduce the structure of machine tool spindle The level of machine tool spindle box on the main axis and the base of the vertical axis determines the degree of precision was the precision screw machining, at the same time screw pressor at a speed of thousands of highspeed rotary switch, the accuracy of the screw will be less so that the pressor have a fever, vibration, low efficiency, such as wear and tear situation quickly. Currently available singlescrew machine spindle structure of the program has the following two. The first is: bearing radial clearance is not adjustable spindle structure Before spindle bearing out the use of one pairs of cylindrical roller bearings and thrust ball bearing bination of both, the main use of double row cylindrical roller bearings under radial cutting force, the use of two ball bearings to bear axial thrust cutting force. After the general adoption of the spindle bearings out one pairs of cylindrical roller bearings or a ball bearing to the heart. Main advantages of this structure: the main axis of the processing and assembly of simple, low cost. One disadvantage: because the main axis of the radial bearing clearance can not be adjusted so poor precision spindle. Although the use of bearings and shaft diameter fit to eliminate the radial bearing clearance, but each bearing diameter and radial clearance is not a fixed value, so it is difficult to design and processing to the quasiaxialradial and bearings with bore tolerances. 2 disadvantage: it is very difficult to buy in the market of domestically produced。 第二種：用電磁離合器、編碼器組合控制刀具進(jìn)給深度 刀具進(jìn)給系統(tǒng)中，裝有電磁離合器及一對(duì)用于檢測(cè)刀具轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的測(cè)速齒輪和一個(gè)編碼器。 第一種：摩擦離合器和電氣開關(guān)控制刀具進(jìn)給深度 它的控制原理是刀具切深增大時(shí)刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)的負(fù)載扭距增大，使刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)傳動(dòng)鏈中的摩擦離合器打滑，一個(gè)機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)觸發(fā)電氣開關(guān)并發(fā)出聲、光信號(hào)提示操作者，此時(shí)操作者人工操作斷開刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)的動(dòng)力。 這種主軸結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)： 主軸的加工工藝較復(fù)雜，主軸的裝配也需要有經(jīng)驗(yàn)的工人操作才能使主軸精度達(dá)到理想數(shù)值。 主軸后軸承一般采用1個(gè)P5級(jí)圓錐孔的雙列圓柱滾子軸承。 缺點(diǎn)2：在市場(chǎng)上很難買到國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口的C、D級(jí)或PP5級(jí)的推力球軸承，機(jī)床生產(chǎn)廠常用普通級(jí)軸承替代使用，此舉也影響了主軸精度的提高。 主軸后軸承一般采用1個(gè)雙列圓柱滾子軸承或采用1個(gè)向心球軸承。 缺點(diǎn)：機(jī)床的結(jié)構(gòu)和機(jī)床的裝配較前二種機(jī)床復(fù)雜，機(jī)床的造價(jià)也較前二種機(jī)床高。主軸箱的移動(dòng)距離可用光柵尺檢測(cè)，位置