【正文】 關(guān)系 :描述廣義孔和廣義軸之間的配合關(guān)系，要求孔的軸線和軸的軸線重合，它允許兩零件間的旋轉(zhuǎn)自由度和沿著零件軸線的平移自由度 。 30 第六章：翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具零件的制造 通過數(shù)據(jù)接口傳入實(shí)體造型；確定粗加工、半精加工和精加工方案；生成 各加工步驟的刀具軌跡；刀具軌跡仿真；后置輸出加工代碼。 圖 增加銑刀 一般都是以銑刀的直徑和刀角半徑來表示，刀具名稱帽量和工廠中用刀的習(xí)慣一致。 ② 增加機(jī)床設(shè)置。 圖 銑刀參數(shù)設(shè)置 （ 3）設(shè)置粗加工“切削用量”參數(shù)。 （ 7）與上述步驟類似設(shè)置精加工參數(shù)得到軌跡 3：軌跡仿真和加工代碼的生成 選擇刀具軌跡單擊【加工】－【軌跡仿真】進(jìn)入仿真軌跡界面，選擇需要加工的軌跡，進(jìn)行虛擬加工，加工成功后輸出代碼，單擊【加工】－【后置處理】－【生成 G代碼】生成如下代碼。以“甩圖板”為 目標(biāo)實(shí)現(xiàn)繪圖設(shè)計(jì)自動(dòng)化成為推廣應(yīng)用 CAD/CAM技術(shù)的突破口，使其在企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。 CATIA V5 版本具有： 為確保 CATIA 產(chǎn)品系列的發(fā)展， CATIA V5 新的體系結(jié)構(gòu)突破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)，采用了新一代的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，可快速地適應(yīng)企業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展需求，使客戶具有更大的競爭優(yōu)勢。對于現(xiàn)有的 CATIA V4 用戶， V5年引領(lǐng)他們邁向 NT 世界。 (4)可以進(jìn)行多種圖形格式的轉(zhuǎn)換，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力。 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)無縫集成，可直接對曲面、實(shí)體模型進(jìn)行一致的加工操作。它提供了豐富的數(shù)據(jù)接口，包括：直接讀取市場上流行的三維 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 Inter 和虛擬現(xiàn)實(shí)的 VRML 等接 13。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。 60 年代出現(xiàn)的三維 CAD 系統(tǒng)只是簡單的線框式系統(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，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)。其用戶群體在世界制造業(yè)中具有舉足輕重的地位。因此，該 CAD 軟件升級(jí)迅速。 通過對翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的虛擬設(shè)計(jì)與制造，熟悉對 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)展國家的機(jī)械軟件行業(yè)！ 42 第八章： CATIA 軟件的簡介 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)密的無紙工作環(huán)境，特別是 CATIA 中的針對汽車、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。 2： CATIA 軟件基本操作界面 的基本操作界面 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。 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)。 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。 被加工零件的外形不可能是由測量機(jī)測量得到，針對此類的需求， CAM 系統(tǒng)應(yīng)提供讀入測量數(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。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 加工代碼輸出 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。 51 參考文獻(xiàn) [1]王劍陽 ,高威，高海寶 . CAXA 制造工程師 20xx 數(shù)控加工自動(dòng)編程 . 機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx 年 [2]陳定方 . 虛擬設(shè)計(jì) . 機(jī)械工業(yè)出版 ,20xx 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 ,20xx 年 [4]班納吉 . 虛擬制造 . 清華大學(xué)出版社 ,20xx 年 [5]蔡志鋼 ,李長春 . CAXA 實(shí)體設(shè)計(jì) 20xx 應(yīng)用與實(shí)例教程 . 中國電力出版社 ,20xx 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 ,20xx 年 [7]吳疆 . 多媒體課件設(shè)計(jì)與制作 . 人民郵電出版社 ,20xx 年 [8]王喜倉 ,盧子真 ,于利民等 .計(jì)算機(jī)繪圖教程。 優(yōu)點(diǎn)：機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡單。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)。 2 二、介紹機(jī)床的主軸結(jié)構(gòu) 機(jī)床主軸箱的水平主軸和底座上的立式的主軸精度的高低決定了被加工螺桿的精度，同時(shí)螺桿在壓縮機(jī)中以幾千轉(zhuǎn)的速度高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，精度較差的螺桿會(huì)使壓縮機(jī)產(chǎn)生發(fā)熱、振動(dòng)、效率低、磨損快等現(xiàn)象。 軸承徑向游隙不可調(diào)的主軸結(jié)構(gòu)適用于一般精度的普通機(jī)床，不適用于對主軸精度要求。 第一種：軸承徑向游隙不可調(diào)的主軸結(jié)構(gòu) 主軸前軸承采用 1 個(gè) 雙列圓柱滾子軸承和兩個(gè)推力球軸承組合，該主軸使用雙列圓柱滾子軸承承受徑向切削力，使用兩個(gè)推力球軸承承受軸向切削力。主軸箱的移動(dòng)距離可用光柵尺檢測，位置誤差177。 第二種：機(jī)床的主軸箱為可回轉(zhuǎn)式 機(jī)床可根據(jù)加工螺桿直徑的大 小在加工前把主軸箱旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。 Sons Inc,1999 [10] David Byrnes , Mark Middlebrook .AutoCAD 20xx For Dummies. John Wiley amp。 50 結(jié) 論 傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)過程通常是在產(chǎn)品制造出來以后再對產(chǎn)品的外觀功能及裝配性能進(jìn)行分析，從而暴露出產(chǎn)品造型、性能、工藝、裝配可行性等方面存在的問題。 CAXA 制造工程師中提供了十余種加工軌跡生成的方法。作為計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成刀具軌跡的依據(jù)。 功能特點(diǎn)： 1．實(shí)體曲面完美結(jié)合； 2．優(yōu)質(zhì)高效的數(shù)控加工； 3．卓 越的工藝性與“知識(shí)加工； 4． Windows 界面操作； 5．豐富流行的數(shù)據(jù)接口； 6．全面開放的 2D、 3D 開發(fā)平臺(tái)； 7．品質(zhì)一流的刀具軌跡和加工質(zhì)量 2： CAXA制造工程師的安裝與基本界面 將 CAXA 制造工程師軟鍵盤放入光驅(qū)，雙擊 進(jìn)入安裝界面，按提示進(jìn)行操作，最后提示安裝成功，需要點(diǎn)擊確定重啟電腦，重啟后安裝完成，點(diǎn)擊進(jìn)入使用。 44 圖 的設(shè)計(jì)模塊 這里只介紹做設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常使用的零件設(shè)計(jì)模塊，在【開始】→【機(jī)械設(shè)計(jì)】→【 Part design】進(jìn)行零件設(shè)計(jì)，三維圖繪制，點(diǎn)擊進(jìn)入零件三維圖設(shè)計(jì)界面（如圖 所示） 圖 零件三維設(shè)計(jì)界面 界面右端和下端為快捷菜單，快捷菜單可以根據(jù)自己的習(xí)慣進(jìn)行定義，中間部分為圖形 45 設(shè)計(jì)區(qū)，如何定義界面快捷鍵不再詳細(xì)介紹。 是世界上一種主流的 CAD/CAE/CAM 一體化軟件。它的多文檔設(shè)計(jì)環(huán)境，讓非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員也能很快地學(xué)會(huì)使用。 AutoCAD 誕生于 60 年代，是美國麻省理工大學(xué)提出了交互式圖形學(xué)的研究計(jì)劃，由于當(dāng)時(shí)硬件設(shè)施的昂貴，只有美國通用汽車公司和美國波音航空公司使用自行開發(fā)的交互式繪圖系統(tǒng)。它的成功應(yīng)用，為 CAD 技術(shù)的發(fā)展提供了更大得空間和機(jī)遇； CATIA 是法國 Dassault System 公司的 CAD/CAE/CAM 一體化軟件，居世界CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，廣泛應(yīng)用于航空航 天、汽車制造、造船、機(jī)械制造、電子 \電器、消費(fèi)品行業(yè)，它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，其特有的DMU 電子樣機(jī)模塊功能及混合建模技術(shù)更是推動(dòng)著企業(yè)競爭力和生產(chǎn)力的提高。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展和企業(yè)市場競爭的需求，美國 20 世紀(jì) 80 年代后期提出了虛擬制造技術(shù)，并在 20 世紀(jì) 90 年代得到極大重視并得到迅速發(fā)展。 6．全面開放的 2D、 3D 開發(fā)平臺(tái) CAXA 制造工程師充分考慮用戶的個(gè)性化需求，提供了專業(yè)而易于使用的 2D和 3D開發(fā)平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的個(gè)性化和專業(yè)化。支持高速切削，大幅度提高加工效率和加工質(zhì)量。 (6)支持多種操作平臺(tái) (7)具有通用性、易用性，適用于各類用戶此外，從 AutoCAD20xx 開始，該系統(tǒng) 又增添了許多強(qiáng)大的功能，如 AutoCAD 設(shè)計(jì)中心（ ADC）、多文檔設(shè)計(jì)環(huán)境（ MDE）、 Inter驅(qū)動(dòng)、新的對象捕捉功能、增強(qiáng)的標(biāo)注功能以及局部打開和局部加載的功能，從而使AutoCAD 系統(tǒng)更加完善 ... 4： CAXA 制造工程師的特點(diǎn) 在目前的國內(nèi) CAD/CAM 市場上，商品化軟件大部分為國外產(chǎn)品。 3： AutoCAD 軟件的特點(diǎn) AutoCAD 具有良好的用戶界面，通 過交互菜單或命令行方式便可以進(jìn)行各種操作。允許任意配置的解決方案可滿足從最小的供貨商到最大的跨國公司的需要。盡管我國開展 CAD/CAM 技術(shù)應(yīng)用工作并不晚，但是從整體上看，國內(nèi) CAD/CAM 技術(shù)應(yīng)用的深度和廣度與國外先進(jìn)水平相比還存在很大差距。 36 第七章：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) /計(jì)算機(jī)輔助制造的概括 1： CAD/CAM 技術(shù)發(fā)展 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) /計(jì)算機(jī)輔助制造（ CAD/CAM）技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，是計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程設(shè)計(jì)、制造等領(lǐng)域中具有重要影響的高新技術(shù)。 34 圖 切削用量 （ 4）確認(rèn)“進(jìn)退刀方式”、“下刀方式”、“清根方式”綣統(tǒng)默認(rèn)值。 32 圖 后置設(shè)置 ③ 后置處理設(shè)置。 ③．設(shè)定增加的銑刀的參數(shù)。 1：制造工程師實(shí)體及毛胚的確定 在 CATIA 實(shí)體中選取【文件】→【輸出】→【零件】，在“輸出文件”對話框中選取制造工程師可讀取數(shù)據(jù)格式保存。面對齊是指兩個(gè)表面相鄰且在同一物理平面上；邊對齊是指兩條邊重合在同一直線上；點(diǎn)對齊是指兩個(gè)點(diǎn)重合；等距對齊是指兩個(gè)面 對齊且相鄰邊平行。其中，幾何約束主要分為以下四類 : 1)位置約束關(guān)系，描述了產(chǎn)品中兩個(gè)零件或部件的幾何元素間的相對位置關(guān)綣，如貼合、對齊、插入等 。 25 夾具總裝三維圖 26 3:CATIA 設(shè)計(jì)零件的實(shí)例 下面我就以翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的鉆模板 4 為例，敘述一下完成三維實(shí)體設(shè)計(jì)的全過程。 4）專用鉆套 在 一些特殊場合，可以根據(jù)具體要求自行設(shè)計(jì)鉆套 跟據(jù)鉆套的選擇原則，杠桿臂的加工屬于小批量生產(chǎn)，所以選擇固定鉆套。因?yàn)殂@模板 4的鉆套位于靠右 端，所以講鉆模板 4 厚度定位 17mm。杠桿臂的夾具 屬于專用夾具，進(jìn)行小批量生產(chǎn)，考慮到夾具的加工成本，所以選擇固定式鉆模板。 2）鉸鏈?zhǔn)姐@模板 鉸鏈?zhǔn)姐@模板與夾具體通過鉸鏈連接。 切削用量：粗車時(shí)，切削速度 vc=50～ 60m/min；進(jìn)給量 f=0..3～ ；切削 深度 ap=～ 2mm。 。 刀具保持銳利 以減少車刀與工件的摩擦發(fā)熱。從而提高細(xì)長軸的形狀精度和減小表面粗糙度。 細(xì)長軸的加工比較困難，在加工時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生熱變形，對加工時(shí)的固定也是很困難，下面將介紹加工時(shí)的方法： 一： 在車削細(xì)長軸時(shí)，可使用中心架來增加工件剛性。 夾具體的固定 夾具下端固定于鉆床上，通過凹槽直接防御鉆床上，方便與裝卸，并能滿足加工時(shí)對夾具的約束。設(shè)計(jì)可調(diào)支撐釘 11 為防止鉆孔時(shí)零件前后移