【文章內(nèi)容簡介】 度，拾取坐標(biāo)原點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)，然后框選所有P1 L1 P2 P3 P4 L2 P5 L3 C2 C3 C1 C4 R10 00 P1 L1 P2 P3 P4 L2 P5 C2 C3 C1 C4 R106 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 17 線段，單擊右鍵確認(rèn)， 圖 12 基本過程 12． 單擊 “刪除”按鈕 ，刪掉不需要的部分。按下 Shift＋方向鍵旋轉(zhuǎn)視圖。觀察生成的第一條截面線。單擊“曲線組合”按鈕 ，拾取截面線，選擇方向，將其組合一樣條曲線。 圖 13 基本過程 圖 14 第一條截面線 至此，第一條截面線完成。因?yàn)樽鞯谝粭l截面線用的是拷貝旋轉(zhuǎn)，所以完整地保留了原來繪制的圖形，我們只需要稍加編輯就可以完成第二條截面線。 第一條截面線 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 18 13． 按 F7 將繪圖平面切換到 XOZ 面內(nèi)。單擊“可見”按鈕 ，顯示前面隱藏掉的圓弧 C4，并拾取確認(rèn)。然后拾取第一條截面線單擊右鍵選擇“隱藏”命令，將其隱藏掉。 圖 15 基本過程 14． 單擊 “刪除”按鈕 ，刪掉不需要的線段。單擊“曲線過渡”按鈕 ，選擇“圓弧過渡”方式，半徑為 10，對 P P3 兩處進(jìn)行過渡。 15． 單擊“曲線組合”按鈕 ，拾取第二條截面線，選擇方向，將其組合一樣條曲線。 圖 16 第二條截面線 P2 P3 第二條截面線 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 19 16． 按下 F5 鍵將繪圖平面切換到 XOY 平面，然后再按 F8 顯示其軸側(cè)圖。 17． 單擊 “圓弧”按鈕 ，選擇“圓心 _半徑”方式，以 Z軸方向的直線兩端 點(diǎn)為圓心，拾取截面線的兩端點(diǎn)為半徑，繪制如圖所示的兩個(gè)圓。 圖 17 基本過程 18． 刪除兩條直線。單擊“可見”按鈕 ，顯示前面隱藏的第一條截面線。 19． 單擊曲面編輯工具欄中的“平面旋轉(zhuǎn)”按鈕 ，在立即菜單中選擇“拷貝”方式，輸入角度 度，拾取坐標(biāo)原點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)，拾取第二條截面線，單擊右鍵確認(rèn)。 圖 18 部分截面線 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 20 可樂瓶底有五個(gè)相同的部分，至此我們完成了其一部分的截面線，通過陣列我們就可以得到全部，這是一種簡化作圖的有效方法。 20． 單擊“陣列”按鈕 ，選擇“圓形”陣列方式，份數(shù)為 5，拾取三 條截面線，單擊鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)，拾取原點(diǎn)（ 0,0,0）為陣列中心，按鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)，立刻得到如下結(jié)果。 圖 19 陣列生成全部截面線 至此為構(gòu)造曲面所作的線架已經(jīng)完成。 生成網(wǎng)格面 按 F5 鍵進(jìn)入俯視圖，單擊曲面工具欄中的“網(wǎng)格面”按鈕 ，依次拾取 U截面線共 2 條，按鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)；再依次拾取 V截面線共 15 條，按右鍵確認(rèn)，稍等片片刻曲面生成。 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 21 圖 20 拾取截面線 圖 21 網(wǎng)格面生成 生成直紋面 底部中心部分曲面可以用兩種方法來作： ①裁剪 平面。②直紋面（點(diǎn) +曲線）。這里用直紋面“點(diǎn) +曲線”來做，這樣的好處是在做加工時(shí)，兩張面（網(wǎng)格面和直紋面）可以一同用參數(shù)線來加工，而面裁剪平面不能與非裁剪平面一起來加工。 依次拾取 V 截面線共 15 條 依次拾取 U 截面線共 2 條 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 22 1． 單擊曲面工具欄中的“ 平 面”按鈕 ，選擇 中間的小圓，給定方向，右鍵確認(rèn)，圓形平面立即生成 。 圖 22 直紋面生成 2． 選擇“設(shè)置”－“拾取過濾設(shè)置”命令，取消圖形元素的類型中的“空間曲面”項(xiàng)。然后選擇“編輯”－“隱藏”命令，框選所有曲線，按右鍵確認(rèn)，就可以將線框隱全部藏掉，結(jié)果如圖所示。 圖 23 基本過程 至此可樂瓶底的曲面造型已經(jīng)作完。下一步的任務(wù)是如何選用曲面造型造出實(shí)體。 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 23 曲面實(shí)體混合造型 造型思路 ：先以瓶底的上口為準(zhǔn)，構(gòu)造一個(gè)立方體實(shí)體，然后用可樂瓶底的兩張面（網(wǎng)格面和直紋面）把不需要的部分裁剪掉，得到我們要求的凹模型腔。多曲面裁剪實(shí)體是 CAXA 制造工程師中非常有用的功能。 1． 單擊特征樹中的“平面 XOY”，選定平面 XOY 為繪圖的基準(zhǔn)面。 圖 24 基本過程 2． 單擊“繪制草圖”按鈕 ，進(jìn)入草圖狀態(tài)，在選定的基 準(zhǔn)面 XOY 面上繪制草圖。 3． 單擊曲線工具欄中的“矩形”按鈕 ，選擇“中心 _長 _寬”方式，輸入長度 120，寬度 120，拾取坐標(biāo)原點(diǎn)（ 0,0,0）為中心，得到一個(gè) 120 120的正方形。 圖 25 基本過程 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 24 4． 單擊特征生成工具欄中的“拉伸”按鈕 ，在彈出的“拉伸”對話框中，輸入深度為 50，選中“反向拉伸”復(fù)選框，單擊“確定”得到立方實(shí)體。 圖 26 基本過程 5． 選擇“設(shè)置”－“拾取過濾設(shè)置”命令，在彈出的對話框中的“ 拾取時(shí)的導(dǎo)航加亮設(shè)置”項(xiàng)選中“加亮空間曲面”，這樣當(dāng)鼠標(biāo)移到曲面上時(shí)，曲面的邊緣會被加亮。同時(shí)為了更加方便拾取，單擊“顯示線架”按鈕 ，退出真實(shí)感 顯示，進(jìn)入線架顯示，可以直接點(diǎn)取曲面的網(wǎng)格線。 圖 27 基本過程 6． 單擊特征生成工具欄中的“曲面裁剪除料”按鈕 ，拾取可樂瓶底的兩個(gè)曲面，選中對話框中“除料方向選擇”復(fù)選框，切換除料方向?yàn)橄蚶?，以便得到正確的結(jié)果。 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 25 圖 28 基本過程 7． 單擊“確定”，曲面除料完成。選擇“編輯”－“隱藏”命令，拾取兩個(gè)曲面將其隱藏掉。然后單擊“真實(shí)感顯示”按鈕 ， 造型結(jié)果如圖所示。 圖 29 凹模型腔 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 26 第 三 章 可樂瓶底凹模型腔加工 可樂瓶 底 凹模型腔 加工 前的 準(zhǔn)備 工作 刀具的選擇： 刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。 選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn) 中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。 在進(jìn)行自由曲面加工時(shí)，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般取得很能密，故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀，因此，只要在保證不過切的前提下，無論是曲面的粗加工還是精加工， 都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質(zhì)量和加工效率的提高，則可以使整個(gè)加工成本大大降低。 在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫上，按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和換刀動作。因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄，以便使鉆、鏜、擴(kuò)、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具，迅速、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫上去。編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 27 尺寸、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍，以便在編程時(shí)確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國的加工中心采 用 TSG 工具系統(tǒng)，其刀柄有直柄 (三種規(guī)格 )和錐柄 (四種規(guī)格 )兩種，共包括 16 種不同用途的刀柄。 在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工中，由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進(jìn)行，占用輔助時(shí)間較長，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則：① 盡量減少刀具數(shù)量； ② 一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工部位；③ 粗精加工的刀具應(yīng)分開使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具； ④ 先銑后鉆； ⑤ 先進(jìn)行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工； ⑥ 在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。 切削用 量的選擇： 切削用量包括：切削速度、進(jìn)給速度、背吃刀量、和側(cè)吃刀量。 在實(shí)際的生產(chǎn)中如何合理地選用對提高生產(chǎn)效率，改善工件表面粗糙度和加工精度都有密切的關(guān)系。 三種進(jìn)給量的關(guān)系為： Vf=fn=afzn 式中 af—— 每齒進(jìn)給量， mm/z； n—— 銑刀（主軸）轉(zhuǎn)速， r/min； z—— 銑刀齒數(shù)。 推薦數(shù)值表如下： 工件材料 硬度 /HB 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 立銑刀 端銑刀 立銑刀 端銑刀 低炭鋼 150 ～ ～ ～ ～ 150～ 200 ～ ～ ～ ～ 中、高 炭鋼 220 ～ ～ ～ ～ 225～ 235 ～ ～ ～ ～ 325～ 425 ～ ～ ～ ～ 灰鑄鐵 150～ 180 ～ ～ ～ ～ 180～ 220 ～ ～ ～ ～ 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 28 220～ 300 ～ ～ ～ ～ 可鍛鑄鐵 110～ 160 ～ ～ ～ ～ 160～ 200 ～ ～ ～ ～ 200～ 240 ～ ～ ～ ～ 240～ 280 ～ ～ ～ ～ 合金鋼 220 ～ ～ ～ ～ 220～ 280 ～ ～ ～ ～ 280～ 320 ～ ～ ～ ～ 320～ 380 ～ ～ ～ ～ 工具鋼 退火狀態(tài) ～ ～ ～ ～ HRC 36 ～ ～ ～ ～ HRC 35～ 46 ～ ～ HRC 46～ 56 ～ ～ 鋁鎂合金 95～ 100 ～ ～ ～ ～ 切削速度 ： V=π Dη /1000 D— 銑刀直徑（ mm）η — 銑刀轉(zhuǎn)速 r/min, π — 圓周率 從公式中可以看出，直徑、轉(zhuǎn)速和銑削速度成正比，也就是 D、η越大，V也越大。 在實(shí)際加工中，對刀具耐用度影響最大的是銑削速度，而不是轉(zhuǎn)速。因此，我們往往是根據(jù)刀具和被加工工件的材料等因素先選好合適的銑削速度，然后再根據(jù)銑刀直徑和銑削速度來計(jì)算并選擇合適的轉(zhuǎn)速。 轉(zhuǎn)換公式如下： n=1000V/π D 公式中可以看出兩個(gè)變量 V、 D中 V↑、 n↑ , D↑、 n↓。 河南大學(xué)