連桿鍛模型腔3D造型與數(shù)控加工仿真
1概述
CAXA制造工程師是我國自主研發(fā)的集設計毁枯,制造和數(shù)控加工自動編程于一體的CAD/CAM軟件剂跟,具有強大的實體曲面混合造型功能和豐富的數(shù)據(jù)接口业扒,能夠實現(xiàn)產(chǎn)品復雜的3D造型設計和自動生成適合任何數(shù)控系統(tǒng)的NC代碼检吆,并通過加工仿真或代碼反讀檢驗加工工藝和代碼校驗。連桿作為機械傳動(世界傳動帶發(fā)展現(xiàn)狀與展望)機構中的重要零件程储,對其鍛件內部組織狀態(tài)和外形結構尺寸具有較高技術要求咧栗。對于連桿鍛模的設計與加工,傳統(tǒng)方法存在較多問題虱肄。而通過CAXA制造工程師中CAD/CAM功能的應用致板,鍛模設計與加工難度顯著減小,從而實現(xiàn)模具的快速設計與制造咏窿。
2連桿鍛模型腔3D建模
(1)3D造型方法CAXA制造工程師提供了基于零件實體的特征造型斟或,自由曲面造型以及曲面實體混合造型功能.
在零件的三維造型過程中,可以通過剪切虫喝,融合等方式使曲面與實體模型融為一體肮插,形成曲面實體復合造型模式,實現(xiàn)曲面與實體之間的操作俊揣,從而實現(xiàn)任90工具技術意復雜形狀零件的造型設計晚惊。對于連桿及其型腔的造型可采用基于特征的實體造型方法。
(2)連桿三維實體造型根據(jù)軟件提供的基于特征的實體造型功能乐太,獲取連桿的結構尺寸宛蒲,其造型過程:繪制基本體草圖,即兩圓40莉孽,80及外切圓弧R250恼稠,并將兩圓修剪為圓弧,然后運用拉伸增料生成拔模斜度為5!火晕,厚度為10mm的基體;拉伸大小凸臺来锥,繪制凸臺草圖時采用曲線投影的方法獲取實體邊界,然后運用空格鍵快捷菜單撲捉圓心繪制草圖液珠,拔模斜度不變腥例,分別拉伸獲得凸臺;大小凸臺凹坑采用旋轉除料的方法分別獲得,注意其旋轉軸為空間直線;基本體凹坑的繪制可采用等距偏移命令酝润,曲線投影的方法獲得燎竖,并對其圓角過渡處理;對零件實體按要求圓角過渡處理肆氓,獲得連桿實體模型。
(3)分模生成模具型腔連桿鍛模型腔的生成可以采用兩種分模方法:利用布爾運算生成模具型腔;利用模具分型工具直接分模處理底瓣。利用CAXA制造工程師提供的分模命令分模,可以對造型特征及型腔參數(shù)進行編輯蕉陋,而運用布爾運算分模后的型腔零件形成整體捐凭,零件特征樹自動消失,結構特征無法修改凳鬓。分模處理后模具型腔茁肠。
(4)坐標系統(tǒng)轉換由可知,分模后型腔與連桿零件坐標系比較缩举,Z軸方向相反垦梆。坐標系分模后的變化對型腔本身沒有影響,但影響加工軌跡的生成和加工仿真仅孩。
自動編程和數(shù)控加工仿真要求模型坐標系Z軸方向與機床Z軸方向相同托猩。因此必須對型腔進行坐標系統(tǒng)的轉換。將的型腔模型另存為责名。x-tparasolid格式文件溶迹,然后新建文件采用并入文件命令輸入剛才保存的文件。x-t格式文件液炼,在輸入特征對話框中選擇當前零件U輸入零件剩织,定位點選擇在坐標系原點,定位方式選擇給定旋轉角度枕络,輸入角度值180硬拴,即可使原坐標系Z軸得到反向處理。
3連桿鍛模CAM
3.1加工方式
CAXA制造工程師為零件數(shù)控加工提供多種加工方式搜澈,根據(jù)連桿鍛模型腔的結構特點和數(shù)控加工的工藝要求魁济,粗加工采用等高線粗加工,精加工采用等高線精加工乏傀。等高線粗加工參數(shù)磨豁。
等高線粗加工參數(shù)表加工參數(shù)切削用量加工方向順銑主軸轉速1500層高2慢速下刀速度50行距2切入切出連接速度800切削模式環(huán)切切削速度400行間連接直線退刀速度1000加工順序Z優(yōu)先下刀方式加工精度0.1安全高度50加工余量0.8慢速下刀距離15區(qū)域切削類型抬刀切削混合退刀距離15起始點坐標x=0,y=0四爹,z=80切入方式垂直毛坯類型參照模型刀具參數(shù)其他參數(shù)不設定刀具名D10球銑刀零件類型模具型腔刀具半徑5加工邊界刀角半徑5最小最大顾翼。
3.2加工軌跡仿真
根據(jù)鍛模型腔選定的加工方法,按照輸入等高線粗加工的相關加工參數(shù)和要求奈泪,選定加工模型适贸,并通過計算機的數(shù)據(jù)計算,快速圖形顯示生成刀具軌跡和刀具切削路徑涝桅。連桿鍛模等高線粗加工軌跡拜姿。隨后進行型腔加工過程的實體仿真烙样,仿真過程。
3.3NC代碼生成
CAXA制造工程師的CAD/CAM功能的中心任務在于通過數(shù)控加工用3D模型的設計和加工工藝參數(shù)的設置蕊肥,生成零件刀具軌跡谒获,然后將其離散成刀位點,經(jīng)后置處理生成與數(shù)控加工系統(tǒng)相匹配的G代碼壁却,即數(shù)控加工程序批狱。連桿鍛模粗加工部分加工程序如下:
O1001(lgxqm.cut)N10G90G54G00Z80.000N12S1500M03N14X-105.114Y-5.056Z80.000N16Z15.800N18G01Z0.800F50N20X-71.166Y-0.054F800N22G03X-70.757Y-0.048I0.198J0.430F400N4684G01Z-4.200F1000N4686G00Z80.000N4688M05N4690M30數(shù)控加工程序生成后,可通過數(shù)控加工仿真和NC代碼反讀校驗加工G代碼展东。根據(jù)實際的需要赔硫,還可以生成加工工藝清單,刀具表和計算零件的加工時間盐肃,能有效提高生產(chǎn)管理效率和水平估浴。
4結語
利用CAXA制造工程師的CAD/CAM功能,可以迅速準確地設計出連桿鍛模型腔實體模型锚倦,并通過機床后置處理和數(shù)控加工參數(shù)的設置酒管,生成數(shù)控加工NC代碼,提高了鍛模型腔設計任咨,制造的效率和精度腿弛,顯著地縮短了模具型腔的設計和制造周期,使模具設計和制造技術得到了新的發(fā)展雁巾。
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