毕业设计毕业论文基于CAXA制造工程师的典型零件清根加工策略.doc

工种：加工中心操作工题目：基于CAXA制造工程师的典型零件清根加工策略 摘 要：本文基于CAXA制造工程师软件，通过对典型零件的清根加工的应用特点和工艺注意事项加以论述，综合归纳了所遇到的主要问题，总结了这些问题的具体解决方法。 关键词 ：CAXA 清根 特点 目 录一、清根加工及必要性1二、CAXA制造工程师的清根功能2三、典型零件的清根加工3(一) 关于某些根部粗加工余量较大的零件的清根加工3(二) 关于直壁、面陡的零件的清根加工6(三) 关于根部非圆角零件的清根加工7四、清根加工几点注意现象及解决方法8五、结束语9参考文献9论文主体：基于CAXA制造工程师的典型零件清根加工策略CAXA系列软件是北京数码大方科技有限公司开发的具有完全自主知识产权的设计、制造软件，在我国大中专院校、大中型制造类企业得到了广泛应用，获得了广大用户的好评。其中CAXA制造工程师这一款软件，由于其集三维设计、虚拟仿真加工、自动生成G代码等功能于一体，大大缩短了生产企业产品研发、制造周期，为企业在市场竞争中赢得了先机。尤其在机械加工、模具制造等方面，其独特的功能优势更加突出。然而，任何一款软件只有和硬件以及加工工艺的完美结合才能高质、高效、低耗的完成加工任务，CAXA制造工程师也不例外。下面结合我在实习教学工作中使用CAXA制造工程师的体会，就典型零件的清根加工特点和工艺上的注意事项谈谈我的看法。一、清根加工及必要性所谓清根加工就是在加工过程中，工件的某些区域(如圆角或直角)需要用更小的刀具进行的局部精加工。在实际加工中,对残留的未加工区域进行清根加工是一道很重要的工序。零件的加工是通过控制刀具相对工件的运动来完成的。为提高切削效率,一般采用较大的刀具来切削曲面,从而在拐角处、曲面的交接处、曲面的凹陷处、狭窄的沟槽间等部位都会因刀具切削不到而残留下来形成未加工区域,必须再使用较小的刀具来进行加工。另外,在等高线精加工中平坦面的加工质量往往很差,表面残留高度远远超过允许值,必须进行清根加工。清根加工与粗铣、精铣有着明显不同,它加工的残留部位往往是区域小、周边复杂、厚度不均匀的,所以自动补加工通常采用直径较小的刀具,并提供适应残留区加工的走刀方式与切削量控制。另外，需清根加工处可能分布在不同深度、不同区域， CAXA制造工程师提供了控制加工顺序与优化清根加工路线的功能。二、CAXA制造工程师的清根功能在CAXA制造工程师中具有清根功能的有等高线补加工、笔式清根加工、笔式清根加工2、区域式补加工、区域式补加工2,如图1所示。其中等高线补加工针对的是比较陡峭的零件，笔式清根加工针对的是比较平缓的零件，而区域式补加工是综合了这两种加工方法的特点。另外参数线精加工、轮廓线精加工、等高线精加工也是可选择的清根加工方法,如图2所示。 图1 图2三、典型零件的清根加工(一) 关于某些根部粗加工余量较大的零件的清根加工图3 如图3所示,该零件在粗加工后，是先进行侧壁精加工还是先补加工清根呢？通常在冷冲压模具加工中采用等高线粗加工清根加工扫描线精加工这样的工艺流程。 在粗加工之后，工件根部余量过大，如果直接进行精加工，在这些地方有抗刀现象，轻者影响加工质量，重者折刀。解决办法只能降低进给速度，大大延长加工时间。在精加工之前进行清根加工，对于根部粗加工余量过大的零件，以较小进给量将根部余量去除，为精加工选择合理的进给速度扫清道路，大大提高了加工效率。1、等高线粗加工。 根据零件的形状，决定选用比较通用的加工策略等高线粗加工，因为CAXA制造工程师提供了高速铣的功能，在粗加工时候采用高速铣可以提高效率，减少变形。如图4所示。 图4 2、区域式补加工（清根加工）。根据图3所示零件的特点，我们采用区域式补加工来完成清根功能，选用D6R3的球刀。如图5所示。图53、扫描线精加工。该零件选用的加工策略为扫描线精加工，选用的刀具也是D6R3的球刀。如图6所示。 图6该零件加工工艺确定后生成刀具轨迹，在出G代码前，利用CAXA制造工程师提供的仿真功能检查程序是否有干涉，是否有过切，是否有残余，表面质量是否达到要求。检查完毕，所有方面都没问题。仿真加工如图7所示。图7 (二) 关于直壁、面陡的零件的清根加工图8为提高切削效率,一般采用较大的刀具来切削曲面,再使用较小的刀具来进行补加工。但是如图8所示零件，其深竖直侧壁有XY方向的0.3-0.5mm的粗加工余量。是先进行侧壁精加工还是先补加工清根呢？如果先补加工清根的话，由于干涉量过大，不但小直径的球刀有折断的可能性，而且深竖直侧壁的加工质量无法保证并可能无法补救。在实际加工中，尽量避免刀具陡坡下坡式加工。采用球刀陡坡下坡式加工会产生抗刀现象。尤其在拐角处，因为粗加工余量大、下坡式进给和突然改变进给方向载荷剧变。所以，抗刀现象严重的话会出现表面质量不好和根部过切等情况，刀具也多在此处折断。(三) 关于根部非圆角零件的清根加工如图9所示零件图91、粗加工（略）。然后通过等高线精加工和平面区域粗加工的方法精加工凸台（用D5R5球刀）和底平面（用D5平刀）。如图10所示。图10效果如图11所示，根部有残余量。图112、该零件是通过等高线精加工方法进行清根加工的。同样是利用D5平刀，层高用残留高度0.005 mm，有效z范围0-5mm。刀具路径如图12所示：图12仿真加工效果如图13所示：图13四、清根加工几点注意现象及解决方法 1、在清根加工的时候过切现象时有发生，用R4的刀精铣,根部圆角为R3,采用D6R3由外向内多刀清根,步进0.2,余量0,算出刀路检查没有过切，但实际上机，时有过切现象。解决方法是清根要比精加工刀小1号。比如根部为R3的角，应该采用R2.5的去加工才合理。用R3去清根形成一个死角加工过程，在实际加工中出现弹刀，发生了过切现象。2、留有加工余量。将加工余量设为0.05-0.1mm,避免精加工后，装刀和对刀时产生误差，干涉加工到已精加工完的表面,稍留的余量可用钳加工来解决。3、清根加工一般为最后一道精加工工序（也有先清根后精加工场合），加工部位粗加工余量通常都很大，并且刀具直径较小。所以，清根的进给量通常为精加工的一半左右为宜。4、因为清根加工部位一般粗加工余量都很大，设定水平、垂直方向圆弧切入切出可以使加工更加平顺，避免扎刀，以防刀具加剧磨损和影响表面质量。五、结束语清根是常用的加工工序，主要是把前面的加工中由于刀具直径大的原因而没有切除掉的余量加工掉，是提高加工效率，优化切削工艺的主要加工方法。有三种情况必须注意使用清根：一种是在曲面精加工（是在大刀后换小刀之前）之前，通过清根加工，清除角落处过多的残料，为了给小刀加工一个好的环境，避免小刀在型腔拐角处的切削量过大而进给不能保持恒定速度，避免精加工过程中切削量出现突然增大的现象，此时要先清根（小刀用等高线加工可除外）；另一种是在曲面精加工之后,通过曲面清根加工清除角落剩余的残料, 为了加工出符合要求的圆角，减少手工修模的工作量。第三清根常采用球头刀，针对单独的小R也可用立铣刀小步距层切。总之，只有将软件，硬件，工艺有机的结合才能达到良好的加工效果。参考文献1 罗军 杨国安 CAXA制造工程师项目教程 北京：机械工业出版社2010.62 刘江 高长银 黎胜容CAXA多轴数控加工典型实例详解北京：机械工业出版社2011.53 张秀玲 韩鸿鸾 数控加工技师手册 北京：机械工业出版社2005.44 杨立辉 单德臣 魏本香 CAXA制造工程师基础教程北京：清华大学出版社2008.10作者签名：