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[CATIA曲面教程] 基于CATIA的自由曲面的设计及数控加工研究

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CATIA建模 发表于 2019-11-25 14:57:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
CATIA建模
2019-11-25 14:57:46 1104 0 看全部
  基于CATIA的自由曲面的设计及数控加工研究

  自由曲面一般较为复杂,有着较为繁琐的计算和较多的程序段。手工编程在实践过程中逐渐暴露出来了一系列的问题,那么就尽可能的将自动编程给应用过来。在自动编程的过程中,程序员结合零件图样和工艺要求,将相关的CAD/CAM软件给应用过来,借助于CAD模块实现建模,然后利用CAM模块产生刀具路径,数控程序由后置处理程序来产生,借助于软件向数控机床传输,这样自由曲面的加工就得到了完成。
基于CATIA的自由曲面的设计及数控加工研究9

  1基于Catia的自由曲面的设计

  Catia是世界上一种主流的设计软件。它被广泛应用到各个领域,它的集成解决方案可以对所有的产品设计和制造领域进行覆盖,特有的电子样机模块和混合建模技术,可以在较大程度上提升企业竞争力和生产力。为了方便人们理解,我们以萨克斯哨片为例,进行了分析。

  构建萨克斯哨片曲面模型:选择上拉菜单开始/形状的常规曲面设计命令,系统就会弹出相应的对话框。将需要创建的零件名称输入到零部件名称中,这样就进入到了零件设计平台。在点定义对话框中,定义一个在zx平面上相应坐标值的点;利用同样的方法,创建若干个点于zx平面上。创建一条样条曲线,保证可以通过上面所创建的点。将快速修剪工具应用过来,将条曲线的右端给修剪掉,然后将轴线给删除掉,将草图绘制工作台给退出去,就返回到了零件设计工作台中,在对话框中,对参考面进行构建。按照上述的步骤,将样条曲线创建于参考平面上,然后创建一个水平线,它的起点为样条曲线的左端点。将这种方法应用过来,对另外13个参考平面进行创建,并且将相应的样条曲线绘制于参考面上。在定义对话框中,有效结合样条曲线和直线。使用同样的方法,结合其他草图的样条曲线和直线,隐藏相应草图,就可以得到一组结合曲线。在多截面曲面定义对话框中,就可以有效创建多截曲面。

  2基于CATIA的自由曲面的数控加工

  我们依然将萨克斯哨片应用过来,为了更好地对加工参数进行设置,就需要将上文所创建的哨片模型中不需要加工部分去除掉,只将需要加工的部分保留下来,依然下拉菜单,对加工命令进行选择,这样就进入到了曲面加工模块,在毛坯创建的对话框中,对目标零件进行选择,这样就成功创建了毛坯零件。

  将毛坯零件激活,进入到零件设计模块,将一个相应坐标值的点创建于xy平面上,这样就可以对工作坐标系的原点和坐标更好的设置。完成创建之后,返回到曲面加工模块。

  一是对加工要素进行设置:在零件操作对话框,对各项加工要素进行设置,如数控机床、参考坐标系、几何体等。在数控机床编辑器对话框中,对三轴联动机床进行选择。在参考坐标系定义对话框中,可以对本坐标系的名称进行设置,对对话框中的原点单击,对事前创建的一点进行选择,对对话框中的Z轴进行单击,系统就会弹出一个对话框,对手工指定法进行选择,设定Z轴,对对话框中的X轴进行单击,系统会弹出对话框,同样对手工指定法进行选择,设定X轴。

  在几何参数设置方面,在加工目标零件选择方面,将目标零件加工命令输入进来,对特征数合理选择。其次是对毛坯模型进行选择,将毛坯零件名称输入进来,合理对特征数进行选择。将安全平面命令输入进来,对毛坯上表面进行选择,这样就合理设置了加工参数。

  二是CATIA模拟加工:在插入位置方面,选择相关结点,将Sweeping Rough命令输入进来,系统就会弹出一个对话框。在对话框的加工区域感应区,对目标零件进行选择。选择之后,就会有加工零件的字样出现于零件上,完成选择之后,就会返回到对话框中。在对话框中,对加工区域上的偏置字样进行双击,将0.0毫米输入到弹出的数值框。因为采用的是芦竹,有着较小的切削力,那么就可以将一次切削成型的方法给应用过来。将刀具名称和刀具参数命令输入进来,加工刀具方面选择的是球头立铣刀,切削刃布满了球头上,圆弧连接圆周刃和球头刃,可以径向和轴向进给。在圆锥面、圆柱面以及球面上,采用这种铣刀可以将其作为主切削刀,在切削的过程中,不仅可以沿铣刀轴向做进给运动,也可以沿铣刀径向做进给运动,并且往往在一点实现球头和工件的接触,数控机床控制着铣刀,可以对非常复杂的成型表面进行加工。我们在参数设置的相关对话框,在CATIA数控加工系统中输入球头立铣刀的各个参数,以便更加顺利地开展数控加工。

  三是数控程序的生成:在特征数中,对相应结点进行选择,在弹出的快捷菜单中,对交互式生成数控程序命令进行选择,系统弹出一个对话框,在数控数据格式下拉列表框中,对数控程序进行选择。对数控程序卡进行选择,在下拉列表框中,对一种程序格式进行选择。在本对话框中,可以对数控程序的格式进行查看和修改。接着在对话框中,将一个程序号输入进来。继续下一步,就可以成功生成数控程序。在输入数控铣床专用程序的时候,手工输入以及电脑输入两种方式都是可行的。因为施工方式有着较大的工作量和较低的效率,容易有错误出现,因此,通常将电脑传输的方式给应用过来。

  3结语

  通过该文的叙述分析我们可以得知,CATIA自由曲面较为复杂,有着较多的加工程序,设计和加工起来较为复杂。针对这种情况,就可以将CATIA给应用过来。采用数控加工技术,可以促使效率和质量得到显著提升。相关的设计加工人员需要的不断努力,积极学习先进技术,对CATIA的操作方法熟练掌握,更好的应用,以便提升自由曲面的设计和数控加工质量。
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