摘要:本文以一個(gè)典型鍛模零件為例,論述了
CAXA制造工程師軟件在
模具造型設(shè)計(jì)以及制造加工過程應(yīng)用的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。
6;rJIk@Fx= 關(guān)鍵詞: 造型;布爾運(yùn)算;加工;高速銑;仿真
26n+v(re w6ZyMR,T CAXA系列軟件是一套具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)計(jì)制造軟件,在我國各大、中型企業(yè)尤其是制造業(yè)得到了廣泛應(yīng)用,獲得了是廣大用戶的好評(píng)。其中CAXA制造工程師這一軟件,由于其集三維設(shè)計(jì)、虛擬仿真加工、自動(dòng)生成G代碼等功能于一體,大大縮短了生產(chǎn)企業(yè)廠品研發(fā)、制造的周期,為企業(yè)在市場競爭中贏得先機(jī)。尤其在模具制造方面,其獨(dú)特的功能優(yōu)勢(shì)更加突出。下面以一個(gè)鍛模的設(shè)計(jì)、加工過程為例,簡述CAXA制造工程師軟件在模具設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用的特點(diǎn)。
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kK/: ]7SX _:'* 鍛模是模具加工行業(yè)比較常見的,我們分析圖1這個(gè)鍛模,它的工作面都是型面,在造型過程中不能簡單的用些特征造型完成,需要用到曲面造型的功能,中間的飛邊槽直接造型的話也很難,我們可以用CAXA制造工程師提供的布爾運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)它,下面就具體分析一下。
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^id9_RU 圖1 鍛模二維圖1 造型思路
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.Y!]{c 三維空間造型,目前大多數(shù)都是根據(jù)二維圖紙來做的。所以如何很好的理解二維三視圖是能否做出實(shí)體造型的第一步。俗話說“胸有成竹”,這和做繪畫、雕塑等進(jìn)行形象思維工作的特點(diǎn)是一樣的。我們就是要根據(jù)二維圖紙首先在腦子里建立起我們要做的造型的空間形狀,然后根據(jù)腦中建立的模型、二維圖紙?zhí)峁┑臄?shù)據(jù)和CAXA制造工程師軟件提供的造型功能,確定用什么樣的造型方法來做造型,這是我們?cè)谧鋈S造型時(shí)的一般思維規(guī)律。如果在圖紙都沒有理解的情況下著急去做造型,只能收到事倍功半的效果。如果我們能夠更進(jìn)一步了解一下要做的零件的用途,功能等方面的情況,也會(huì)對(duì)正確理解圖紙、做造型、避免錯(cuò)誤的產(chǎn)生有很大的益處。
Kgev*xg dN'2;X 2 分析圖紙
iDp'M`(6h yU"pU>fV@ 根據(jù)圖1提供的5個(gè)視圖我們要能想象出這個(gè)零件是一個(gè)什么樣的空間的形狀。它是一個(gè)中間凹,二邊有臺(tái),而且是一個(gè)1度多的斜臺(tái),四周有一圈槽。根據(jù)圖紙?zhí)峁┑牧慵Q“鍛模”,我們可以分析出,這一圈槽是飛邊(跑料)槽,真正的型腔是中間凹下去的部分,也是這個(gè)零件最核心的部分。圖紙中確定零件形狀的關(guān)鍵截面有四個(gè):主視圖的左端面、右端面和中間的B—B、A—A截面。圖紙中提供的最關(guān)鍵的尺寸是B-B截面尺寸和2度尺寸,根據(jù)根據(jù)這些數(shù)據(jù)我們可以推算出其余三個(gè)截面。造型的主要工作就是根據(jù)這四個(gè)截面來造型。利用給定的截面來做造型,首選的功能就是放樣增料、放樣除料。中間Z-56最深處的形狀是一個(gè)矩形,根據(jù)圖紙給定的條件是可以做出的。零件的四周是四個(gè)三種不同角度的斜面。這三個(gè)面也是可以做出的。這一部分的形狀我們可以考慮多曲面裁實(shí)體,也可以考慮根據(jù)四周斜面的斜度求出上端的矩形,利用上下二個(gè)矩形做拉伸除料。在這里我們采用第二種方案。這樣我們這個(gè)造型的最主要部分都是用放樣增料和放樣除料來完成的。四周6mm深的槽在本例中可能是一個(gè)難點(diǎn),只在本例這一個(gè)范圍內(nèi)想辦法,怎么做都很麻煩,因?yàn)檫@個(gè)槽的底面座落在多個(gè)面上,而且還有一個(gè)1.5mm的尺寸。這時(shí)我們千萬不要忘了實(shí)體的布爾運(yùn)算,它可以使我們化難為易。根據(jù)圖紙給的條件我們直接做一個(gè)凹槽很麻煩,但我們?nèi)绻凑請(qǐng)D紙給的條件做一個(gè)跟凹槽形狀一樣的凸型卻很容易。我們把凸型做出,存為X_T文件。然后再與已經(jīng)做好的模型做一個(gè)布爾運(yùn)算中差運(yùn)算,問題就解決了。
:oRR1k @wa2Z 3 鍛模造型
r334E ' fXBWi6 確定了造型方案,具體造型過程如下:
72J@Dc W$_}lE$ 3.1 做出四個(gè)截面
Z)=S. ) JBY`Y]V3 按照?qǐng)D紙尺寸做出空間的4個(gè)截面,四個(gè)截面Z-56的尺寸是一樣的。夾角為120度的二條切線和R40圓弧是不一樣的。它是根據(jù)2度這個(gè)條件在變化,相當(dāng)于是以B-B截面為基準(zhǔn)的橫貫二端的一個(gè)錐面。B-B截面已經(jīng)符合圖紙的要求,其余三個(gè)截面還需要繼續(xù)作。是否需要預(yù)備一個(gè)計(jì)算器,算一下這三個(gè)截面各應(yīng)該等距多少呢?不用。我們只需要用一面,但角度不同,我們通過做個(gè)空間2度線,然后平移的方式做出,最后結(jié)果見圖2。
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~loJYq'y 圖2 造型截面圖3.2 根據(jù)左右二端的截面線做拉伸增料,得到整個(gè)造型的主體
frB~ajXK Z/#l~.o[ 我們上面做的是空間曲線,要想通過放樣增料來生成實(shí)體必須要把它變成草圖,我們通過投影得到零件左右兩端面的草圖,最后通過放樣增料得到零件主體,見圖3。
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\^=Wp'5R 圖3 零件主體造型3.3根據(jù)中間二個(gè)截面做拉伸除料,做出型腔中8.7mm部分。
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"Me)' 圖4 型腔造型3.3.1 根據(jù)Z-56深處的長方形和四周的斜度求出延伸到上面的截面,做拉伸除料,得到Z-56 坑。圖4
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<zmtVE*>g 圖4 拉伸除料3.3.2 做出6mm深槽的凸形,與已經(jīng)做好的模型做布爾運(yùn)算。圖5
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Grot3a 圖5 布爾運(yùn)算
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aI8k:FK" 圖6 實(shí)體倒角過程到此為止,我們做造型的六項(xiàng)任務(wù)已經(jīng)全部完成,最后的造型結(jié)果如圖7所示
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Yc5{M*w 圖7 實(shí)體造型結(jié)果4 鍛模的加工過程
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