发布时间:2017-09-06作者:智汇胡妮
0 引言
CAXA制造工程师是由北京数码大方科技股份有限公司开发,国内领先的工业软件,它采用了全中文界面,具有简单、易学、易用、高效、上手快的特点,是一款对计算机技术指标要求不高、且具有卓越辅助设计和辅助制造性能的优秀软件,该软件不同于其它国外开发的CAD/CAM软件,对于初学者来说,比较容易入门,为此在许多高等院校都开设了这门课。目前在锻造模具、塑料模具、汽车覆盖件拉伸模具、压力铸造模具等复杂模具的制造中已得到广泛应用,并可以对兵器、航空航天等行业的精密零件进行3D造型、数控加工仿真、生成数控加工程序和工艺规程。造型是数控加工的基础,CAXA制造工程师提供了二维和三维线架造型、自由曲面造型、基于实体的特征造型以及实体特征与曲面相结合的多种造型方法,可以对任意形状的复杂零件实现造型设计和辅助制造。特别是精确的实体特征造型技术完全摒弃了传统的体素合并和“交、并、差”的繁琐方式,简化了零件的造型设计。
“曲线打断”是把拾取到的一条曲线在指定点处打断,形成两条曲线,产生新的端点。它是造型过程中常用的基本功能,对提高绘图质量起着至关重要的作用。若不合理使用该功能,在三维造型中经常会出现条件不满足无法生成模型或操作失败现象。
1 “曲线打断”的应用实例
1.1 在特征生成“放样增料”中的应用
该零件由四部分组成,其中Ⅲ是上底面为矩形、下底面为圆形的台体,由于两底面的截面形状不相似,在采用“放样增料”造型时产生扭曲,如图2所示,因此在做草图时需要对上截面曲线矩形、下截面圆曲线的对应点进行“曲线打断”操作,确保“放样增料”指令拾取上、下截面曲线的对应点位置,生成的实体特征形状精确不扭曲。
具体步骤如下:
①在零件特征树上选择XOY面为草图基准面;
②按F2键进入草图状态;
③以坐标原点为圆心作直径为55mm的圆;
④选择打断功能,拾取圆最右侧的型值点;
⑤按F2键退出草图;
⑥构建新的基准面,距离坐标平面XOY为20mm,并在该基准面内作矩形草图,然后依次在80×60各边的中点位置分别打断;
⑦单击“放样增料”实体特征,在X轴正方向对应边的中点位置对应拾取。
可以看出没有利用“曲线打断”指令的图2的造型产生扭曲变形,不符合造型要求,而图4只是在作每个截面曲线时多增加了一步“曲线打断”的操作,就实现精确的造型。
1.2 在曲面生成直纹面中的应用
图1所示的零件图的实体,还可以借助曲面造型,先生成闭合曲面,再用实体特征的“闭合曲面填充”功能生成实体,其中Ⅲ部分的曲面生成可以选择“直纹面”功能,同样防止生成的曲面发生扭曲,需要在对应点位置进行“打断操作。
曲面生成的具体步骤如下:
①在XOY面作直径为55mm的圆和80mm×60mm的矩形;
②沿Z轴正方向平移矩形20mm;
③在圆右侧型值点位置打断;
④在矩形X轴正方向对应边的中点位置打断,并从打断处拾取(最好用单个拾取)进行“曲线组合”;
⑤用“直纹面”功能,在X轴正方向上的对应位置拾取圆和矩形两个截止线,生成曲面。
1.3 在特征生成导动增料中的应用
包括底部圆盘、三角星、圆周凸台组成,其中,圆周凸台的造型方法可采用CAXA制造工程师实体特征的旋转增料或导动增料完成,若采用导动增料造型时,需要截面线和轨迹线,截面线是半径为R2的半圆,而轨迹线即是直径为86mm的圆,但是按照这样的线条操作,在造型时会发现指令是不执行的,所以要思考一下还有哪些条件不满足,虽然看起来直径为86mm的圆在形状上是可以的,根据经验“导动增料”中的轨迹线是不能封闭的,为此需对直径为86mm的圆打断并作隐藏处理。
具体步骤如下:
①在XOY作图平面内作直径为86mm的圆,在X轴方向正负两位置进行打断操作;
②在零件特征树上选择XOZ面为草图平面;
③按F2键进入草图状态;
④以打断点为圆心作半径为2mm圆的草图;
⑤按F2键退出草图;
⑥隐藏前半部分被打断的半圆,用导动增料生成半圆环体;
⑦用同样方法生成另半圆环体,然后全部显示;
上例的圆环由于是旋转体所以可以用“导动增料”或“旋转增料”生成实体,但若是椭圆或其它不对称的图形,就必须用“导动增料”造型,而“导动增料”的轨迹线不能是封闭的,就必须采用“曲线打断”分成两部分,再分别导动生成要求的实体。
1.4 在圆弧面造型中的应用
绘制图11所示的天圆地方的曲面造型。其中标注2的曲面可以用直纹面或三边面造型,而不是要求的圆弧面,为此需要对曲线圆进行打断操作。
具体操作步骤:
1)拾取圆,并用圆的型值点,在四个位置作“打断”操作;
2)用直纹面中的“点+曲线”,即可得到需要的圆弧面;
2 结论
以上是作者在CAXA制造工程师造型过程中,发现的一些必须使用“曲线打断”的典型实例,通过实例总结出“曲线打断”使用时的一些经验如下。
2.1“曲线打断”用于需拾取两个截面线形状不同的CAXA造型
当图形出现扭曲或变形不符合造型要求时,应考虑使用“曲线打断”。CAXA制造工程师的曲面和实体特征指令造型时,一般都是先构造线架,接着再采用相应指令造型。但在采用相应指令造型时往往出现扭曲和变形不符合造型要求,如图2所示,这时就要注意两个截面曲线的形状,若截面曲线形状不相似,就要使用“曲线打断”在两个截面曲线对应的位置得到拾取点,对应点拾取后得到需要的造型。
2.2 “曲线打断”用于需要非封闭曲线的CAXA造型
当特征生成指令中的“导动增料和导动除料”的轨迹线是封闭时,应使用“曲线打断”把其断开。由于“导动增料和导动除料”的轨迹线不能是封闭的,否则完不成操作,为此当指令不执行时,就要考虑轨迹线是否断开。
2.3“曲线打断”用于需拾取部分曲线的CAXA造型
当造型时使用的是整条曲线的部分时,需使用“曲线打断”。例如,前面图11中根据造型要求的整个圆的一部分,不打断时拾取的是整个圆周,得到的是不合要求的圆锥面;而当使用“曲线打断”把圆周分为四部分时,拾取的是圆周的四分之一,就得到需要的圆弧面。
3 结束语
工程技术人员在使用CAXA制造工程师时,首先要熟悉软件的所有功能,并能灵活应用,同样的模型可以采用不同造型方法,通过对比找到最佳途径;其次是通过大量的建模发现问题,及时总结,避免错误的再次出现,提高效率,即所谓的“熟能生巧”。另外就是对所需造型的零件图要分析结构组成、读懂、读透,然后选择合适的造型方法。实际使用证明CAXA制造工程师可以很方便地自动生成精确、可靠的数控加工程序,为数控加工行业提供了从造型设计到加工代码生成的全面、高效的解决途径。
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