零件数控加工及代码生成
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导动线精加工与导动线粗加工类似，导动加工是二维加工的扩展，也可以理解为平面轮廓的等截面加工，是轮廓线沿着导动线平行运动生成轨迹的方法；三维偏置精加工能够由里向外或由外向里生成三维等间距加工轨迹，可以保证加工结构有相同的残留高度，提高加工质量和效果，同时，也可以使刀具在切削过程中保持载荷恒定，比较适用于高速机床精加工；轮廓线精加工在毛坯和零件形状几乎一致时最能体现其优势，空行程较多，若毛坯和零件形状相差较大则空行程较多，影响加工效率；深腔侧壁加工多适用于模具，它需要特定的刀具，因此需要根据具体加工条件来考虑其使用场合。
②按照走刀方式分：单向、往复、环切、摆线、插铣。
③按照切削量分：粗加工、半精加工、精加工。
1.1.2
粗加工是以快速切除毛坯余量为目的，在粗加工时选用大的进给量和尽可能大的切削深度，以便在较短的时间内切除尽可能多的切屑。粗加工对表面质量的要求不高，只是为了加工出大体形状，降低成本，降低后续加工设备的磨损，提高经济效益。
1.1.3
精加工是在粗加工之后，精加工过程中的加工余量较小，主要是为了提高工件的精密度，减少误差，提高零件的表面质量。
常用的精加工方式有9种，分别为：参数线精加工、等高线精加工、扫描线精加工、浅平面精加工、导动线精加工、限制线精加工、三维偏置精加工、轮廓线精加工、深腔侧壁加工。
参数线精加工是针对面的一种加工方式，采用平行走刀的方式，走刀的方向与面的参数线有关系；等高线精加工是按照零件形状分层单刀轨加工。可以进行局部等高加工，还可以控制平坦区域的加工先后次序；扫描线精加工是采用平行走刀的方式，并且增加了自动识别竖直面并进行补加工的功能；浅平面精加工可以自动识别零件模型中平坦的区域，真的这些区域生成的精加工刀具轨迹，大大提高了零件平坦部分的精加工效率；限制线精加工生成多个曲面的三轴刀具轨迹，刀具轨迹限制在两系列限制线内，适用于多曲面的整体加工和局部加工。
9.精加工参数设置，如下图1-10。
图1-10精加工参数设置
10.精加工轨迹生成及代码，如下图1-11。
图1-11精加工刀具轨迹及代码生成
11.钻孔，对于本课题研究的零件来说，对于零件上的孔不能够直接使用铣刀铣出来，必须先用钻头打孔，否则会使铣刀损坏或者减少刀具寿命。
图1-12孔加工及生成代码
12.区域式粗加工
1.2
1.2.1
毛坯的形状和材料对零件加工过程中刀具的选择，切削用量等的影响很大，因此要想要更好的生产出合格优质才零件，就必须选择合适的毛坯。
要选择合适的毛坯，首先要确定毛坯的材料，因为本课题研究的零件是航空航天薄壁零件，因此必须要求零件的质量要小，即材料的密度不能过大，并且对材料的刚度和强度等性能有一定要求，并且对硬度也有一定的要求，硬度不能过大，否则容易损伤刀具，因此经过考虑选择毛坯的材料为7050T7451铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系合金。
71.3 GPa
剪切强度
泊松比
硬度(HB)
强度
305MPa
0.33
110~120
525MPa
表1-1 7050T7451铝合金的力学性能参数
1.2.2
1.首先要拾取零件的实体边界，拾取边界后，如下图1-2所示。
图1-2零件实体边界的选取
2.毛坯的生成，如下图1-3
图4-3定义零件件的毛坯
3.起始点的选择，如下图1-4
对于有孔的部位，不能用铣刀直接进行铣削，必须使用钻头先钻出孔，在第11步钻孔完成之后才能开始这一步，用使用区域式加工方法，对钻头钻出的孔进行加工。如下图4-13所示。
1-13区域式粗加工
1.3
1．本章主要介绍了使用CAXA制造工程师的CAM功能的方法，CAXA制造工程师提供了各种不同的粗加工、精加工的方式，通过不同加工方式及加工方式之间的配合，可以完成各种简单甚至复杂的零件的加工轨迹的生成以及及代码的生成。
2．通过对零件的工艺寻优，对生成的刀具轨迹和生成的NC代码的修改，使生成更为优良的刀具轨迹和NC代码，并且模拟了零件的加工过程中，预测了切削的正确性。
3．CAXA制造工程师除了常规的粗加工、精加工外还有其它的一些辅助功能，具有钻孔、深钻孔、镗孔、攻丝等钻孔功能，可以利用机床固定循环，提高代码效率，此外提供刀具轨迹编辑功能，实现刀具轨迹的裁剪、反向、刀位点增加删除和移动功能。
整个加工过程可以分为前置处理和后置处理，前置处理是指将CAD设计的模型，通过CAM软件计算产生刀位轨迹的过程，而后置处理是将到位轨迹转换成机床所能接受的程序代码（G代码）的过程。
1.1.1 CAXA
CAXA制造工程师加工时的加工类型很多，按照不同的分类方式可以分成不同的类型。
①按照运动方式分：两轴、两轴半、三轴联动、四轴、五轴。
粗加工适合不同性质的零件的加工，粗加工主要有：区域式粗加工、等高线粗加工、扫描线粗加工、摆线粗加工、导动线粗加工等等。
区域式粗加工主要是用来铣平面或者平底直壁型腔的分析层；等高线粗加工主要适用于不规则型腔或者凸模的分层去大量，等高线粗加工的使用范围广，可以指定加工区域，优化空切轨迹；扫描线粗加工是采用平层切的方法进行粗加工，适合使用端刀进行对称凸模粗加工；摆线粗加工是使刀具在负荷一定的情况下进行区域加工的加工方式，采用摆线粗加工可以提高模具型腔部粗加工效率和延长刀具的使用寿命；插铣式粗加工适用于深腔模具的加工；导动线粗加工不需要造型，直接按照轮廓线和导动线进行加工。
零件的数控加工及代码生成
使用CAXA制造工程师可以实现零件的零件加工过程中加工轨迹生成对零件的制造是非常有必要的，通过对自动生成代码的修改可以优化零件的加工路线以使使零件更好更快的加工出来。
数控加工的最大特征有两点：一是可以极大地提高精度，包括加工质量精度及加工时间误差精度；二是加工质量的重复性，可以稳定加工质量，保证加工零件质量的一致。也就是说，加工零件的质量和加工时间是由数控程序决定，而不是由机床操作人员决定。数控加工有以下优点：
③高效率与采用普通机床相比，采用数控加工一般可以提高生产率2~3倍，在加工复杂零件时生产率可以提高十几倍甚至几十倍，在使用数控设备进行高速加工时，加工效率甚至可以上百倍的提高或者更高。特别是五坐标加工中心和柔性单元设备，零件一次装夹后就能完成几乎所有部位的加工，不仅可以消除多次装夹引起的定位误差，而且可以大大减少加工辅助操作，使加工效率进一步提高。
④高柔性只需改变零件加工程序即可适应不同品种的零件加工，而且几乎不需要制造专用的工装夹具，因此加工柔性好，有利于缩短产品的研制和生产周期，适应多品种、中小批量的现代生产需要。
4.1 CAXA
CAM造型和CAD造型有本质的区别，CAD造型的目的是为了将产品的形状和配合关系表达清楚，它要求的几何表达方式比较统一且必须是完整的，一般是三维实体或曲面；CAD造型应该能够自动转换成二维平面图纸。而CAM造型是为加工服务的，目的是为了给加工轨迹提供几何依据，虽然加工造型的机床是设计造型，但是它的造型表现形式不一定使用同一的几何表达方式，它可以是二维线框、三维曲面、三维实体或者它们的混合体。
其次要考虑毛坯的形状尺寸，毛坯的尺寸决定着粗加工的加工轨迹，若是毛坯的尺寸过大则在加工的过程中，刀具空切较多，影响生产的效率，同时也造成资源的浪费。
综上所述，选择毛坯的尺寸为220mm*120mm*10mm。毛坯的性能如下表1-1所示：
屈服应力
抗拉强度
密度
弹性模量
470 MPa
525MPa
2830 Kg·
①具有复杂加工能力复杂形状零件在飞机、汽车、造船、模具、动力设备和国防军工等制造部门具有重要地位，其加工质量直接影响整机产品的性能。数控加工运动的任意可控性使其能完成普通加工方法难以完成或者无法完成的复杂型面加工。
②高质量数控加工是数字程序控制实现自动加工，排除了人为的误差因素，且加工误差还可以由数控系统通过软件技术进行补偿校正。因此，采用数控加工可以提高零件加工精度和产品质量。
图1-4轨迹起始点的选择
4.机床后置设置,如下图1-5
图1-5机床后置设置
5.零件的粗加工，如下图1-6。
图
1-6零件的粗加工
6.粗加工设置，如下图1-7。
图1-7粗加工中各参数的设图1-8粗加工生成轨迹及代码生成
8.零件精加工，如下图1-9所示。
图1-9零件精加工
②按照走刀方式分：单向、往复、环切、摆线、插铣。
③按照切削量分：粗加工、半精加工、精加工。
1.1.2
粗加工是以快速切除毛坯余量为目的，在粗加工时选用大的进给量和尽可能大的切削深度，以便在较短的时间内切除尽可能多的切屑。粗加工对表面质量的要求不高，只是为了加工出大体形状，降低成本，降低后续加工设备的磨损，提高经济效益。
1.1.3
精加工是在粗加工之后，精加工过程中的加工余量较小，主要是为了提高工件的精密度，减少误差，提高零件的表面质量。
常用的精加工方式有9种，分别为：参数线精加工、等高线精加工、扫描线精加工、浅平面精加工、导动线精加工、限制线精加工、三维偏置精加工、轮廓线精加工、深腔侧壁加工。
参数线精加工是针对面的一种加工方式，采用平行走刀的方式，走刀的方向与面的参数线有关系；等高线精加工是按照零件形状分层单刀轨加工。可以进行局部等高加工，还可以控制平坦区域的加工先后次序；扫描线精加工是采用平行走刀的方式，并且增加了自动识别竖直面并进行补加工的功能；浅平面精加工可以自动识别零件模型中平坦的区域，真的这些区域生成的精加工刀具轨迹，大大提高了零件平坦部分的精加工效率；限制线精加工生成多个曲面的三轴刀具轨迹，刀具轨迹限制在两系列限制线内，适用于多曲面的整体加工和局部加工。
9.精加工参数设置，如下图1-10。
图1-10精加工参数设置
10.精加工轨迹生成及代码，如下图1-11。
图1-11精加工刀具轨迹及代码生成
11.钻孔，对于本课题研究的零件来说，对于零件上的孔不能够直接使用铣刀铣出来，必须先用钻头打孔，否则会使铣刀损坏或者减少刀具寿命。
图1-12孔加工及生成代码
12.区域式粗加工
1.2
1.2.1
毛坯的形状和材料对零件加工过程中刀具的选择，切削用量等的影响很大，因此要想要更好的生产出合格优质才零件，就必须选择合适的毛坯。
要选择合适的毛坯，首先要确定毛坯的材料，因为本课题研究的零件是航空航天薄壁零件，因此必须要求零件的质量要小，即材料的密度不能过大，并且对材料的刚度和强度等性能有一定要求，并且对硬度也有一定的要求，硬度不能过大，否则容易损伤刀具，因此经过考虑选择毛坯的材料为7050T7451铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系合金。
71.3 GPa
剪切强度
泊松比
硬度(HB)
强度
305MPa
0.33
110~120
525MPa
表1-1 7050T7451铝合金的力学性能参数
1.2.2
1.首先要拾取零件的实体边界，拾取边界后，如下图1-2所示。
图1-2零件实体边界的选取
2.毛坯的生成，如下图1-3
图4-3定义零件件的毛坯
3.起始点的选择，如下图1-4
对于有孔的部位，不能用铣刀直接进行铣削，必须使用钻头先钻出孔，在第11步钻孔完成之后才能开始这一步，用使用区域式加工方法，对钻头钻出的孔进行加工。如下图4-13所示。
1-13区域式粗加工
1.3
1．本章主要介绍了使用CAXA制造工程师的CAM功能的方法，CAXA制造工程师提供了各种不同的粗加工、精加工的方式，通过不同加工方式及加工方式之间的配合，可以完成各种简单甚至复杂的零件的加工轨迹的生成以及及代码的生成。
2．通过对零件的工艺寻优，对生成的刀具轨迹和生成的NC代码的修改，使生成更为优良的刀具轨迹和NC代码，并且模拟了零件的加工过程中，预测了切削的正确性。
3．CAXA制造工程师除了常规的粗加工、精加工外还有其它的一些辅助功能，具有钻孔、深钻孔、镗孔、攻丝等钻孔功能，可以利用机床固定循环，提高代码效率，此外提供刀具轨迹编辑功能，实现刀具轨迹的裁剪、反向、刀位点增加删除和移动功能。
整个加工过程可以分为前置处理和后置处理，前置处理是指将CAD设计的模型，通过CAM软件计算产生刀位轨迹的过程，而后置处理是将到位轨迹转换成机床所能接受的程序代码（G代码）的过程。
1.1.1 CAXA
CAXA制造工程师加工时的加工类型很多，按照不同的分类方式可以分成不同的类型。
①按照运动方式分：两轴、两轴半、三轴联动、四轴、五轴。
粗加工适合不同性质的零件的加工，粗加工主要有：区域式粗加工、等高线粗加工、扫描线粗加工、摆线粗加工、导动线粗加工等等。
区域式粗加工主要是用来铣平面或者平底直壁型腔的分析层；等高线粗加工主要适用于不规则型腔或者凸模的分层去大量，等高线粗加工的使用范围广，可以指定加工区域，优化空切轨迹；扫描线粗加工是采用平层切的方法进行粗加工，适合使用端刀进行对称凸模粗加工；摆线粗加工是使刀具在负荷一定的情况下进行区域加工的加工方式，采用摆线粗加工可以提高模具型腔部粗加工效率和延长刀具的使用寿命；插铣式粗加工适用于深腔模具的加工；导动线粗加工不需要造型，直接按照轮廓线和导动线进行加工。
零件的数控加工及代码生成
使用CAXA制造工程师可以实现零件的零件加工过程中加工轨迹生成对零件的制造是非常有必要的，通过对自动生成代码的修改可以优化零件的加工路线以使使零件更好更快的加工出来。
数控加工的最大特征有两点：一是可以极大地提高精度，包括加工质量精度及加工时间误差精度；二是加工质量的重复性，可以稳定加工质量，保证加工零件质量的一致。也就是说，加工零件的质量和加工时间是由数控程序决定，而不是由机床操作人员决定。数控加工有以下优点：
③高效率与采用普通机床相比，采用数控加工一般可以提高生产率2~3倍，在加工复杂零件时生产率可以提高十几倍甚至几十倍，在使用数控设备进行高速加工时，加工效率甚至可以上百倍的提高或者更高。特别是五坐标加工中心和柔性单元设备，零件一次装夹后就能完成几乎所有部位的加工，不仅可以消除多次装夹引起的定位误差，而且可以大大减少加工辅助操作，使加工效率进一步提高。
④高柔性只需改变零件加工程序即可适应不同品种的零件加工，而且几乎不需要制造专用的工装夹具，因此加工柔性好，有利于缩短产品的研制和生产周期，适应多品种、中小批量的现代生产需要。
4.1 CAXA
CAM造型和CAD造型有本质的区别，CAD造型的目的是为了将产品的形状和配合关系表达清楚，它要求的几何表达方式比较统一且必须是完整的，一般是三维实体或曲面；CAD造型应该能够自动转换成二维平面图纸。而CAM造型是为加工服务的，目的是为了给加工轨迹提供几何依据，虽然加工造型的机床是设计造型，但是它的造型表现形式不一定使用同一的几何表达方式，它可以是二维线框、三维曲面、三维实体或者它们的混合体。
其次要考虑毛坯的形状尺寸，毛坯的尺寸决定着粗加工的加工轨迹，若是毛坯的尺寸过大则在加工的过程中，刀具空切较多，影响生产的效率，同时也造成资源的浪费。
综上所述，选择毛坯的尺寸为220mm*120mm*10mm。毛坯的性能如下表1-1所示：
屈服应力
抗拉强度
密度
弹性模量
470 MPa
525MPa
2830 Kg·
①具有复杂加工能力复杂形状零件在飞机、汽车、造船、模具、动力设备和国防军工等制造部门具有重要地位，其加工质量直接影响整机产品的性能。数控加工运动的任意可控性使其能完成普通加工方法难以完成或者无法完成的复杂型面加工。
②高质量数控加工是数字程序控制实现自动加工，排除了人为的误差因素，且加工误差还可以由数控系统通过软件技术进行补偿校正。因此，采用数控加工可以提高零件加工精度和产品质量。
图1-4轨迹起始点的选择
4.机床后置设置,如下图1-5
图1-5机床后置设置
5.零件的粗加工，如下图1-6。
图
1-6零件的粗加工
6.粗加工设置，如下图1-7。
图1-7粗加工中各参数的设图1-8粗加工生成轨迹及代码生成
8.零件精加工，如下图1-9所示。
图1-9零件精加工