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[文章]用CAXA实体设计制作角度零件及工装
2004-09-15 10:58:00  作者:  来源:CAXA
  • [文章]用CAXA实体设计制作角度零件及工装
[摘要]:用CAD软件CAXA实体设计制作有多个空间角度的零件及其工装方便容易,通过测量造型实体的相关尺寸就得到所需的设计结果.因而该软件非常适于零件及工装的设计。
关键词:CAD CAXA实体设计 零件 工装
我们说CAXA实体设计适于零件和工装设计,通常是说该软件有强大的造型功能、使用方便容易,而产品的形状相对比较简单,是以非曲面为主的.更重要的是,我们不仅把这个CAD软件当作是一个造型工具,也把它当作一个测量工具,并且根据加工要求来实测一些设计所需的尺寸,这样它就免去了相应的计算,使零件及工装设计变得容易,这特别适于一些有复杂空间角度的零件及工装的设计。下面以制作9°27′44″,每英寸3牙、牙型半角30度的梳刀片及加工刀齿的工装体为例来说明它。
1、梳刀片造型
梳刀片实体见图1。从外形上看,它是一个一面有斜向齿的平行四边体。它的螺牙参数如前述、且刀齿相对螺纹中心线成9°27′44″,刀齿后面在垂直于螺纹中心线方向斜18度,齿顶还有半径为0.759的圆弧。由此得出刀片的造型过程如下。
从设计元素库的图素中拖出一个立方体到设计界面中,编辑截面成平行四边形,其尺寸按刀片外形。
用特征造型之扫描除料生成有18度后角的螺牙: 绘图平面放在平行四边形的相应面上。当扫描线平面不与刀齿中心平面平行时,要用三维球将其转正,之后才能绘制出符合要求的扫描线。绘图时注意,扫描线的起点应在绘图平面上。完成的梳刀片造型见图1。

2、生成夹具体

梳刀片是一个有多个空间角度的产品。加工时安装它的工装体也是空间角度的,而且磨制它的砂轮半角也不再是原先的`30度,齿顶也不再是原先简单的圆弧,而是一根样条线。所有这些通过计算来解决是很复杂的,然而用实体设计这个软件来解决它就很容易。生成工装的步骤是:
调整刀片的加工平面(图示的18度平面)至基本正视状态。
在刀片18度面上放置一个立方体图素,以作为将来工装的基本体,并用三维球调整它的相应边与加工走刀方向一致。其尺寸依据加工刀片的情况决定。此时生成一个刀片与工装体的融合体,见图2。

从融合体上分离刀片成工装体
隐藏刚才拖入的立方体 点击该夹具立方体成图素状态,右击,从弹出菜单选压缩。
点击梳刀片成零件状态,从菜单条上的“修改”中选“分裂零件”
在刀片上任选一点放置分裂刀片用的“工具分裂体”
用三维球调整“工具分裂体”与刀片定位面重合。之后拖拉其手柄,使其在其它方向应大些、以去除夹具体上安装刀片以外的多余部分。
点击“分裂零件”对话框中的“完成操作”。
在设计树上点选夹具立方体,之后右击它,从菜单中点选“压缩”,解除夹具立方体的压缩状态,生成了一个安装有梳刀片的夹具体,见图3。

观察分析图3,修改与加工情况不符之处,确定夹具尺寸或增加其它造型,最终求得实用于加工刀片的夹具体。此步在这里略去。
3、测量工装体及加工用工艺尺寸

测量工装体及加工用工艺尺寸是为制造工装体及加工刀片之用,而且此步应在布局图或工程图状态进行。需要说明的是,平时我们用实体设计制作的实体在出工程图时,它们都是在系统默认状态下完成的。但是此时,由于我们要的夹具体已经用三维球将它调整到加工状态而与原先的默认状态不同了,如果此时直接出工程图而得到的夹具体图形将是歪斜的。为此,应将夹具体重新调整到原先的状态。
方法是:从图素中任意拖入一个立方体到设计界面中,注意,它应是零件状态。之后用三维球把这个工件、夹具复合体调整到与刚才的立方体成正交
具体做法是:
选中刀片夹具复合体,施加三维球。分离三维球,将其调整到与夹具体的相关边、面成正交,恢复三维球成结合状态。
用三维球调整工件夹具复合体与新调入的立方体的相关面、边成正交。见图4.

调整是否正确,应进行验证。方法是:先取消视向工具中的“透视”,再用“正视”点击对象的相关面,观察是否与新调入的立方体正交。不正确时应重新修改。
删除新调入的立方体。到此,完成了夹具体的出图调整。
完成上述后,文件存盘。新建布局图或工程图,在完成视角及单位设定后调入刚才的刀片、夹具组合体,调整好主视图的位置并选全所需的视图,确定。之后就可以在布局图中测量所需的工装体及加工用工艺尺寸了。见图5.

测量有关的角度及精度设置:
点击角度测量图标,选择需测的边即可。当标注精度不够或不合要求时,先退出“角度 ”测量,光标至测量值时、右击,在弹出菜单中点选“属性”,在新弹出的角度标注属性对话框中点选“测量”,在弹出的对话框中重设显示属性,即是否按度分秒表示角度。如果是十进制且表示的精度不够时应重设显示精度和误差精度,所以,造型精度完全能满足要求。注意,设的值表示的是小数点后的位数。
测量齿顶圆弧转化成的样条线
此步应在电子图板中进行。
在经过对齐、用于输出测量尺寸的刀片夹具体组合图中,放大并点选由原来的圆弧形成的样条线。
方法一:右击样条线,在弹出菜单中点选“属性查询”,之后即弹出查询结果显示框、将自动显示样条线的型值点和控制点的坐标值,并存盘。此法使用方便,用于尺寸小的样条线。
方法二:点选电子图板的“高级曲线”图标,之后点选其下的“点”图标;在提示条中选等分点或等弧长点、设等分数;输入样条线的显示精度,如0.001等,回车,完成样条线的显示设定。点选样条线,点右键后在弹出菜单中点选属性查询,即自动弹出点坐标。此法用于自定义分点数及显示精度,或是在给定显示精度的情况下。它适于尺寸较大的样条线。
为了将坐标值以自动列表的方式输出,在电子图板中点选“工程标注”图标;点选其下的坐标标注图标;
在下拉的提示条中点选“自动列表”,并按提示选定项目;点选样条线后即自动生成其坐标点列表。
上述各法的应用依据情况自行决定。
4、生成夹具体的工程图

要加工工件,就要生成加工它的夹具及其工程图.通过上述的工作,此步就变得轻松容易了,只需对前述的图5修改,去除其刀片;或者在实体设计中修改图4后再转到电子图板.在这个二维软件中视图能自动生成,只需完成尺寸及公差标注,如果需要再做一些剖视,注粗糙度,写技术要求等即完成了工程图。
5结束语
由上述看出,用CAD软件CAXA“实体设计”制作有多个空间角度的零件(比如刀具)及工装时,造型方便容易,通过测量造型实体上的有关尺寸而免除了以往在设计时需要进行的复杂计算才能得到的结果,精度高、造型容易,因而该软件非常适于设计包括有多个空间角度的零件及工装。



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