CATIA软件的10个使用技巧

为确定纽扣铣刀的有效主偏角,可用以下公式计算:tank=ap/(ICeff/2)k=有效主偏角(式中ICeff为有效内切圆)。

需要注意,当切入角为90°时,输入加工程序的每齿进给量与切屑厚度是相等的。如果减小主偏角,切屑量仍将保持不变,但刀具切削刃与工件的接合长度会增大,由此产生的切屑厚度将小于程序设定值,但切屑会变长。在切削深度小于圆刀片半径的情况下,为了将切屑厚度增大到程序设定值,则需要提高刀具进给率的编程设定值。因此,虽然圆刀片产生的切屑与主偏角为90°的直刃刀片所切除的切屑厚度相同,但纽扣铣刀切除工件材料的进给率却要高得多。

当然,为了切除一定量的工件材料,对加工机床的功率也有一定的要求。如果刀具的进给率提高1倍,则加工机床的功率也需要增大1倍。

在粗铣加工中,采用90°主偏角的铣刀对于提高加工生产率最为不利,但这种铣刀却比较适合加工90°的台肩,因为它不需要二次走刀进行清根作业。有些加工车间为了减少所用刀具的种类,主要采用90°直刃铣刀进行铣削加工。在其它情况下,这种铣刀并非必需。

在切削深度保持不变的情况下,圆刀片越小,其加工效率也越低,这是由于小刀片的主偏角较大,将其代入每齿进给量计算公式得出的设定进给率也较小。此外,当圆刀片的切削深度增大时,其加工效率也会降低。因此,当一把纽扣铣刀采用等于其内切圆的50%(IC/2)的切削深度(可能采用的最大切深)进行铣削加工时,它切出的切屑厚度与加工程序设定的每齿进给量完全相等,且其加工效率与使用45°主偏角的直刃铣刀相同。但是,如果该纽扣铣刀的圆刀片有4个切削刃,则它的加工成本/效率(cost-effective)比使用45°双面刀片要高,因为45°双面刀片共有8个切削刃(纽扣刀片只在单面有切削刃,而45°双面刀片两面均有切削刃)。

使用圆刀片获得切屑减薄效应的限制因素之一是切削深度。最大的标准圆刀片直径约为0.800″(20mm),因此进行高速铣削时的最大切削深度为0.200″(5mm)——或许可达到0.250″(6.35mm)。虽然45°直刃铣刀可以更大的切削深度进行铣削,但纽扣铣刀可在粗铣加工编程时采用二次走刀(如果需要的话)实现比其它刀具一次走刀更高的切削效率。

采用切屑减薄技术进行加工时,如果生成的切屑过薄,刀具与工件表面就会发生刮擦现象。例如,用大倒棱刀片以极低的每齿进给率进行切削时,切屑难以正常成形,也无法顺畅流动。

切削力方向的变化

当刀具主偏角变平、切屑减薄时,切削力的方向也会发生变化。例如,用45°主偏角的铣刀进行切削时,轴向切削力与径向切削力大小相等。由于径向切削力会引起刀具偏斜和振颤；而轴向切削力作用于机床主轴方向,可使加工过程较少受到破坏性振动的影响。因此,使用主偏角较小的刀具所产生的切削力主要为轴向切削力,对保持加工过程的稳定性比较有利。

综上所述,对于以在最短时间内切除最多工件材料为目标的粗铣加工而言,通过减小刀具主偏角和采用较小的切削深度,可以实现切屑减薄效应,大幅度提高刀具的进给率,从而显著提升粗铣加工效率。

CATIA是由法国Dassault公司开发的集CAD/CAM/CAE于一体的优秀三维设计系统,在机械、电子、航空、航天和汽车等行业获得了广泛应用。由于该软件系统庞大、复杂,不像AutoCAD等二维软件一样容易掌握,加之有关软件应用的书籍和资料又少,要熟练使用该软件,不仅需要在学习和应用中慢慢地摸索和体会,还需要与其他人多多交流、相互学习。下面就简要介绍一下笔者在学习和使用该软件的过程中所掌握的一些技巧。

1．螺母的几种画法

⑴先画好六棱柱,然后用小三角形旋转切除。

⑵先画圆柱,然后将圆柱上下底面边缘倒角,再用六边形拉伸向外切除。

2.三维零件建模时的命名

零件建模时,系统会自动在其模型树的开头为零件命名,一般为Part1,Part2…等默认形式。而在每次开机进行零件建模时,模型树中默认的零件名字可能会有相同的。由于零件最终要被引入装配图中,具有相同零件名字的零件不能在装配环境中同时被调用,这时需要将重复的名字重新命名。如果装配一个大的部件,可能会多次遇到这个问题。为了避免这些不必要的麻烦,笔者建议在进行三维零件建模之前,事先将系统默认的模型树中的零件名字改成该零件文件保存时将要用的名字,这样不仅避免了零件名字的重复,还可方便零件的保存。

3.公差标注

在零件的工程图中时常有如ф39±0.05的公差标注,CATIA默认字体SICH无法按要求进行标注,标出的是ф390.05的形式。这时可以将公差类型设置为TOL-1.0并用αCATIASymbol字体标注。

4.鼠标右键的应用

(1)在半剖视图中标注孔的尺寸时,尺寸线往往是一半,延长线也只在一侧有。如果直接点击孔的轮廓线,按左键确认,出现的是整个尺寸线。可以在还未放置该尺寸前点击鼠标右键,选择“HalfDimension”,即可标注出一半尺寸线。

(2)标注两圆弧外边缘之间的距离时,当鼠标选中两圆弧后,系统自动捕捉成两圆心之间的距离尺寸,此时同样在未放置该尺寸之前点击右键,在弹出菜单中的“ExtensionLinesAnchor”中选择所要标注的类型。

(3)工程图中有时需要标注一条斜线的水平或垂直距离,或者要标注一条斜线的一个端点与一条直线的距离,这时可以在选中要标注的对象后,在右键弹出菜单中选择“DimensionRepresentation”中所需的尺寸类型。两直线角度尺寸的标注也可以通过弹出菜单中的“AngleSector”选择所需的标注方式。

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