广州铁路职业技术学院:CAXA助我校在全国技能大赛创佳绩

2008-03-28    作者:    来源:caxa

2008年5月8日至10日,由广东省教育厅主办的“2008年全国职业院校技能大赛广东选拔赛”在深圳华亚数控股份有限公司隆重举行。我们广州铁路职业技术学院代表队与十几个兄弟院校24个队并肩携手,经过两天激烈角逐,最终喜获二等奖,创造了佳绩。

     赛前一个多月,经过实操演练,重重筛选,遴选出三个优秀学生选手代表学院参加这次的数控模具比赛。我们参加的技能项目是“注塑模具CAD设计和主要零件加工”。项目任务包括注塑模具的设计和实际装配,利用CAD/CAM软件对模具型芯和型腔建模并进行数控加工两大部分。虽然我们学生是读数控专业,但没学过模具设计,也还没系统接触过CAM软件,时不我待。如何在短时间内“恶补”这一部分知识,高效率地强化实战技能就是摆在我们面前十分迫切和非常重要的一大难题。所谓“工欲善其事,必先利其器”,选择什么样的CAD/CAM软件来进行模具设计和数控加工?对我们是严峻考验!第一:软件要简单易学,上手要快,要有很好的技术服务。因为我们从训练到竞赛的时间已经不多。第二:功能要达到竞赛的要求,如果我们选择一个不能完成竞赛所有题目的软件那就是前功尽弃。第三:必须是有版权的软件,因为大赛规定赛场中使用的软件必须的正版有版权的。针对我们的实际情况和当时逼人的形势状况,我们经过认真的分析比较,最后果断选择了CAXA公司的CAD/CAM软件包括CAXA制造工程师2006、CAXA电子图板和CAXA实体设计这三款软件。

选择CAXA软件后,我们自学一些时间发现CAXA软件不仅功能强大而且还很容易入门,后来在加上CAXA广州办事处的杨国安技术工程师给予我校选手详细的培训和对我们疑难问题的耐心解答,我们选手学得很轻松,进度很快,在短时间内能完全掌握了大赛所要求的所有理论知识、软件造型、分模设计、电极制作、装配、出工程图、编程和机床操作等技能。根据大赛的要求,要完整地把一套模具从设计到加工制造完成,再实现装配,主要有两部分工作。第一部分是模具CAD设计:一套完整的模具三维设计、模具的二维装配图(包括明细表、标题栏、图框、主要部件型腔或型芯的工程图);电极二维工程图设计;根据制件模型在CAXA实体设计等CAD/CAM软件系统中选择模架或自行设计模架。第二部分是型芯、型腔等主要零件加工:根据图纸的要求,利用CAD/CAM软件进行零件的绘制和建模,进行工艺分析和刀具路径的生成,编成程序然后进行数控加工。这些对于CAXA来说完全可以轻松地做到。也正是借助于CAXA软件本身及其优秀的服务,我队才能在2008年全国职业院校技能大赛广东选拔赛取得佳绩。

我校选手和教练的合影

CAXA集多功能于一身,形成自己的特色,CAXA有三个基本的模块,即CAXA制造工程师,CAXA实体设计与CAXA电子图板,三者有机结合,三剑合璧,使我们能够在整个生产过程中实现真正的并行设计。近年来CAXA软件广泛用于广东的机械、电子、轻工、汽车、装备等领域的数字化产品创新设计、制造与管理,为企业加快产品上市与更新速度、赢得国际化市场先机的关键工具和创新引擎!

下面我将以竞赛题目为例,讲述参赛队如何根据给定竞赛任务,按照塑料模具制件要求,如何利用CAXA软件(CAXA实体设计、CAXA电子图板、CAXA制造工程师2006)平台完成整套注塑模具设计、电极设计及编程,并利用数控铣床和数控车、电加工机床加工出型芯或型腔等主要模具零件。

模具设计、模架选择与装配设计

首先分析模具图纸。根据给定的三维模型进行分模面的确定,然后分出具体的上、下模,接着用CAXA实体设计模架库选出合适本模具的模架,再根据竞赛图纸要求,把模架的上、下模板、型芯、型腔装配好,最后做出流道及水口等。

1、  模具设计

利用CAXA实体设计里的造型设计,曲面设计等功能将图形分成如下图的上下模及侧抽。(由于步骤较多,这里就不详述了。)

 

                                       分模结果图

 2、模架选择

CAXA实体设计的具有一个开放的目录式设计元素库。可以很方便的从屏幕右侧的库中将想要添加的元素拖放到设计环境中。可以建立自己的设计元素库(如模架库),将自己的图和零部件保存到新的设计元素中,以便于以后的调用。

下图模架库为大赛提供。

 

 CAXA实体设计模架库

 3、 装配设计

CAXA实体设计的装配设计与零件设计是一个设计环境下完成,可以自由组合、解散装配体。其装配分为无约束装配和约束装配,无约束装配可快速定位零件,并且可以根据设计意图修改、解除、改变装配。约束装配可保留配合关系。其装配设计比较快速、自由,动态修改方便(尤其是将一个零件调整到另一个装配体时更为方便)。

另外,CAXA实体设计在添加螺栓联接时很方便,找到需要添加的点,可以直接将螺栓、垫圈、螺母作为一个装配体加到适当的位置。

工程图设计

    在CAXA电子图板中读入刚才设计好的模架图,利用“读入标准视图”功能把模架图转成三视图,对一些线框和线型进行修改和编辑,填写明细栏和写出技术要求,最终转变成符合国标的模具三视图。如上图五电子图板工程图设计。

CAXA电子图板更加贴近我们的设计习惯,我们在使用中体会它具有以下特点:低成本运行环境,高速度图形显示;自由的定制操作;符合标准的开放体系,全方面开放的开发平台;快捷的交互方式,标准快捷的国标设计,动态导航定位。在操作习惯、数据接口方面与AutoCAD兼容,提供更多快捷绘图的手段并在打印排版等多个方面都非常卓越。

 

产品造型、编程与数控加工

根据图纸运用CAXA制造工程师2006的各种绘图功能画出型芯和型腔,设置好工件坐标系,生成工件的刀具路径和加工程序。虽然在加工过程当中遇到一些困难,并且当时也非常紧张,但是我们还是保持好心态,也配合得很好,很有次序地进行加工,最终还是很顺利地的型芯和型腔加工出来。

1、零件的建模与设计

首先,我们根据图纸的要求,绘制竞赛零件。图相对简单,先绘制出二维线框,再通过实体拉伸和实体切割建模该零件。也可先绘制该零件的上模,再通过自动分模命令,分模出下模。

零件的上模和下模

2零件的数控加工轨迹

CAXA制造工程师快速高效的加工功能涵盖了从两轴到五轴的数控铣床功能以及数控车床、钻床、线切割和加工中心。利用CAXA制造工程师的三维模型,针对数控加工设备,可以在软件提供的多种工艺参数中任意定义和选取搭配,直接拾取造型中需要加工的部分,即可生成多样的数控加工轨迹。

3、零件的仿真加工和代码校核

CAXA制造工程师提供了多种道具轨迹仿真手段以检查数控代码的正确性。对于已有的数控代码也可以通过CAXA制造工程师的代码反读功能将数控代码转换成图形显示的加工轨迹,真实仿真切削结果。

4、零件的数控机床加工制造

零件的仿真加工和代码校核正确后,我们就可以到数控机床上进行加工,一个学生负责FANUC系统加工中心的操作加工,对该零件的上模和下模进行加工制造。一个学生则负责华中数控铣床的操作加工,对配合该零件的滑块和销钉进行制造加工。大家分工合作,把该套模具的型芯,型腔,滑块,斜块完整地加工出来。

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