CAXA数控线切割设计说明书

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CA*A数控线切割齿轮设计

学院：机械工程学院班级：机制0513班同组同学：王德义田颜涛指导老师：刘凤第

2022年12月05日

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前言

CA*A线切割设计是为了进一步提高同学设计技能，也是对学过知识得综合运用。不仅提高了同学本身的基础知识的水平，并且把知识巩固升华。从而也有效得把软件娴熟掌控，为同学以后的工作奠定了肯定的基础。

本次设计是针对CA*A线切割软件进行的，加工了内齿轮、外齿轮，并且使其装配在一起，其内容涵盖了平面绘图、线切割工艺、CA*A线切割软件的应用以及简约的计算等，使这些内容在学后得以应用和巩固。更是对综合设计技能的熬炼，加深了理解。

本设计由王德义、田颜涛编写，我们的设计可能存在缺点和错误，恳请老师批判指正，以便为今后做更好的设计打基础。

编者2022年11月18日

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目录

1、应用软件线切割CAD/CAM软件介绍

2、电火花线切割加工的主要指标

3、工件设计

4、本设计的一些体会

5、

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1、线切割软件介绍

目前常用的线切割CAD/CAM软件有以下几种：YH、AUTOP、YCUT、CA*A等。大型的CAD/CAM软件包含有线切割模块，如MasterCAM、UGN*等。

CA*A线切割是一个面对线切割机床数控编程的软件系统，它是面对线切割加工行业的计算机帮助自动编程工具软件。CA*A线切割可以为各种线切割机床提供快速、高效率、高品质的数控编程代码，极大地简化了数控编程人员的工作；CA*A线切割对于在传统编程方式下很难完成的工作，它都可以快速、精确的完成；CA*A线切割为您提供线切割机床的自动编程工具提高效率；CA*A线切割可以交互方式绘制需切割的图形，生成带有繁复外形轮廓的两轴线切割加工轨迹；CA*A线切割支持快走丝线切割机床；可输出3B后置格式。

线切割超强版是基于DOS平台开发应用的，而“CA*A线切割*p”，它在运用上更方便，操作上更简约；在功能方面“CA*A线切割*p”是一个集大成者，它集成了CA*A以前的超强版和绘图版的优势，并依据用户的要求和建议对一些功能进行了加强和补充，能满意用户的各种不同需求。

CA*A线切割*P功能特点：设计、编程集成化、更完善的数据接口、图纸、代码的打印、互交式的图像矢量化功能、齿轮、花键加工功能、完善的通讯方式、附送电子图板。

本设计采纳的是CA*A线切割软件*P。

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齿轮的线切割加工设计

一、零件图形的设计1.1工件图形名称：

标准直齿内齿轮和外齿轮。1.2绘图软件的选择：

CA*A线切割*P。1.3零件图形的绘制

依据零件的相关尺寸参数，运用CA*A线切割*P版软件，分别绘制出内齿轮和外齿轮的二维视图，详细绘制过程如下：1、外齿轮的绘制

〔1〕打开CA*A线切割*P主程序，新建一个文件并保存。〔2〕单击主菜单：绘制→高级曲线→齿轮。

〔3〕在弹出的马上菜单渐开线齿轮齿形参数中输入相应的基本参数：齿数18，模数1，压力角20，变为系数0，齿顶高系数1，齿顶隙系数0.25，并选定外齿轮。

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〔4〕单击“下一步”，在弹出的马上菜单渐开线齿轮齿形预显中输入相应的参数：齿顶过渡圆角半径0.13，齿根过渡圆角半径0.38，有效齿数18，有效起始角0，精度0.01，中心线〔延长〕3。

〔5〕单击“完成”，就会得出随鼠标浮动的齿轮，然后找到合适的位置单击鼠标左键，就会在绘图板上显示出所需齿轮，再滚动鼠标中间使齿轮在窗口有合适的大小。

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〔6〕轮毂的绘制：在左边快捷键菜单中选择绘制圆指令，让圆心和齿轮中心重合，再用直线指令绘制出键槽，最末通过修剪指令去掉多余的线，就得出轮毂外形。

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2、内齿轮的绘制

〔1〕打开CA*A线切割*P主程序，新建一个文件并保存。〔2〕单击主菜单：绘制→高级曲线→齿轮。

〔3〕在弹出的马上菜单渐开线齿轮齿形参数中输入相应的基本参数：齿数18，模数1，压力角20，变为系数0，齿顶高系数1，齿顶隙系数0.25，并选定内齿轮。

〔4〕单击“下一步”，在弹出的马上菜单渐开线齿轮齿形预显中输入相应的参数：齿顶过渡圆角半径0.13，齿根过渡圆角半径0.38，有效齿数18，有效起始角0，精度0.01，中心线〔延长〕3。

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〔5〕单击“完成”，就会得出随鼠标浮动的齿轮，然后找到合适的位置单击鼠标左键，就会在绘图板上显示出所需齿轮，再滚动鼠标中间使齿轮在窗口有合适的大小。

〔6〕齿轮体的绘制：在左边快捷键菜单中选择绘制圆指令，让圆心和内齿轮中心重合，输入直径为24，然后在绘制里找出剖面线指令，在内齿轮实体部分打上剖面线，最末得出的就是所需齿轮体。

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二、齿轮轮廓工艺参数的确定1、机床选择

依据本次加工零件尺寸精度和表面质量的要求，并考虑到经济和效率的问题，我们选用快走丝线切割机床对零件进行线切割加工。该设备是北京阿奇夏米尔生产的快走丝线切割机床。2、工件材料的选择

工件材料的选择有设计人员依据受力、工作环境等各方面的因素，经过综合考虑确定的。依据本次齿轮的设计要求选用的是45钢，内、外齿轮毛坯尺寸均为30mm30mm，厚度为10mm的板料，主要确保加工后零件的尺寸精度和表面粗糙度，使齿面具有高的啮合精度、耐磨性和耐蚀性。加工前肯定要进行淬火、正火、调质处理以保证齿轮加工后尺寸和外形的稳定性。3、电极丝的选择

我国快走丝机床常用的电极丝是钼丝，它的价格和质量都较好，所以我们选用直径为0.08mm的钼丝。4、确定加工电参量

依据快走丝机床的运用说明书，表1-1提供了切割钢料的电参量。

表1-1切割钢料的电参量

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5、表2-2切割齿轮的偏移量〔单位：㎜〕

6快走丝线切割加工的工作液一般由乳化油与原水配制而成，依据不同的工作条件选用不同牌号的乳化油。三、后置处理

1、齿轮切割轨迹的生成及仿真

生成快走丝机床的加工轨迹、轨迹生成是在已经构造好轮廓的基础上，结合线切割加工工艺，给出确定的加工方法和加工条件，由计算机自动计算出加工轨迹的过程。

1.1外齿轮〔1〕外齿轮齿形

①轨迹生成：《1》在绘制好的外齿轮的基础上，单击主菜单：线切割→轨迹生成，系统弹出【线切割轨迹生成参数表】对话框,并输入相应的切割参数：垂直切入、分四次切割、加工轨迹自动补偿、圆弧过度、圆弧拟合。然后单击“偏移量/补偿值”，系统弹出偏移量/补偿值对话框，并分别输入对应

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加工次序的偏移量，这里值得留意的是偏移量和加工次序的对应关系：倒着输入偏移量，第4次0.2，第3次0.1，第2次0.02，第1次0，最末点击“确定”。

《2》系统在界面左下角提示拾取轮廓，单击齿轮上某一点〔切入点〕，这一点可以自己定，但最好定在便于切入的地方，我们现在把这一点定在外齿轮齿顶圆的某一确定点，此时在切入点会涌现一对反向的绿色箭头。

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《3》选择逆时针箭头方向作为切割方向。切割方向确定后，在轮廓法线方向上涌现一对反向的箭头，要求选择补偿方向，选择外侧轮廓外侧的箭头作为补偿方向，输入穿丝点坐标〔17，0〕，按回车。右击鼠标，使穿丝点与回退点重合，完成齿轮加工轨迹的生成。

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②轨迹仿真：在生成的轨迹的基础上，单击主菜单线切割→轨迹仿真，系统提示拾取加工轨迹，点击图上绿色的轨迹，界面上就会涌现齿轮加工的过程轨迹。

〔2〕外齿轮轮毂的轨迹生成和仿真

外齿轮轮毂的轨迹生成和仿真和外齿轮的方法步骤是一样的，唯一的区分是轮毂加工是内轮廓的加工。首先要在齿轮中心钻一个大于穿丝直径的孔作为穿丝孔，其主要的轨迹生成和仿真图如下：

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1.2内齿轮〔1〕内齿轮齿形

①轨迹生成：《1》在绘制好的内齿轮的基础上，单击主菜单：线切割→轨迹生成，系统弹出【线切割轨迹生成参数表】对话框,并输入相应的切割参数：垂直切入、分四次切割、加工轨迹自动补偿、圆弧过度、圆弧拟合。然后单击“偏移量/补偿值”，系统弹出偏移量/

补偿值对话框，并分别输入对应

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加工次序的偏移量，这里值得留意的是偏移量和加工次序的对应关系：倒着输入偏移量，第4次0.2，第3次0.1，第2次0.02，第1次0，最