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基于CAXA制造工程師軟件的復(fù)雜曲面數(shù)控加工
福建技師學(xué)院實(shí)訓(xùn)中心 張 偉 2014/1/26 18:00:35
摘要：CAXA制造工程師通過加工管理窗口集成與自動編程相關(guān)的基本設(shè)置和加工軌跡生成，為后置處理，即將加工軌跡轉(zhuǎn)化為數(shù)控機(jī)床的可識別G代碼指令并生成加工工藝單奠定基礎(chǔ)。本文介紹CAXA制造工程師環(huán)境下的模型、毛坯和刀具等基本設(shè)置，以及加工軌跡的生成與仿真檢驗(yàn)。
關(guān)鍵詞：CAXA；工程師軟件；曲面；數(shù)控加工
每一種加工軌跡的生成方式，并不是孤立的，而是有聯(lián)系的，可以互相配合，互相補(bǔ)充，要根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求，綜合考慮，以保證加工出合格零件為最終目的。要學(xué)好數(shù)控加工自動編程，除了熟練掌握本軟件所提供的各種軌跡生成功能外，更重要的是要有一個扎實(shí)的機(jī)械加工基礎(chǔ)知識和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能夠綜合應(yīng)用有關(guān)刀具、夾具、工藝和材料等相關(guān)知識，培養(yǎng)正確的分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。要說明的一點(diǎn)是，所謂粗加工功能和精加工功能，僅僅指生成的軌跡是單層的還是多層的，并非完全針對零件的某道工序，比如，用區(qū)域式粗加工功能，完全可以生成某個零件平面區(qū)域的粗加工以及精加工軌跡，加工精度和加工余量是通過設(shè)置加工參數(shù)來實(shí)現(xiàn)的[1]。CAXA制造工程師2006軟件只是一個工具，要想得到一個正確的零件數(shù)控加工軌跡和G代碼，首先要求操作者有一個正確的加工工藝思想，所謂自動編程就是將操作者的工藝思想通過CAD/CAM軟件轉(zhuǎn)換成加工軌跡和G代碼的過程。
1CAXA制造工程師軟件
CAXA制造工程師軟件是在Windows環(huán)境下運(yùn)行CAD/CAM一體化的數(shù)控加工編程軟件。軟件集成了數(shù)據(jù)接口、幾何造型、加工軌跡生成、加工過程仿真檢驗(yàn)、數(shù)控加工代碼生成、加工工藝單生成等一整套面向復(fù)雜零件和模具的數(shù)控編程功能。CAXA制造工程師新版本新增加的功能與原來的名稱有重復(fù)的在后面加數(shù)字以示區(qū)別，但原功能在該版本中還繼續(xù)保留。由于此軟件投資少，易學(xué)好用的特點(diǎn)，目前，廣泛應(yīng)用于各類職業(yè)院校和普通院校，是全國數(shù)控技能大賽指定的專用CAD/CAM軟件之一，也是前兩屆數(shù)控大賽參賽選手應(yīng)用最多的軟件，它的基礎(chǔ)性和概念性為學(xué)生更快更好地掌握其他CAD/CAM軟件起到了很好的橋梁作用。同時，隨著CAXA制造工程師軟件功能的不斷增強(qiáng)，在各類企業(yè)也得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
CAXA制造工程師的用戶界面和其他Windows風(fēng)格的軟件一樣，各種應(yīng)用功能通過菜單和工具條驅(qū)動；狀態(tài)欄指導(dǎo)用戶進(jìn)行操作并提示當(dāng)前狀態(tài)和所處位置；特征/軌跡樹記錄了歷史操作和相互關(guān)系；繪圖區(qū)顯示各種功能操作的結(jié)果；同時，繪圖區(qū)和特征/軌跡樹為用戶提供了數(shù)據(jù)的交互功能。CAXA制造工程師2006工具條中每一個按鈕都對應(yīng)一個菜單命令，單擊按鈕和單擊菜單命令的操作是同效的。
2CAXA制造工程師軟件的自動編程
2.1選擇基準(zhǔn)面
每操作一次只能生成一個輪廓特征，一個零件是由多個特征累加而成的，每生成一個輪廓特征必須經(jīng)過三個步驟：確定基準(zhǔn)面；繪制草圖；生成特征。基準(zhǔn)面，簡單地說就好比建筑物必須依托的地面一樣，它是草圖必須依賴的一個平面。基準(zhǔn)面平行于零件的投影面�；鶞�(zhǔn)面可以是特征樹中已有的坐標(biāo)平面，也可以是實(shí)體中生成的某個平面，還可以是構(gòu)造出的平面[2]。例如，我們選擇特征樹中的“平面XY”為零件的基準(zhǔn)面。選擇基準(zhǔn)面后，進(jìn)行的下一步工作是繪制草圖。
2.2繪制草圖
草圖，也稱輪廓，相當(dāng)于建筑物的地基，是指生成三維實(shí)體必須依賴的封閉曲線組合，即為特征造型準(zhǔn)備的一個平面圖形，也就是圖中所示的投影圖形。在繪制草圖的時候，可以通過兩種方法進(jìn)行。第一，先繪制出圖形的大致形狀，然后通過草圖參數(shù)化的功能，對圖形進(jìn)行修改，最終獲得所期望的圖形。第二，也可以直接按照標(biāo)準(zhǔn)尺寸精確作圖。讀者可以根據(jù)各自的喜好選擇使用。所謂參數(shù)化設(shè)計(也叫尺寸驅(qū)動)，指在對圖形的幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)化修改時，還滿足圖形的約束條件，亦即保證連續(xù)、相切、垂直、平行等關(guān)系不變。草圖參數(shù)化。零件設(shè)計的草圖參數(shù)化分為兩種情況：一是在草圖環(huán)境下，對繪制的草圖標(biāo)注尺寸以后只需改變尺寸的數(shù)值，二維草圖就會隨著給定的尺寸值而變化，達(dá)到最終期望的精確形狀；二是對于生成的實(shí)體無論造型操作到哪一步，通過對尺寸驅(qū)動草圖，可以相應(yīng)地更新實(shí)體的相關(guān)尺寸和參數(shù)，自動改變零件的大小，并保持所有的特征和特征間的相互關(guān)系不變，重新生成造型的形狀。特征參數(shù)化。是指對生成的實(shí)體通過修改特征生成過程中的任意參數(shù)，可以相應(yīng)地更新造型的相關(guān)尺寸和形狀，自動改變零件的外形，并保持所有的特征間的相互關(guān)系不變。
2.3實(shí)體特征造型
特征是建構(gòu)實(shí)體模型的基礎(chǔ)，實(shí)體模型就像建筑物一樣，是由許多特征組合起來形成的。建構(gòu)實(shí)體模型就好像玩橡皮泥一樣，可以隨意地在橡皮泥上添加一塊或者除掉一塊。特征與此（未完，下一頁）
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