1、第一章 CAXA制造工程师应用基础知识,数控加工技术概述,自动编程基础知识,CAXA制造工程师软件介绍,CAD/CAM系统简介,1.1 数控加工技术概述,数控加工的特点 :,数控加工过程 ：,1.1.1 数控加工的特点 :,数控加工具有如下优点： 1 、提高生产效率； 2、不需熟练的机床操作人员； 3、提高加工精度并且保持加工质量； 4、可以减少工装卡具； 5、可以减少各工序间的周转，原来需要用多道工序完成的工件，用数控加工可以一次装卡完成，缩短加工周期，提高生产效率。 6、容易进行加工过程管理； 7、可以减少检查工作量； 8、可以降低废、次品率； 9、便于设计变更，加工设定柔性； 10、容易
2、实现操作过程的自动化，一个人可以操作多台机床； 11、操作容易，极大减轻体力劳动强度,1.1.2 、数控加工过程 ：,【零件信息】【CAD系统造 型】 【CAM系统生成加工代码】 【数控机床】【零件】,1.2 自动编程基础知识,自动编程的概念 :,自动编程的分类 :,自动编程的发展 :,自动编程的的特点 : 编程人员输入工件的几何信息以及工艺信息，计算机就可以自动完成数据处理、编写零件加工程序、制作程序信息载体以及程序检验,1.2.1 自动编程的概念 :,1.2.2自动编程的分类,语言自动编程,图形自动编程,语音自动编程,数字化自动编程,数码相机,铣削卡盘,加工任务完成情况和机床状态可用手机查
3、询,信息塔(e-Tower)车间工作地信息化，具有语音、文本和视像等通讯功能。与生产计划调度系统联网，实时反映机床工作状态和加工进度操作权限由指纹确认。工件试切时，可在屏幕上观察加工过程。故障报警显示、在线帮助排除,指纹确认 操作许可,1.2.3自动编程的发展,1.3.1基于CAD/CAM的数控自动编程的基本步骤,1.3CAD/CAM系统简介,1.4 CAXA制造工程师2004介绍,制造业企业面临的数控加工问题,设备利用率（设备能力评估、编程效率）生产周期控制（管理和沟通效率） 人员成本（门槛、流失损失）,CAXA制造整体解决方案,面向型腔类模具和复杂形状零件的数控铣加工 提供从数据接收、形状
4、设计、2-5轴铣加工、仿真 检验、生成数控代码整个流程的功能支持 实现企业工艺知识和经验的积累和标准化,CAXA制造工程师,NC 数控加工,实体、曲面 混合造型,CAXA制造工程师应用流程,更加丰富、全面的刀具轨迹生成功能 生成的刀具轨迹效率更高、加工速度更快 更加快速、直观的加工仿真检验功能,CAXA制造工程师2004,数据接口 几何造型,CAXA制造工程师2004的功能,专用接口： Pro-E CATIA AutoCAD PARASOLID ACIS ,标准接口： DXF，DWG IGES STEP STL VRML ,数据接口,PRO-E转换,CATIA转换,UG转换,数据接口实例,基于
5、实体的三维参数化特征造型 复杂曲线曲面造型 曲面实体混合造型 分模,复杂形状设计,特征造型：拉伸 旋转 导动 放样 倒角 过渡 拔模 抽壳 筋板 打孔,参数化的设计手段，可以实现设计结果的任意修改。,复杂形状设计特征造型,复杂曲线曲面造型,直纹面，旋转面，放样面，导动面，边界面，管道面，网格面 多种曲面构造方式,多种曲面过渡，曲面拼接，曲面延伸，曲面缝合，曲面裁剪 可以对曲面任意操作,自由曲线，公式曲线，曲面交线，曲面投影线等多种曲线生成方式和曲线过渡，延伸，裁剪，等距等操作方式。确保提供复杂造型所需要的条件。,复杂形状设计曲线曲面造型,提供曲面裁剪实体，曲面加厚生成实体，曲面缝合成实体，曲面
6、并入实体等功能。大大提高基于实体的复杂造型能力。满足零件细节设计要求。,复杂形状设计曲面实体混合造型,实体零件分模,分模时根据收缩率计算。 根据分模线分模。 针对复杂分模，提供曲面分模方式。,复杂形状设计-分模,粗加工,7种粗加工方式，适合不同特性的零件加工 区域式粗加工 等高粗加工 扫描线粗加工 摆线粗加工 插铣式粗加工 等壁厚粗加工 导动线粗加工,摆线粗加工：使刀具在负荷一定情况下，进行区域加工的加工方式。可提高模具型腔部粗加工效率和延长刀具使用寿命 。适用于高速加工。,插铣式粗加工:适用于大中型模具的深腔加工。采用端铣刀的直捣式加工，可生成高效的粗加工路径。适用于深型腔模具加工。,等壁厚
7、粗加工：针对铸造毛坯零件进行粗加工。,等高粗加工：较通用的粗加工方式，适用范围广。可以指定加工区域，优化空切轨迹。轨迹拐角可以设定圆弧或形过渡，生成光滑轨迹，支持高速加工设备。,扫描线粗加工：用平行层切的方法进行粗加工。保证在未切削区域不向下走刀。适合使用端刀进行对称凸模粗加工。,区域粗加工：不必有三维模型，只要给出零件的外轮廓和岛屿，就可以生成加工轨迹。并且可以在轨迹尖角处自动增加圆弧，保证轨迹光滑，以符合高速加工的要求。,半精/精加工,提供种精加工方式： 浅平面精加工 三维偏置精加工 导向线精加工 等高线精加工 扫描线精加工 轮廓线精加工 导动线精加工 参数线精加工,扫描线精加工:针对该功
8、能加工平行于加工方向的竖直面加工效果差的问题，增加了自动识别竖直面并进行补加工的功能，提高了该功能的加工效果和效率。同时可以在轨迹尖角处增加圆弧过渡，保证生成的轨迹光滑，适用于高速加工机床。,三维偏置精加工:能够由里向外或由外向里生成三维等间距加工轨迹。可以保证加工结果有相同的残留高度，提高加工质量和效果。同时也使刀具在切削过程中保持负荷恒定，特别适用于高速机床精加工。,等高线精加工：可以用加工范围和高度限定进行局部等高加工；可以自动在轨迹尖角拐角处增加圆弧过渡，保证轨迹的光滑，使生成的加工轨迹适用于高速加工；可以通过输入角度控制对平坦区域的识别，并可以控制平坦区域的加工先后次序。,浅平面精加
9、工:自动识别零件模型中平坦的区域，针对这些区域生成精加工刀具轨迹。大大提高了零件平坦部分的精加工效率。,共提供4种补加工功能： 等高补加工： 自动识别零件粗加工后的残余部分，生成针对残余部分的中间加工轨迹。可以避免已加工部分的空走刀。 区域补加工： 针对前一道工序加工后的残余量区域进行补加工的功能。 多笔清根： 生成角落部分的补加工刀具轨迹。 曲线加工：,补加工,清根补加工,区域补加工,等高补加工,加工仿真验证模块。 对加工过程进行模拟仿真。仿真过程中可以随意放大、缩小、旋转，便于观察细节。 能显示多道加工轨迹的加工结果。 仿真过程中可以调节仿真速度。 仿真过程中可以检查刀柄干涉、快速移动过程
10、(G00)中的干涉、刀具无切削刃部分的干涉情况。 可以把切削仿真结果与零件理论形状进行比较，切削残余量用不同的颜色区分表示。,加工仿真,多道工序仿真结果,仿真结果与模型对比,仿真干涉检查,轨迹刀位点显示,刀柄显示及干涉检查,分层显示刀具轨迹,刀具轨迹仿真过程,可以根据模板生成整个加工的毛坯，模型，轨迹清单；可以生成加工统计汇总清单。 各种清单格式是可以定制的。,加工工艺清单,模型清单,毛坯清单,轨迹清单,加工汇总清单,支持各种主流机床控制系统 扩充定义针对各种控制系统的后置格式 直接生成G代码，无需中间文件转换 自动换刀，冷却液开关设定 加工代码格式设定，匹配各种机床 支持机床固定循环，提高代
11、码效率 支持机床G41/G42刀具自动补偿,SIEMENS FANUC FIDIA MITSUBISHI FAGOR CINCINNATI OKUMA NUM 华中数控 ,后置处理,定义各种G指令，M指令,程序头尾格式设定,自动换刀设定,行号格式设定,圆弧插补格式设定,后置处理机床定义,可将某类零件的加工步骤、使用刀具、工艺参数等加工条件保存为规范化的模板，形成企业的标准工艺知识库.,类似零件的加工即可通过调用“知识加工”模板来进行，以保证同类零件加工的一致性和规范化。随着企业各种加工工艺信息的数据积累，实现加工顺序的标准化。,知识加工,具有钻孔、深孔钻、镗孔、攻丝等钻孔功能， 利用机床固定循
12、环。提高代码效率 提供刀具轨迹编辑功能，实现刀具轨迹的裁剪、 反向、刀位点增加删除和移动等等,其它加工辅助功能,孔的加工工艺顺序定义。,其它加工辅助功能,轨迹裁剪编辑。指定不加工区域。,其它加工辅助功能,第二章 曲线和曲面,2.1 曲线的绘制,2.2 曲线的编辑,2.3 几何变换方法,2.4 曲面生成和曲面编辑,2.5 五角星的框架绘制实例,2.6鼠标的曲面线架绘制实例,2.1 曲线的绘制,CAXA制造工程师为曲线绘制提供了十六项功能：直线、圆弧、圆、矩形、椭圆、样条、点、公式曲线、多边形、二次曲线、等距线、曲线投影、相关线、样条-圆弧和文字等。,单击 按钮，在立即菜单中选择两点矩形方式,2.
13、2 曲线的编辑 。,曲线编辑包括曲线裁剪、 曲线过渡、曲线打断、 曲线组合和曲线拉伸 五种功能。,曲线裁剪,单击 按钮，在立即菜单中选择快速裁剪和正常裁剪,或投影裁剪。,拾取被裁剪线（选取被裁掉的段），快速裁剪完成。,圆弧过渡： 用于在两根曲线之间进行给定半径的圆弧光滑过渡,2.3 几何变换,几何变换是指对线、面进行变换，对造型实体无效，而且几何变换前后线、面的颜色、图层等属性不发生变换。几何变换共有七种功能：平移、平面旋转、旋转、平面镜像、镜像、阵列和缩放。几何变换工具条如图,2.4 曲面的生成及编辑,一、曲面生成,直纹面 直纹面是由一根直线两端点分别在两曲线上匀速运动而形成的轨迹曲面。,点
14、+曲线 点+曲线是指在一个点和一条曲线之间生成直纹面。,曲线+曲面 曲线+曲面是指在一条曲线和一个曲面之间生成直纹面。,旋转面 单击“应用”，指向“曲面生成”，单击“旋转面”，或者单击 按钮。按给定的起始角度、终止角度将曲线绕一旋转轴旋转而生成的轨迹曲面,扫描面 按照给定的起始位置和扫描距离将曲线 沿指定方向以一定的锥度扫描生成曲面。,导动面 让特征截面线沿着特征轨迹线的某一方向扫动生成曲面。导动面生成有六种方式：平行导动、固接导动、导动线&平面、导动线&边界线、双导动线和管道曲面。,平行导动,选择“固接导动”方式。 选择单截面线或者双截面线。 拾取导动线，并选择导动方向。 拾取截面线。如果是
15、双截面线导动，应拾取两条截面线。 生成导动面。,双截面线等高导动。,等距面 按给定距离与等距方向生成与已知平面（曲面）等距的平面（曲面）。这个命令类似曲线中的“等距线”命令，不同的是“线”改成了“面”。 （1）单击“应用”，指向“曲面生成”，单击“等距面”，或者单击 按钮。 （2）填入等距距离。 （3）拾取平面，选择等距方向。 （4）生成等距面。,工具平面,XOY平面：绕X或Y轴旋转一定角度生成一个 指定长度和宽度的平面。 YOZ平面：绕Y或Z轴旋转一定角度生成一个 指定长度和宽度的平面。 ZOX平面：绕Z或X轴旋转一定角度生成一个 指定长度和宽度的平面。,边界面,单击“应用”，指向“曲面生成
16、”，单击“边界面”， 或者单击 按钮。,选择四边面或三边面。 拾取空间曲线，完成操作。,放样面 以一组互不相交、方向相同、形状相似的特征线(或截面线)为骨架进行形状控制，过这些曲线蒙面生成的曲面称之为放样曲面。有截面曲线和曲面边界两种类型。 （1）单击“应用”，指向“曲面生成”，单击“放样面”，或者单击 按钮。 （2）选择截面曲线或者曲面边界。 （3）按状态栏提示，完成操作。,网格面 以网格曲线为骨架，蒙上自由曲面生成的曲面称之 为网格曲面。 网格曲线是由特征线组成横竖相交线。,1）单击 应用，指向曲面生成，单击网格面，或者单击 按钮。 （2）拾取空间曲线为U向截面线，单击鼠标右键结束。 （3
17、）拾取空间曲线为V向截面线，单击鼠标右键结束，完成操作。,(a)规则四边网格 (b)不规则四边网格 (c)不规则网格,实体表面,线裁剪 曲面上的曲线沿曲面法矢方向投影到曲面上，形成剪刀线来裁剪曲面。,曲面过渡就是用截面是圆弧的曲面将两张曲面光滑连接起来，过渡面不一定过原曲面的边界。,(a) 过渡的两张曲面 (b) 不进行裁剪的过渡,（c）带裁剪的过渡,变半径两面过渡,不进行裁剪的过渡 带裁剪的过渡 变半径两面过渡,曲面缝合 曲面缝合是指将两张曲面光滑连接为一张曲面。,(a) 待缝合两曲面 (b) 缝合结果,曲面拼接 曲面拼接是曲面光滑连接的一种方式，它可以通过多个曲面的对应边界，生成一张曲面与
18、这些曲面光滑相接。 曲面拼接共有三种方式：两面拼接、三面拼接和四面拼接。,在许多物体的造型中，通过曲面生成、曲面过渡、 曲面裁剪等工具生成物体的型面后，总会在一些区域 留下一片空缺，我们称之为“洞”。曲面拼接就可以对 这种情形进行“补洞”处理。,a）造型后留下一个“洞” （b）通过曲面拼接进行“补洞”,（a）需拼接的三张曲面 （b）拼接结果,（a） 需拼接的两张曲面和一条边界曲线 （b） 拼接结果,（a）需拼接的三张曲面 （b）拼接结果,曲面延伸 。,（a）待延伸曲面 (b) 延伸结果,2.5五角星的框架绘制实例,构造五角星的轮廓线,使用“删除”工具将多余的线段删除，单击按钮，用鼠标直接点取多
19、余的线段，拾取的线段会变成红色，单击右键确认， 。,曲线裁剪”,构造五角星的空间线架,使用曲线生成工具栏上的直线按钮，在特征树下方的立即菜单中选择“两点线”、“连续”、“非正交”，用鼠标点取五角星的一个角点，然后单击回车，输入顶点坐标（0，0，20），同理，作五角星各个角点与顶点的连线，完成五角星的空间线架。,2.5.2 五角星曲面生成,通过直纹面生成曲面。选择五角星的一个角为例， 用鼠标单击曲面工具栏中的直纹面 按钮，,在特征树下方的立即菜单中选择“曲线曲线”的方式生成直纹面， 然后用鼠标左键拾取该角相邻的两条直线完成曲面，如图,单击几何变换工具栏中的 按钮，,在特征树下方的立即菜单中选择“
20、圆形”阵列方式， 分布形式“均布”，份数“5”，用鼠标左键拾取一个角上的两个曲面， 单击鼠标右键确认，然后根据提示输入中心点坐标（0，0，0）， 也可以直接用鼠标拾取坐标原点，系统会自动生成各角的曲面。,2.6鼠标的曲面线架绘制实例,鼠标造型,轴侧图,单击扫描面 按钮,在立即菜单中输入起始距离0，扫描距离40，扫描角度2。 然后按空格键，弹出矢量选择快捷菜单，单击“Z轴正方向”。,曲面裁剪,点击样条功能图标“ ”， 按回车键，依次输入坐标点 （-60，0，15），（-40，0，25）,（0，0，30），（20，0，25），（40，9，15），右键确认，样条生成，结果如图。,扫描面,曲面裁剪,再
21、次拾取被裁剪面曲面1，剪刀面曲面3，裁剪完成，如图,单击主菜单“编辑”下拉菜单“隐藏”，按状态栏提示拾取所有曲线使其不可见，如图,生成直纹面,单击“线面可见” 按钮,拾取底部的两条曲线， 按右键确认其可见。 单击“直纹面”按钮,拾取两条曲线生成直纹面，如图,曲面过渡,单击曲面过渡，在立即菜单中选择三面过渡，内过渡，等半径，输入半径值2，裁剪曲面。,第三章 特征造型入门,CAXA制造工程师2004提供基于实体的特征造型、自由曲面造型、以及实体和曲面混合造型功能，可实现对任意复杂形状零件的造型设计。特征造型方式提供拉伸、旋转、导动、放样、倒角、过渡、打孔、抽壳、拔模、分模等功能，可创建参数化模型。
22、,3.1 拉伸,一、操作过程： 1、单击【造型】【特征生成】【增料】或【除料】【拉伸】，或者直接单击 或 按钮，弹出拉伸对话框。,2、选取拉伸类型，填入深度，拾取草图，单击“确定”完成操作。,二、操作类型： 拉伸特征分为实体特征和薄壁特征两种特征形式如图3-2。拉伸类型包括“固定深度”、“双向拉伸”和“拉伸到面”,一、操作过程： 1、单击【造型】【特征生成】【增料】或【除料】【旋转】，或者直接单击 或 按钮，弹出旋转对话框 。,3.2 旋转,2、选取旋转类型，填入角度，拾取草图与旋转轴线，单击“确定”完成操作。,二、操作类型： 旋转类型包括“单向旋转”、“对称旋转”和“双向旋转” 。,3.3
23、导动,一、操作过程： 1、单击【造型】【特征生成】【增料】或【除料】【导动】，或者直接单击 或 按钮，弹出导动对话框。,2、选取轮廓截面线，拾取轨迹线，单击“确定”完成操作。,二、操作类型： 导动包括“平行导动”和“固接导动”两种方式 。,3.4 放样,一、操作过程： 1、单击【造型】【特征生成】【增料】或【除料】【放样】，或者直接单击 或 按钮，弹出放样对话框 。,2、选取轮廓线，单击“确定”完成操作。,二、操作事项： 1、轮廓：是指对需要放样的草图。 2、上和下：是指调节拾取草图的顺序。 注意： （1）轮廓按照操作中的拾取顺序排列。 （2）拾取轮廓时，要注意状态栏指示，拾取不同的边，不同的
24、位置，会产生不同的结果。,一、操作过程： 1、单击【造型】【特征生成】【增料】或【除料】【曲面加厚】，或者直接单击 或 按钮，弹出曲面加厚对话框 。,2、填入厚度，确定加厚方向，拾取曲面，单击“确定”完成操作。,3.5 曲面加厚,二、操作类型：加厚方向1是指曲面的法线方向，生成实体。加厚方向2是指与曲面法线相反的方向，生成实体。双向加厚是指从两个方向对曲面进行加厚，生成实体。闭合曲面填充就是将空间封闭的曲面内部填充成实体特征。,一、操作过程： 1、单击【造型】【特征生成】【除料】【曲面裁剪】，或者直接单击 按钮，弹出曲面裁剪对话框 。,2、拾取曲面，确定是否进行除料方向选择，单击“确定”完成操
25、作。,3.6 曲面裁剪,二、操作事项：参与裁剪的曲面可以是多张边界相连的曲面。在特征树中，右键单击“曲面裁剪”，后“修改特征”，弹出的对话框，其中增加了“重新拾取曲面”的按钮，可以以此来重新选择裁剪所用的曲面。,一、操作过程：1、单击【造型】【特征生成】【过渡】，或者直接单击 按钮，弹出过渡对话框 。,2、填入半径，确定过渡方式和结束方式，选择变化方式，拾取需要过渡的元素，单击“确定”操作。,3.7 过渡,二、操作类型： 过渡方式有两种：等半径和变半径。 结束方式有三种：缺省方式、保边方式和保面方式。 缺省方式是指以系统默认的保边或保面方式进行过渡。,一、操作过程：1、单击【造型】【特征生成】
26、【倒角】，或者直接单击 按钮，弹出倒角对话框 。,3.8 倒角,2、填入距离和角度，拾取需要倒角的元素，单击“确定”完成操作。,二、操作参数：在倒角操作中只有距离和角度两项需要进行参数设置。,3.9 线性阵列,一、操作过程：1、单击【造型】【特征生成】【线性阵列】，或者直接单击 按钮，弹出线性阵列对话框 。,2、拾取阵列对象，分别在第一和第二阵列方向，拾取边/基准轴，填入距离和数目，单击“确定”完成操作。,二、操作事项：阵列对象：是指要进行阵列的特征，单个阵列只有一个阵列特征，两个及以上特征为组合阵列。边/基准轴为阵列所沿的指示方向的边或者基准轴。,一、操作过程：1、单击【造型】【特征生成】【
27、环形阵列】，或者直接单击 按钮，弹出环形阵列对话框 。,2、拾取阵列对象和边/基准轴，填入角度和数目，单击“确定”完成操作。,3.10 环形阵列,二、操作事项：阵列对象：是指要进行阵列的特征，单个阵列只有一个阵列特征，两个及以上特征为组合阵列。边/基准轴为阵列所沿的指示方向的边或者基准轴。,一、操作过程：1、单击【造型】【特征生成】【基准面】，或者直接单击 按钮，弹出基准面对话框,3.11 基准面,2、根据构造条件，需要时填入距离或角度，单击“确定”完成操作。,二、操作类型：构造平面的方法包括以下几种：等距平面确定基准平面，过直线与平面成夹角确定基准平面，生成曲面上某点的切平面，过点且垂直于直
28、线确定基准平面，过点且平行平面确定基准平面，过点和直线确定基准平面，三点确定基准平面。,一、操作过程：1、单击【造型】【特征生成】【抽壳】，或者直接单击 按钮，弹出抽壳对话框。,3.12 抽壳,2、填入抽壳厚度，选取需抽去的面，单击“确定”完成操作。,二、操作参数：抽壳可以是等壁厚，也可以是不等壁厚。厚度是指抽壳后实体的壁厚。需抽去的面是指要拾取，去除材料的实体表面。,3.13 筋板,一、操作过程：1、单击【造型】【特征生成】【筋板】，或者直接单击 按钮，弹出筋板对话框如图。,2、选取筋板加厚方式，填入厚度，拾取草图，单击“确定”完成操作。,二、操作类型：筋板有“单向加厚”和“双向加厚”两种方
29、式。单向加厚是指按照固定的方向和厚度生成实体。双向加厚是指按照相反的方向生成给定厚度的实体。,2、拾取打孔平面，选择孔的类型，指定孔的定位点，点击“下一步”， 填入孔的参数，单击“确定”完成操作。,3.14 孔,一、操作过程：1、单击【造型】【特征生成】【孔】，或者直接单击 按钮，弹出孔对话框。,二、操作参数：在孔的参数中主要有圆柱孔的直径、深度，圆锥的在径、小径、深度，沉孔的大径、深度度角度和钻头的参数等。通孔是指将整个实体贯穿。,2、填入拔模角度，选取中立面和拔模面，单击“确定”完成操作。,3.15 拔模,一、操作过程：1、单击【造型】【特征生成】【拔模】，或者直接单击 按钮，弹出拔模对话
30、框。,二、操作参数：拔模操作有中立面和分型线两种拔模类型拔模角度是指拔模面法线与中立面所夹的锐角。中立面是指拔模起始的位置。拔模面是指需要进行拔模的实体表面。,3.16 型腔,一、操作过程： 1、单击【造型】【特征生成】【型腔】，或者直接单击 按钮，弹出型腔对话框。,2、分别填入收缩率和毛坯放大尺寸，单击“确定”完成操作。,二、操作参数： 收缩率就是指放大或缩小的比率。毛坯放大尺寸是指在X、Y、Z三个方向和三个反方向上毛坯按最大尺寸所放大的数值。,3.17 分模,一、操作过程： 1、单击【造型】【特征生成】【分模】，或者直接单击 按钮，弹出分模对话框。,2、选择分模形式和除料方向，拾取草图或曲
31、面，单击“确定”完成操作。,二、操作类型：分模形式包括两种：草图分模和曲面分模。草图分模是指通过所绘制的草图进行分模。曲面分模是指通过曲面进行分模，参与分模的曲面可以是多张边界相连的曲面。,3.18 实体布尔运算,一、操作过程： 1、单击【造型】【特征生成】【实体布尔运算】，或者直接单击 按钮，弹出打开对话框。,2、选取文件，单击“打开”，弹出布尔运算对话框 。,3、选择布尔运算方式，给出定位点。,4、选取定位方式。若为拾取定位的x轴，则选择轴线，输入旋转角度，单击“确定”完成操作。若为给定旋转角度，则输入角度一和角度二，单击“确定”完成操作。,二、操作类型： 布尔运算方式：是指当前零件与输入
32、零件的交、并、差，包括如下三种： 当前零件输入零件：是指当前零件与输入零件的交集。 当前零件输入零件：是指当前零件与输入零件的并集。当前零件-输入零件：是指当前零件与输入零件的差。,第四章 加工轨迹的生成,4.1 数控加工功能的相关操作和设定,4.2 粗加工方法,4.3 精加工方法,4.4 补加工方法,4.5 后置处理,4.1 数控加工的相关操作和设定,4.1.1 特征树操作 一、模型“模型”功能提供视图模型显示和模型参数显示功能，特征树中图标为，单击该图标 在绘图区以红色线条显示零件模型，双击该图标显示零件模型参数。,二、毛坯 1、定义毛坯当进入加工时，首先要构建零件毛坯。单击【加工】【定义
33、毛坯】或双击特征树中图标 ，弹出“定义毛坯”对话框 。,2、毛坯参数 系统提供了三种毛坯定义的方式。 两点方式 通过拾取毛坯的两个角点（与顺序，位置无关）来定义毛坯。 三点方式 通过拾取基准点，拾取定义毛坯大小的两个角点（与顺序，位置无关）来定义毛坯。 参照模型 系统自动计算模型的包围盒，以此作为毛坯。,三、起始点起始点是设定全局刀具起始点的位置，特征树图标为 。双击该图标弹出“刀具起始点”对话框。,四、刀具轨迹显示加工的刀具轨迹及其所有信息，并可在特征树中对这些信息进行编辑。特征树展开后可以看到所有信息。,4.1.2 通用参数设置一、切入切出切入切出选项卡菜单在大部分加工方法中都存在，其作用
34、是设定加工过程中刀具切入切出方式 。,二、接近点和返回点根据模型或者加工条件，从接近点开始移动或者移动到返回点的部分可能与领域发生干涉的情况。避免的方法有变更接近位置点或者返回位置点。,三、下刀方式下刀方式选项卡菜单在所有加工方法中都存在，其作用是设定加工过程中刀具下刀方式 。,四、切削用量切削用量选项卡菜单在所有加工方法中都存在，其作用是设定加工过程中切削过程中所有速度值 。,五、加工边界加工边界选项卡菜单在大部分加工方法中都存在，且都相同，其作用是加工边界进行设定 。,六、加工参数 1、加工方向 “加工方向”在所有加工方法中都存在，在某些加工方法中只有顺铣和逆铣两项，其作用是对加工方向进行
35、选择。,2、参数“参数”在所有加工方法中都存在 。,3、加工坐标系和起始点“加工坐标系”和“起始点”在所有加工方法中都存在，其作用是对加工坐标系和起始点进行设定。,5、其他常用参数说明 （1）XY切入 行距：XY方向的相邻扫描行的距离。 残留高度：由球刀铣削时，输入铣削通过时的残余量（残留高度）。当指定残留高度时，会提示XY切削量。,（2）Z切入 z向切削设定有以下两种定义方式。 层高：z向每加工层的切削深度。 残留高度：系统会根据输入的残留高度的大小计算z向层高。 最大层间距：输入最大z向切削深度。 根据残留高度值在求得Z向的层高时，为防止在加工较陡斜面时可能层高过大，限制层高在最大层间距的
36、设定值之下。 最小层间距：输入最小z向切削深度。 根据残留高度值在求得Z向的层高时，为防止在加工较平坦面时可能层高过小，限制层高在最小层间距的设定值之上。,（4）进行角度输入0度，生成与X轴平行的扫描线轨迹。 输入90度，生成与Y轴平行的扫描线轨迹。 输入值范围是0度360度。,（5）加工顺序 Z优先：以被被识别的山或谷为单位进行加工。自动区分出山和谷，逐个进行由高到低的加工（若加工开始结束是按Z向上的情况则是由低到高）。若断面为不封闭形状时，有时会变成XY方向优先。 XY优先：按照Z进刀的高度顺序加工。即仅仅在XY方向上由系统自动区分的山或谷按顺序进行加工。,（6）行间连接方式 行间连接方式
37、有直线、圆弧、 S形3种类型,（7）平坦部识别自动识别模型的平坦区域，选择是否根据该区域所在高度生成轨迹。,加工的操作过程,1、通过下拉菜单,2、特征树栏空白处单击右键,3、直接点击工具条,4.2 粗加工方法,4.2.1 区域式粗加工该加工方法属于两轴加工，其优点是不必有三维模型，只要给出零件的外轮廓和岛屿，就可以生成加工轨迹。,4.2.2 等高线粗加工 该加工方式是较通用的粗加工方式，适用范围广；它可以高效地去除毛坯的大部余量，并可根据精加工要求留出余量，为精加工打下一个良好的基础；可指定加工区域，优化空切轨迹。,4.2.3 扫描线粗加工 该加工方式是适用于较平坦零件的粗加工方式 。,4.2
38、.4 导动线粗加工导动线粗加工方式生成导动线粗加工轨迹。导动加工是二维加工的扩展，也可以理解为平面轮廓的等截面加工，是用轮廓线沿导动线平行运动生成轨迹的方法。它相当于平行导动曲面的算法。只不过生成的不是曲面而是轨迹。其截面轮廓可以是开放的也可以是封闭的，导动线必须是开放的。,截面认识方法有以下两种选择。 向上方向：对于加工领域，指定朝上的截面形状（倾斜角度方向）。 向下方向：对于加工领域，指定朝下的截面形状（倾斜角度方向）。,4.3 精加工方法,4.3.1 参数线精加工参数线精加工是生成单个或多个曲面的按曲面参数线行进的刀具轨迹，对于自由曲面一般采用参数曲面方式来表达，因此按参数分别变化来生成
39、加工刀位轨迹便利合适。,4.3.2 等高线精加工等高线精加工可以完成对曲面和实体的加工，轨迹类型为2.5轴，可以用加工范围和高度限定进行局部等高加工；可以通过输入角度控制对平坦区域的识别，并可以控制平坦区域的加工先后次序。,4.3.3 扫描线精加工扫描线精加工在加工表面比较平坦的零件能取得较好的加工效果。,在遇到端刀走坡度时，规定有三种形式；通常、下坡式、上坡式,4.3.4 浅平面精加工 浅平面精加工能自动识别零件模型中平坦的区域，针对这些区域生成精加工刀路轨迹，大大提高零件平坦部分的精加工效率, 最小角度：输入作为平坦部的最小角度。水平方向为0，输入的数值范围在0- 90。 最大角度：输入作
40、为平坦部的最大角度。水平方向为0，输入的数值范围在0- 90。 延伸量：是指从设定的平坦区域向外的延伸量。,4.3.5 导动线精加工导动线精加工通过拾取曲线的基本形状与截面形状，生成等高线分布的轨迹。,截面指定方法有以下两种选择。 截面形状：参照加工领域的截面形状所指定的形状。 倾斜角度：以指定的倾斜角度，作成一定倾斜的轨迹。输入倾斜角度。输入范围为0度90度。, 向上方向(右) 加工领域为顺时针时，凸模形状作成顺铣轨迹。 加工领域为逆时针时，凹模形状作成顺铣轨迹。, 向下方向(右) 加工领域为顺时针时，凹模形状作成逆铣轨迹。 加工领域为逆时针时，凸模形状作成逆铣轨迹。, 向下方向(左) 加工
41、领域为顺时针时，凸模形状作成顺铣轨迹。 加工领域为逆时针时，凹模形状作成顺铣轨迹。, 向下方向(左) 加工领域为顺时针时，凸模形状作成顺铣轨迹。 加工领域为逆时针时，凹模形状作成顺铣轨迹。,4.3.6 轮廓线精加工这种加工方式在毛坯和零件形状几乎一致时最能体现优势。当毛坯和零件形状不一致时，使用这种加工方法会出现很多空行程，反而影响加工效率。, 偏移：对于加工方向，生成加工边界右侧还是左侧的轨迹。偏移侧由偏移方向指定。 边界上：在加工边界上生成轨迹。接近方法中指定刀具接近侧。,4.3.7 限制线精加工这种加工方式利用一组或两组曲线作为限制线，可在零件某一区域内生成精加工轨迹。也可用此方法生成特
42、殊形状零件的刀具轨迹。适用于曲面分布不均或加工特定形状的场合。,路径类型有如下四种方式 偏移：使用一条限制线，做成平行于限制线的刀具轨迹。 法线方向：使用一条限制线，做成垂直于限制线方向的刀具轨迹。 垂直方向：使用2条限制线，做成垂直于限制线方向的刀具轨迹，加工区域由两条限制线确定。 平行方向：使用2条限制线，做成平行于限制线方向的刀具轨迹，加工区域由两条限制线确定。,注意：使用1条限制线时，要设定加工边界。,注意：使用2条限制线时，限制线不要互相封闭，且方向要保持一致。,4.4 补加工方法,4.4.1 等高线补加工等高线补加工是等高线粗加工的补充，当大刀具做完等高线粗加工之后，一般用小刀具做
43、等高线补加工，去除残余的余量。,每一层补加工轨迹行间的连接方式有三种： 开放周回(快速移动) 在开放形状中，以快速移动进行抬刀。 开放周回(切削移动) 在开放形状中，生成切削移动轨迹。 封闭周回 在开放形状中，生成封闭的周回轨迹。,4.4.2 笔式清根加工笔式清根加工是在精加工结束后在零件的根角部再清一刀，生成角落部分的补加工刀路轨迹。,加工方法设定有顺铣、逆铣、上坡式、下坡式四种选择。,4.4.3 区域式补加工区域式补加工用以针对前一道工序加工后的残余量区域进行。,参考有以下选项： 前刀具半径：即前一加工策略采用的刀具的直径（球刀）。 偏移量：通过加大前把刀具的半径，来扩大未加工区域的范围。
44、偏移量即前把刀具半径的增量，如，前刀具半径为10mm,偏移量指定为2mm时，加工区域的范围就和前刀具12mm时产生的未加工区域的范围一致。,4.5 后置处理,后置处理就是结合特定的机床把系统生成的刀具轨迹转化成机床能够识别的G代码指令，生成的G指令可以直接输入数控机床用于加工。考虑到生成程序的通用性，CAXA制造工程师软件针对不同的机床，可以设置不同的机床参数和特定的数控代码程序格式，同时还可以对生成的机床代码的正确性进行校验。最后，生成工艺清单。后置处理分成三部分，分别是后置设置、生成G代码和校核G代码。,4.5.1 机床信息“机床信息”选项卡共分为四个部分分别是机床选定、机床参数没紧、程序
45、格式设置和机床速度设置。,4.5.2 后置设置后置设置就是针对特定的机床，结合已经设置好的机床配置，对后置输出的数控程序的格式，如程序段行号、程序大小、数据格式、编程方式、圆弧控制方式等。,4.5.3 G代码的生成 操作步骤如下： 1、选择“加工”“后置处理” “生成G代码”，弹出对话框如图4-95所示。 2、选择要生成G代码刀具轨迹，可以连续选择多条刀具轨迹，单击“确定”按钮。 3、系统给出.cut格式的G代码文本文档，文件保存成功。,第五章 数控编程实例,手机模型的造型与加工,香皂模型的造型与加工,5.1 手机模型的造型与加工,手机模型的几何造型:,手机模型的加工：,5.1.1 手机模型的
46、造型,一、学习目的：通过手机模型的造型学习拉伸、旋转、过渡等实体特征及扫描面的生成方法。,二、作图步骤,1、拉伸基体,2、拉伸除料生成手机表面,3、过渡,3、过渡,拾取手机上表面的所有棱线，过渡半径为3,4、旋转除料生成凹球面,5、作键孔草图,6、作键孔在曲面,7、拉伸除料生成键孔,8、过渡,5.1.2 手机模型的加工,一、学习目的：通过手机模型的加工学习毛坯的定义、等高线粗加工、浅平面精加工、轮廓线精加工及扫描线精加工的加工方法。,二、工艺分析,零件整体形状平坦，可采用等高粗加工和浅平面精加工完成加工。手机模型上表面的孔和腔的根部为直角需要清根，清根方式及方法可以多种方案。,加工步骤：,用直
47、径为8的端铣刀做等高线粗加工。 用直径为2的端铣刀做浅平面精加工。 用直径为8的端铣刀做轮廓线精加工。 用直径为0.5的端铣刀做扫描线精加工清根。,三、具体步骤,1、定义毛坯,2、等高线粗加工,3、浅平面精加工,4、轮廓线精加工,5、扫描线精加工,5.2 香皂模型的加工,一、学习目的：通过香皂模型的加工学习毛坯的定义、等高线粗加工、等高线精加工、轮廓线精加工及扫描线精加工的加工方法。,5.2 香皂的造型与加工,香皂的几何造型:,香皂外形的加工：,5.2.1 香皂的几何造型,一、学习目的：通过香皂的造型学习拉伸、变半径过渡、裁剪、布尔运算等实体特征及放样面的生成方法。,二、造型步骤,1、拉伸基体
48、,2、变半径过渡,3、作花纹所在曲面,（1）、作扫描面,（2）、裁剪实体,（3）、作实体边界线,（4）、删除裁剪特征，并将实体边界线组合成一条曲线,（5）、同样方法作另外两条曲线,（6）、作放样面,（6）、作等距面，生成花纹所在曲面,4、作花纹草图,5、拉伸除料生成花纹，并模型保存为香皂x-t文件,6、布尔运算,（1）、打开香皂x-t文件,（2）、选择并入运算,5.2.2 香皂外形的加工,一、学习目的：通过香皂模型的加工学习毛坯的定义、等高线粗加工、等高线精加工、区域粗加工及扫描线精加工的加工方法。,二、工艺分析,零件整体形状平坦，非常适合采用等高粗加工和等高线精加工完成加工。香皂模型上表面的文字图案可用扫描线精加工来完成。,
