1、- 1 -CAXA 数控车说明书第一章 CAXA 数控车总体介绍1.1 界面介绍CAXA 数控车基本应用界面如图 1-1 所示，和其他 W 风格的软件一样，各种应用功能通过菜单条和工具条驱动；状态条指导用户进行操作并提示当前状态和所处位置；绘图区显示各种绘图操作的结果；同时，绘图区和参数栏为用户实现各种功能提供数据的交互。图 1-1 CAXA 数控车界面介绍本软件系统可以实现自定义界面布局。如图 1-2 就是一个典型的自定义界面布局形式：图 1-2 ME2000 布局图工具条中每一个图标都对应一个菜单命令，点图标和点菜单命令是一样的。1.2.4 鼠标，键盘和热键鼠标键鼠标左键可以用来激活菜单，
2、确定位置点、拾取元素等。例如，要运行画直线功能，要先把鼠标光标移动到“直线”图标上，然后按鼠标左键，激活画直线功能，这时，在命令提示区出现下一步操作的提示：“输入起点：” ；把鼠标光标移动到绘图区内，按鼠标左键，输入一个位置点，再根据提示输入第二个位置点，就生成了一条直线。鼠标右键用来确认拾取、结束操作，终止命令。例如：在删除集合元素时，当拾取完毕要删除的元素后，按鼠标右键就可以结束拾取，被拾取到的元素就被删除掉了。又如：在生成样条曲线的功能中，当顺序输入一系列点完毕后，按鼠标右键就可以结束输入点的操作。样条曲线就生成了。回车键和数值键在 CAXA 数控车中，在系统要求输入点时，回车键（ENT
3、ER）和数值键可以激活一个坐标输入条，在输入条中可以输入坐标值。 如果坐标值以开始，表示一个相对于前一个输入点的相对坐标；在某些情况也可以输入字符串。空格键弹出工具点菜单；例如，在系统要求输入点时，按空格键可以弹出点工具菜单。热键CAXA 数控车为用户提供热键操作，对于一个熟练的 CAXA 数控车用户，热键将极大的提高工作效率，用户还可以自定义想要的热键。在 CAXA 数控车中设置了以下几种功能热键：F5 键：将当前面切换至 XOY 面。同时将显示平面置为 XOY 面，将图形投影到 XOY 面内进行显示；F6 键：将当前面切换至 YOZ 面。同时将显示平面置为 YOZ 面，将图形投影到 YOZ
4、 面内进行显示；F7 键：将当前面切换至 XOZ 面。同时将显示平面置为 XOZ 面，将图形投影到 XOZ 面内进行显示；F8 键：显示轴侧图。按轴侧图方式显示图形；- 2 -F9 键：切换当前面。将当前面在 XOY，YOZ ，ZOX 之间进行切换，但不改变显示平面；方向键（、）显示旋转；C+方向键（、）：显示平移；S + ：显示放大；S+：显示缩小。1.3.2 交互方式立即菜单：立即菜单是 CAXA 数控车提供的独特的交互方式。立即菜单的交互方式大大改善了交互过程。传统的交互方式是完全顺序的逐级问答式的，用户需按系统设定的交互方式路线逐项输入。而采用立即菜单的交互方式时，系统提供如图 1-1
5、2（）的立即菜单：在交互过程中，如果需要随时可以修改立即菜单中提供的缺省值，打破了完全顺序的交互过程。图 1-12 立即菜单示例立即菜单的另一个主要功能是对功能进行选项控制，得益于立即菜单的这种机制，可以实现功能的紧密组织。例如，在“直线”功能中，提供了图 1-12（）的立即菜单选项：在直线的生成方式中有：两点线平行线角度线曲线切线/法线水平/铅垂线如果需要作平行线，只需简单的通过立即菜单切换到“平行线”选项，此时立即菜单变成图 1-12（）：即可进行过点方式的平行线绘制。如果希望作给定距离的平行线，同样只需对立即菜单的第二项进行切换，此时立即菜单变为图 1-12（）：可以看出，立即菜单使交互
6、变的轻松自然，尤其对习惯使用键盘的用户，只要记住一个“直线”命令，即可在此功能下方便的完成所有的直线绘制。点的输入在交互过程中，常常会遇到输入精确定位点的情况。这时，系统提供了点工具菜单。可以利用点工具菜单来精确定位一个点。点菜单表现形式如图 1-14 所示；激活点菜单用键盘的空格键。例如在生成直线时，当系统提示“输入起点：”后，按空格键就会弹出点工具菜单。根据所需要的方式选择一种点定位方式就可以了。用户也可以使用热键来切换到所需要的点状态。热键就是点菜单中每种点前面的字母。例如在生成直线时，需要定位一个圆的圆心。那么，当系统提示“输入起点：”后，按C 键就可以将点状态切换到圆心点状态。下面是
7、各种点状态的具体含义。屏幕点（S）：鼠标在屏幕上点取的当前平面上的点端点（E）：曲线的起终点，取与拾取点较近者中点（M）：曲线的弧长平分点交点（I）：曲线与曲线的交叉点，取离拾取点较近者圆心点（C）：圆或弧的中心- 3 -增量点（D）：给定点的坐标增量点垂足点（P）：用于作垂线切点（T）：用于作切线的和切圆弧最近点（N）：曲线上离输入点距离最近的点控制点（K）：样条线的型值点、直线的端点和重点、圆弧的起终点和象限点刀位点（O）：刀具轨迹上的点存在点（G）：已生成的点缺省点（F）：对拾取点依次搜索端点、中点、交点和屏幕点各类点均可以输入增量点，可用直角坐标系、极坐标系和球坐标系之一输入增量坐标，
8、系统提供立即菜单，切换和输入数值。在“缺省”点状态下，系统根据鼠标位置自动判断端点、中点、交点和屏幕点。进入系统时系统的点状态为缺省点。用户可以选择对工具点状态是否进行锁定，这可在“系统参数设定”功能里进行（用户可根据需要和习惯选择相应的选项，具体情况请参看以后的介绍） 。工具点状态锁定时，工具点状态一经指定即不改变，直到重新指定为止，但增量点例外，使用完后即恢复到非相对点状态。选择不琐定工具点状态时，工具点使用一次之后即恢复到“缺省点”状态。用户可以通过系统底部的状态显示区了解当前的工具点状态。在任何点状态下均可以用键盘（E 键或数值键激活）输入点的坐标值。输入坐标时坐标值之间用“， ”分隔
9、。若仅输入两个坐标，则系统认为 Z 坐标为 0.0。若在坐标前加“” ，则是以前一点（用黄色亮点标识）为基点，以输入的坐标为偏移量的点。点在屏幕上的坐标有绝对坐标和相对坐标两种方式。它们在输入方法上有所不同。前面已经介绍过，在绘图区的中心有一个绝对坐标系，起坐标原点为（0.0，0.0，0.0） 。在没有定义用户坐标系之前，由键盘输入的点的坐标都是绝对坐标，是相对于绝对坐标系原点的绝对坐标值。如果用户定义了用户坐标系，且该坐标系被置为当前工作坐标系，那么在该坐标系下输入的坐标为用户坐标系的绝对坐标值。绝对坐标的输入方法很简单，可直接通过键盘输入 X，Y ，Z 坐标，各坐标值之间必须用逗号隔开。例
10、如：“30，40，0” 、 “-20，10，-100 ”如果省略 Z 坐标，系统认为 Z 坐标值为 0.0，如输入“32.4，-45” ，则系统解释为（32.4，-45，0.0） 。用户可以通过在坐标分量的“， ”之间省略数值的方式输入数值为 0.0 的分量，例如输入点“-30 ， ”、 “-30，40” 、 “，20”和“， ，20”分别对应（-30.0，0.0，0.0） 、 （-30.0，0.0，40.0） 、 （0.0，20.0，0.0 ） 、和（0.0，0.0，20.0） 。相对坐标是指相对于当前点的坐标，与坐标系原点无关。输入时，为了区分不同性质的坐标，系统规定：输入相对坐标时必须在
11、第一个数值前面加上一个符号“” ，以表示相对，例如：输入一个“60，84， ”，它表示相对当前点来说，输入了一个 X 坐标为 60，Y坐标为 84 的点。当前点是前一次使用的点，在按下“”之后，系统以黄色方块点显示当前点。用户在输入任何一个坐标值时均可利用系统提供的表达式计算服务功能，直接输入表达式，如：“123.45/4* sin(36)，-45.67*cos(67)，3.9*4.5” ，而不必事先计算好各分量的值。本系统具有计算功能，它不仅能进行加，减，乘，除，平方，开方和三角函数等常用的数值计算，还能完成复杂表达式的计算。- 4 -例如：60/91+（ 44-35）/23sqrt（23）
12、sin（70）等等。注意：在涉及角度的输入时，系统约定按角度输入，而不是弧度。+：加号；- ：减号；*：乘号；/ ：除号。Sin：正弦函数。用法 sin(x).Cos:余弦函数。用法 cos(x).tan：正切函数。用法 tan(x). asin：反正弦函数。用法 asin(x).acos：反余弦函数。用法 acos(x).atan：反正切函数。用法 atan(x). 值域- /2，/2 atan2: 反正切函数。用法 atan2(y,x). 值域-， log：计算自然对数值。用法 log(x)log10：计算以 10 为底的对数值。用法 log10(x)1dexp：计算 X*2 的值。用法
13、1dexp(X,exp), 其中 X 是小数，exp 是整数。pow ：计算 的值。用法 pow(x,y)yxexp: 计算 的值。用法 exp(x)esinh：双曲正弦函数。用法 sinh(x).cosh：双曲余弦函数。用法 cosh(x).tanh ：双曲正切函数。用法 tanh(x).ceil：用法 ceil(x)，表示大于或等于 X 的最小整数。floor：用法 floor(x)，表示取 X 的整数部分。fabs：求绝对值。用法 fabs(x).fmode：用法 fmode(x,y), 用来求 X 除以 Y 所得的余数。Sqrt: 开平方。用法 sqrt(x).拾取工具在“删除”等需要
14、拾取多个对象时，按空格键可以弹出拾取工具菜单：缺省状态是“拾取添加” ，在这种状态下，可以单个拾取对象，也可以用窗口拾取对象（窗口由左向右拉时，窗口要包容整个对象才能拾取到；从右向左拉时，只要拾取对象的一部分在窗口中就可以拾取到） 。图 1-15 拾取工具第二章 如何画线CAXA 数控车中，曲线分成点、直线、圆弧、样条、组合曲线等类型。在曲线生成工具栏中大部分曲线功能都有相应的工具按钮，如果您的应用界面上没有曲线生成工具栏，请在菜单或其它工具栏空白处按右键，选择“曲线生成”菜单项。2、1 如何画线无论是在草图状态还是在非草图状态，曲线绘制或编辑的功能意义相同，操作方式也一样。但由于不同种类的曲
15、线组合目的并不一样，不同状态的曲线功能组合也不尽相同。下面分别介绍如何生成和编辑这些几何元素作详细介绍。- 5 -2、1、1 点点取图标。切换到“曲线生成”模式，并在模块子菜单中点取“点”菜单，即可激活点生成功能。通过切换立即菜单，可以用下面各种方式生成点：（1）单个点工具点利用点工具菜单生成单个点。此时不能利用切点和垂足点生成单个点。曲线投影交点对于两条不相交的空间曲线，如果它们在当前平面的投影有交点，则生成该投影交点，生成的点在拾取和第一条曲线上。曲面上投影点对于一个给定位置的点，通过矢量工具菜单给定一个投影方向，可以在一张曲面上得到一个投影点。曲线曲面交点可以求一条曲线和一张曲面的交点。
16、（2）批量点等分点生成曲线上按照弧长等分点。等距点生成曲线上间隔为给定弧长距离的点。等角度点生成圆弧上等圆心角间隔的点。【举例】：生成等距点将立即菜单设置成如图 2-1 方式：图 2-1 批量点参数设置即求一条曲线上从一个指定点开始弧长间隔为 20 的 4 个点。（a）根据提示后取一条曲线。（b）根据提示在曲线上定义一个起始点，例如，选择一个“最近点” 。（c）输入起始点后系统提示指定等距方向，此时在屏幕上起始点的位置处出现一对箭头表示方向。（d）选取其中所需要的一个方向即可生成等距点。生成的点不包括指定的起点。下面的图例就是生成等距点的结果。图 2-2 等距点的结果2、1、2 直线点取图标,
17、切换到”曲线生成”模块，并在模块子菜单中点取“直线”菜单，即可激活直线生成功能。通过切换立即菜单，可以用下面各种方式生成直线：两点线通过定义两个点生成一条直线。生成直线时可以通过切换“立即菜单”采用连续方式或非连续方式画线；也可以利用正交方式生成平行于当前坐标轴的直线；还可以利用点工具菜单中的“切点”或“垂足”生成切线或垂线。平行线- 6 -生成与已知直线平行的直线/通过设置“立即菜单”可以选择给定位置点或给定距离的方式生成平行线。角度线生成与坐标轴或一条直线成一定夹角的直线。曲线切线法线生成与直线、圆弧、样条曲线在给定位置相切或垂直的直线。角等分线生成两直线的角等分线。水平铅垂线生成平行或垂
18、直于当前平面坐标轴的给定长度的直线。下面举例说明如何利用直线功能画切线、垂线。【举例】：生成两个图形的切线：图 2-3 生成两个元素的切线（1）点取“直线“菜单，激话志线生成功能。（2）把生成直线的立即菜单设置成如图 2-4 模式： 图 2-4 无模式菜单（3）按空格键，激活点菜单，并用鼠标选择“切点”项，把点状态切换成“切点” 。（4）选择圆弧。（5）选择曲线。下面是生成切线的结果。由于选取择切点的位置不同，可以生成不同的切线。图 2-5 由于选择切点位置不同得到了不同的切线【举例】：生成两条曲线的公垂线：图 2-6 生成直线和曲线的公垂线（1）点取图标，或在菜单中点取“直线”菜单，激活直线
19、生成功能。（2）把生成直线的立即菜单设置成如图 2-4 模式：（3）按空格键，激活点菜单，并用鼠标选择“切点”项，把点状态切换成“垂足点” 。（4）选择直线。（5）选取择曲线。下面是生成公垂线的结果。图 2-7 生成的公垂线2、1、3 圆和圆弧在“曲线生成”模块中，有两项功能是生成圆弧的。一个是“圆（弧） ”，一个是“弧”。在“圆（弧） ”中的功能可以生成整圆，也可以生成一段圆弧。其中有三个功能。圆心+半径指定圆心和半径生成一个圆弧。生成的圆弧所在的平面平行于当前面。确定圆心后，可以输入一个半径定义一个圆弧；也可以通过给定圆上的一点来定义圆弧。如果给定的点是一个切点，就可以生成一元素的切圆。如
20、下图所示：- 7 -图 2-8 利用“圆心+半径”功能生成切圆三点圆弧按顺序给定三个点来定义一个圆弧。通过给定不同的切点可以生成不同的切圆（弧） 。下面是一些切圆（弧）实例：图 2-9 顺序 3 点生成圆弧图 2-10 两定点和一个切点生成切圆弧图 2-11 一个定点和两个切点生成切圆弧图 2-12 三个切点生成切圆弧两点+半径给定两点和半径生成圆弧。生成的圆弧所在的平面平行于当前面。一般来讲，给定两点和一个半径可以生成四段圆弧，如下图所示：图 2-13 两点半径圆弧通过鼠标拖动，可以得到所有看到的圆弧段。通过给定切点，可以生成不同的切圆。在生成“弧”的功能中，提供了以下各种方式，所生成的弧所
21、在的平面均平行与当前面。 圆心+两点给定圆心点，起点和终点生成圆弧。圆心+起点+弦长给定圆心点，终点和起点处的切线方向生成圆弧。起点+终点+方向给定起点，终点和起点处的切线方向生成圆弧。起点+终点+圆心角给定起点，终点和圆心角生成圆弧。用鼠标左键切换显示所有可能的圆弧，当所需要的圆弧段显示出来后，按鼠标右键确认圆弧。起点+半径+起终角给定起点，半径，起始点角度，终点角度生成圆弧。相切圆弧在系统生成的最后一条曲线的终点处生成一个圆弧，该圆弧与曲线相切。这时，只需要输入圆弧终点。2、1、4 样条曲线 在“曲线生成”模块中的“样条”生成功能，可以生成样条曲线。生成样条有两种方式：插值方式按顺序输入一
22、系列的点，顺序通过这些点生成条光滑的 B 样条曲线。通过设置立即菜单，可以控制生成的样条端点切矢，使其满足一定的相切条件。也可以生成一条封闭的 B 样条曲线。下面是生成的各种样条曲线的结果。- 8 -图 2-14 顺序给定 4 个插值点生成 B 样条曲线逼近方式顺序输入一系列点，根据给定的精度生成拟合这些点的光滑 B 样条曲线。用逼近方式拟合一批点生成的 B 样条曲线有比较少的控制顶点，曲线品质比较好，适用于数据点比较多的情况。除了样条生成功能可以生成样条曲线外。还可以用文本文件的方式生成样条曲线。这样生成的样条曲线是用插值方式生成的。详细的方法参见第三章的文件管理中的“读入数据”功能。在“曲
23、线生成”模块中，有：“二次曲线”生成功能，可以生成抛物线、双曲线、椭圆。生成的曲线是用样条来表示的。在“曲线生成”模块中的“等距线”生成功能的等距线也是用样条曲线表示的。2、1、5 给出公式生成曲线当需要生成的曲线是用数学公式表示时，可以利用“曲线生成”模块的“公式曲线”生成功能来得到所需要的曲线。曲线是用 B 样条曲线来表示的。曲线的表达公式要用参数方式表达出来。例如圆 x+y=R要表示成：x=Rcos(t)=Rsin(t)如果要写到下面的公式曲线对话框中。就要确定 R 的实际值（例如取 R=10） ，那么就要在对话框中填写下面三个参数表达式：x(t)=10*cos(t)y(t)=10*si
24、n(t)z(t)=0并确定 t 的取值范围。按“预显 ”按钮就会显示出曲线的形状。图 2-18 公式曲线对话框在“公式曲线”对话框中可以进行以下设置：坐标系：参数表达式是直角坐标形式的还是极坐标形式的。如果是直角坐标形式的就需要填写 p(t),z(t).精度：给定公式的曲线的最后结果是用 B 样条来表示的。精度就是用 B 样条拟合公式曲线所在达到的精确程度。起始参数，终止参数：参数表达式中 t 的最小值和最大值。参数单位：当表达式中有三角函数时，设定三角函数的变量是用角度表示还是用弧度表示。预显平面：对于一个空间的公式曲线，可以从三个视图方向预显曲线的形状。所用到的数学函数可以参考第二章中的表
25、达式计算。【举例】：双曲线已知双曲线：x20 y10=1,其极坐标参数方程是：=p/(1-e*cos) 其中,p=10/20=5,e=10+20/20=5/2则参数方程为：z(t)=0p(t)=5/(1-sqrt(5)*cos(t)/2)t 取值从 50-310 度。最后结果显示如下：图 2-19 双曲线的公式表达和结果显示2、1、6 生成等距曲线- 9 -利用“曲线生成”模块中的“等距线”功能呆以生成给定曲线的等距线。这里的等距线是广义的，可以是变化的距离。下面主要介绍一下有关 B 样曲线等距的注意事项。对于平面样条而言。生成的等距线也在样条所在的平面内；对于空间样条而言，生成其等距线要依赖
26、于当前面，也就是说，样条和等距线在当前面的投影看起来是成等距线的。系统还可以生成线性变等到距曲线，即给定曲线起始点等距距离，中间的点的等距距离按照线性变化，生成一条曲线。这样的曲线叫做变等距曲线。2、1、7 生成组合曲线组合线是由首尾相连的多条直线、圆弧和样条组成的一条曲线。在“图形编辑”模块中，有“组合线”生成功能。可以把拾取到的多条曲线组合成一条曲线。把多条曲线组成一条曲线可以得到两种结果：一种是把多条曲线用一个样条曲线表示。这种表示要求收尾相连的曲线是光滑的。如果首尾相连的曲线有尖点，系统会自动生成一条光顺的样条曲线。如下图：图 2-20 生成组合曲线2、2 曲线几何变换镜像对拾取到的曲
27、线以空间平面为对称面进行镜像移动或镜像拷贝。平面镜像对拾取到的曲线以某一条直线为对称轴进行对称镜像或对称拷贝。旋转对拾取到的曲线以空间直线为对称轴进行旋转移动和旋转拷贝。平面旋转对拾取到的曲线以平面中基本一点进行旋转和旋转拷贝。平移对拾取到的曲线相对于原址进行平移和拷贝。缩放对拾取到的曲线按比例进行放大和缩小。阵列：阵列的目的是通过一次操作同时生成若干个相同的图形，以提高作图速度，它分为圆形阵列和矩阵两种。2、3 曲线的编辑在“图形编辑”模块中，有三个曲线编辑功能：2、3、1 曲线裁剪使用曲线做剪刀，裁掉曲线上不需要的部分。即利用一个或多个几何元素（曲线或点，称为剪刀）对给定曲线（称为被裁剪线
28、）进行修整，删除不需要的部分，得到新的曲线。系统提供如下曲线裁剪方式：1）快速裁剪2）线裁剪3）点裁剪4）修剪快速裁剪该功能为“快速裁剪”是指系统对曲线修剪具有“指哪裁哪”快速反映。- 10 -说明：当系统中的复杂曲线极多的时候，建议不用“快速裁剪” 。因为在大量复杂曲线处理过程中，系统计算速度较慢，从而将影响用户的工作效率。线裁剪功能：以一条曲线作为剪刀，对其它曲线进行裁剪。说明：1） 、曲线延伸功能。如果剪刀线和被裁剪曲线之间没有实际交点，系统在分别依次自动延长被裁剪线和剪刀线后进行求交，在得到的交点处进行裁剪。延伸的规则是：直第和样条线按端点切线方向延伸，圆弧按整圆处理。由于采用延伸的做
29、法，可以种用该功能实现对曲线的延伸。2） 、在拾取了剪刀线之后，可拾取多条被裁剪曲线。系统约定拾取的段是裁剪后保留的段，因而可实现多根曲线在剪刀线处齐边的效果。3） 、系统还提供“正常方式”和“投影方式”两种方式进行裁剪。 “正常方式”只对曲线本身和延伸后的曲线进行求交处理；“投影方式”则对曲线在当前平面上施行投影后进行求交处理，因此可实现不共面曲线的裁剪。4） 、不仅拾取被裁剪曲一的位置确定了裁剪后保留的曲线段，而且有时拾取剪刀线的位置也会对裁剪结果产生影响：在剪刀线与被裁剪线有两个以下的交点时，系统约定取离剪刀线上拾取点较近的交点进行裁剪。点裁剪功能：利用点（通常是屏幕点）作为剪刀，对曲线
30、进行裁剪。说明：1） 、在拾取了被裁剪曲线之后，利用点工具菜单输入一个剪刀点，系统对曲线在离剪刀点最近处施行裁剪。2） 、具有曲线延伸功能。同样，这里采用延伸的做法，通常用户可以利用本功能实现曲线的延伸。修剪功能：需要拾取一条曲线或多条曲线作为剪刀线，对一系列被裁剪曲线进行裁剪。说明：1） 、与“线裁剪”和“点裁剪”不同，本功能中系统将裁剪掉你所拾取的曲线段，而保留在剪刀线另一侧的曲线段。2）不同之处还在于，这里不采用延伸的做法，只在有实际交点处进行裁剪。3） 、另外，在本功能中，剪刀线同时也可作为被裁剪线。2、3、2 曲线过渡对指定的两条曲线进行圆弧过渡、尖角过渡或对两条直线导角。对尖角、倒
31、角及圆角过渡中需裁剪的情形，拾取的段均是需保留的段。通过立即菜单选择以下方式：圆角过渡用于在两根曲线之间进行给定半径的圆弧光滑过渡。圆弧在两曲线的哪个侧过生成取决于两根曲线上的拾取位置。可利用立即菜单控制是否对两条曲线进行裁剪，此处裁剪是作生成的圆弧对曲线进行裁剪，系统约定只生成劣弧（圆心角小于 180 度的圆弧） 。尖角过渡 用于在给定的两根曲线之间进行过渡，过渡后在两曲线的交点处呈尖角。尖角过渡后，一根曲线被另一根曲线裁剪。倒角过渡- 11 -用于在给定的两直线之间进行过渡，过渡后在两直线之间倒一条直线。倒角过渡后，两直线分别被倒角线裁剪。2、3、3 曲线打断把拾取到的一条曲线在指定点处打
32、断，形成两条曲线。2、4 绘制图形示例本节将绘制一个简单图形，以加深用户对 CAXA 数控车图形概念和操作规则的理解。执行“直线”生成命令从菜单“应用”“曲线生成”“直线”命令或在工具条中点击“直线”图标，在左边的状态树下方出现直线的立即菜单：图 2-21 直线命令状态下的立即菜单此时，系统提示：“第一点：（切点、垂足点） ”。要求输入直线的第一点。按“回车”键，在屏幕绘图区出现坐标（-60,0,0） 。如图 2-4 所示：状态条提示：“第二点（切点、垂足点） ”。要求输入直线的第二点。图 2-22 点标输入条和输入第一点同样，输入第二点坐标（40,0,0）生成一条直线，按鼠标右键结束。用鼠标
33、点击直线立即菜单中的直线项，在所列出的方式中选择“平行线” ，并把平行线的“过点”方式改为“距离”方式，然后把距离改为 30。如图 2-23 所示：图 2-23 立即菜单选择此时，系统提示：“拾取直线” ，用鼠标点取生成的直线，出现如图 2-24 所示的箭头。同时，状态条提示：“选择等距方向” 。图 2-24 平行线操作过程 1用鼠标点取向上的箭头。生成一条直线，如下图 2-25 所示：图 2-25 平行线操作过程 2重复做平行线的操作，向下做一条平行线。图 2-26 平行线操作过程 4图 2-27 平行线操作过程 3执行“删除”命令执行“编辑”“删除”命令或点“删除”图标，系统提示：“第一点
34、：（切点、垂足点） ”。此时，按空格键，会弹出一个点工具菜单，如图 2-28 所示：图 2-28 工具菜单选择“端点” ，然后用鼠点取上面直线的左端，系统又提示：“第二点：（切点、垂足点） ”。再用鼠标点取下面曲线的左端，生成一条直线。按鼠标右键结束画直线。根据提示重复上述操作，画出右边的直线。连续按两次鼠标右键，结束画线命令。图 2-29 平行线操作过程 5执行“圆弧”生成命令运行菜单“应用”“曲线生成”“圆弧”命令或在工具条中点击“圆弧”图标，立即菜单状态是“三点圆弧” 。按空格键弹出点工具菜单，选择“切点” 。然后根据提示依次选择最右面的直线和下面的直线，就可以生成与这三条直线相切的圆弧
35、。如下图所示：图 2-30 平行线操作过程 6执行“曲线裁剪”命令- 12 -运行菜单“应用” “线面编辑” “曲线裁剪”命令或在工具条中点击“曲线裁剪”图标，立即菜单显示 “快速裁剪”状态。系统提示：“拾取被裁剪曲线（选取被裁掉的段） ”。根据提示，用鼠标选取上面直线的右段，然后点取面下直线的右段，裁剪掉右段。如图 2-31 所示：图 2-31 平行线操作过程 7（左图显示鼠标点取曲线的位置，右图表示裁剪后的结果）执行“删除”命令删除右边的直线。结果如下图所示：图 2-32 平行线操作过程 8图 2-33 平行线操作过程 92、5 DAT 数据文件格式DAT 数据文件；（自定义数据文件格式）
36、 。该种格式文件说明如下：读入一个文本数据文件，直接生成点、直线、B 样条曲线和曲面。数据文件的扩展名是DAT，该文本文件的格式有以下要求：文件分段表示，每一段是一个或多个点、直线、B 样条曲线或曲面。点表示：POINTx1,y1,z1x2,y2,z2.xn,yn,zn其中，POINT 是关键字，表示下面一段数据是点。每一行数据是一个点。直线表示为：LINEx1,y1,z1x2,y2,z2xn,yn,zn其中，LINE 是关键字，表示下面一段数据是点。每一行数据是一个点。样条表示为：SPLINEnx1,y1,z1x2,y2,z2xn,yn,zn其中，SPLINE 是关键字，表示下面一段样条数据
37、；n 指有 n 个点；(x1,y1,z1） 、（x2,y2,z2）(xn,yn,zn)为 n 个坐标点。在文件的结尾有关键字 EOF。表示文件结束。下面是一个数据文件的例子：POINT0.0,0.0,0.010.0,0,0,0.0- 13 -LINE60.6654,-159.4661,23.240659.4287,-159.4661,28.066458.1866,-159.4647,32.734257.8873,-159.4582,33.8778SPLINE460.6654,-159.4661,23.204659.4287,-159.4661,28.066458.1866,-159.4647,
38、32.734257.8873,-159.4582,33.8778SPLINE858.4501,-154.4661,20.820557.7567,-154.4661,25.667456.6035,-154.4674,30.381455.4083,-154.4643,35.069854.1618,-154.4762,39.901752.8734,-154.4609,44.717051.5494,-154.4669,49.522051.2099,-154.4712,50.7364MESH2,20.0,0.0,0.010.0,0.0,10.00.0,10.0,10.010.0,10.0,0.0EOF该
39、文件生成 3 个点,3 条直线和 2 个 B 样条曲线。 第三章 数控加工3.1 数控加工的概述数控加工就是将加工数据和工艺参数输入到机床，机床的控制系统对 输入信息进行运算与控制，并不断的向直接指挥机床运动的机电功能转换部件-机床的伺服机构发送脉冲信号，伺服机构对脉冲信号进行转换与放大处理，然后由传动机构驱动机床。从而加工零件。所以，数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程。数控加工一般包括一下几个内容：（1） 对图纸进行分析，确定需要数控加工的部分。（2） 利用图形软件对需要数控加工的部分造型。（3） 根据加工条件，选合适加工参数生成加工轨迹。 （包括粗加工、半精加工、精加工轨
40、迹）（4） 轨迹的仿真检验。（5） 传给机床加工。- 14 -数控加工有一下主要优点：1） 零件一致性好，质量稳定。因为数控机床的定位精度和重复定位精度都很高，和容易保证零件尺寸的一致性，而且，大大减少了人为因素的影响。2） 可加工任何复杂的产品，且精度不受复杂度的影响。3） 降低工人的体力劳动强度，从而节省出时间，从事创造性工作。3.2 数控加工的基本概念用 CAXA 数控车实现加工的过程：首先，须配制好机床。这是正确输出代码的关键；其次，看懂图纸，用曲线表达工件；然后，根据工件形状，选择合适的加工方式，生成刀位轨迹；最后，生成 G 代码，传给机床。两轴加工在 CAXA 数控车中，机床坐标系
41、的 Z 轴即是绝对坐标系的 X 轴，平面图形均指投影到绝对坐标系的 XOY 面的图形。轮廓轮廓是一系列首尾相接曲线的集合，如下图所示：图 3-1 轮廓示例在进行数控编程，交互制定待加工图形时，常常需要用户指定毛坯的轮廓，用来界定被加工的表面或被加工的毛坯本身。如果毛坯轮廓是用来界定被加工表面的，则要求指定的轮廓是闭合的；如果加工的是毛坯轮廓本身，则毛坯轮廓也可以不闭合。毛坯轮廓针对粗车，需要制定被加工体的毛坯。毛坯轮廓是一系列首尾相接的曲线的集合，如下图所示：图 3-2 毛坯轮廓示例在进行数控编程，交互指定待加工图形时，常常需要用户指定毛坯的轮廓，用来界定被加工的表面或被加工的毛坯本身。如果毛
42、坯轮廓是用来界定被加工表面的，则要求指定的轮廓是闭合的；如果加工的是毛坯轮廓本身，则毛坯轮廓也可以不闭合。机床参数数控车床的一些速度参数，包括主轴转速、接近速度、进给速度和退刀速度。如下图所示。主轴转速是切削时机床主轴转动的角速度；进给速度是正常切削时刀具行进的线速度（r/min） ；接近速度为从切刀点到切入工具前刀具行进的线速度，又称进刀速度；退刀速度为刀具离开工件回到退刀位置时刀具行进的线速度。图 3-3 数控车中各种速度示意（ L=慢速下刀/ 快速退刀距离）这些速度参数的给定一般依赖与用户的经验，原则上讲，它们与机床本身、工件的材料、刀具材料、工件的加工精度和表面光洁度等要求相关。刀具轨
43、迹和刀位点刀具轨迹是系统按给定工艺要求生成的对给定加工图形进行切削时刀具行进的路线，如下图所示。系统一图形方式显示。刀具轨迹由一系列有序的刀位点和连接这些刀位点的直线（直线插补）或圆弧（圆弧插补）组成。图 3-4 刀具轨迹和刀位点本系统的刀具轨迹是按刀尖位置来显示的。加工余量车加工是一个去余量的过程，即从毛坯开始逐步除去多余的材料，以得到需要的零- 15 -件。这种过程往往由粗加工和精加工构成，必要时还需要进行半精加工，即需经过多道工序的加工。在前一道工序中，往往需给下一道工序留下一定的余量。实际的加工模型是指定的加工模型按给定的加工余量进行等距的结果。如下图所示：图 3-5 加工余量示意加工
44、误差刀具轨迹和实际加工模型的偏差即加工误差。用户可通过控制加工误差来控制加工的精度。用户给出的加工误差是刀具轨迹同加工模型之间的最大允许偏差，系统保证刀具轨迹与实际加工模型之间的偏离不大于加工误差。用户应根据实际工艺要求给定加工误差，如在进行粗加工时，加工误差可以较大，否则加工效率会受到不必要的影响；而进行精加工时，需根据表面要求等给定加工误差。在两轴加工中，对于直线和圆弧的加工不存在加工误差，加工误差指对样条线进行加工时用折线段逼近样条时的误差。如下图所示：图 3-6 加工误差与步长干涉切削被加工表面时，如刀具切到了不应该切的部分，则称为出现干涉现象，或者叫做过切。在 CAXA 数控车系统中
45、，干涉分为以下两种情况：1） 被加工表面中存在刀具切削不到的部分时存在的过切现象。2） 切削时，刀具与未加工表面存在的过切现象。第四章 数控车功能4.1 刀具管理该功能定义、确定刀具的有关数据，以便于用户从刀具库中获取刀具信息和对刀具库进行维护。刀具库管理功能包括轮廓车刀、切槽刀具、螺纹车刀、钻孔刀具四种刀具类型的管理。4.1.1 操作方法在“应用”菜单区中“数控车”子菜单区选取“刀具管理”菜单项，系统弹出刀具库管理对话框，用户可按自己的需要添加新的刀具，对以有刀具的参数进行修改，更换使用的当前刀等。当需要定义新的刀具时，按“增加刀具”按钮可弹出添加刀具对话框。在刀具列表中选择要使用的当前刀具
46、名，按“删除刀具”按钮可从刀具库中删除所选择的刀具。注意：不能删除当前刀具。在刀具列表中要使用的当前刀具名，按“置当前刀”可将选择的刀具设为当前刀具，也可在刀具列表中用鼠标双击所选的刀具。改变参数后，按“修改刀具”按钮即可对刀具参数进行修改。需要指出的是，刀具库中的各种刀具只是同一类刀具的抽象描述，并非符合国标或其他标准的详细刀具库。所以只列出了对轨迹生成有影响的部分参数，其他与加工工艺相关的刀具参数并未列出。例如，将各种外轮廓，内轮廓，端面粗精车刀均归为轮廓车刀，对轨迹生成没有影响。其他补充信息可在“备注”栏中输入。4.2 轮廓粗车该功能用于实现对工件外轮廓表面、内轮廓表面和端面的粗车加工，
47、用来快速清除- 16 -毛坯的多余部分。做轮廓粗车时要确定被加工轮廓和毛坯轮廓，被加工轮廓就是加工结束后的工件表面轮廓，毛坯轮廓就是加工前毛坯的表面轮廓。被加工轮廓和毛坯轮廓两端点相连，两轮廓共同构成一个封闭的加工区域，在此区域的材料将被加工去除。被加工轮廓和毛坯轮廓不能单独闭合或自相交。4.2.1 操作步骤（1） 在“应用”菜单区中的“数控车”子菜单区中选择“轮廓粗车”菜单项，系统弹出加工参数表，如下图所示。图 4-5 轮廓粗车加工参数表在参数表中首先要确定被加工的是外轮廓表面，还是内轮廓表面或端面，接着按加工要求确定其他各加工参数。（2） 确定参数后拾取被加工的轮廓和毛坯轮廓，此时可使用系
48、统提供的轮廓拾取工具，对于多段曲线组成的轮廓使用“限制链拾取”将极大的方便拾取。采用“链拾取”和“限制链拾取”时的拾取箭头方向与实际的加工方向无关。（3） 确定进退刀点。指定一点为刀具加工前和加工后所在的位置。按鼠标右键可忽略该点的输入。完成上述步骤后即可生成加工轨迹。在“数控车”菜单区中选取“生成代码”功能项，拾取刚生成的刀具轨迹，即可生成加工指令。4.2.2 参数说明1） 加工参数点击对话框中的“加工参数”标签即进入加工参数表。加工参数表主要用于对粗车加工中的各种工艺条件和加工方式进行限定。各加工参数含义说明如下：加工表面类型：外轮廓：采用外轮廓车刀加工外轮廓， 此时缺省加工方向为 180
49、 度。 内轮廓：采用外轮廓车刀加工内轮廓， 此时缺省加工方向为 180 度。 车端面：此时缺省加工方向应垂直与系统 X 轴，即加工角度为-90 度或 270 度。加工参数：干涉后角：做底切干涉检查时，确定干涉检查的角度。干涉前角：做前角干涉检查时，确定干涉检查的角度。加工角度：刀具切削方向与机床 Z 轴（软件系统 X 正方向）正方向的夹角。切削行距：行间切入深度，两相邻切削行之间的距离。加工余量：加工结束后，被加工表面没有加工部分的剩余量（与最终加工结果比较） 。加工精度：用户可按需要来控制加工精度。对轮廓中的直线和圆弧，机床可以精确的加工；对由样条曲线组成的轮廓，系统将按给定的精度把样条转化成直线段来满足用户所需的加工精度。拐角加工方式：圆弧：在切削过程中遇到拐角时刀具从轮廓一边到另一边的过程中，以圆弧的方式过渡。尖角：在切削过程中遇到拐角时刀具从轮廓的一边到另一边的过程中，以尖角的方式过渡。反向走刀否：刀具按缺省方向走刀，即刀具从机床 Z 轴正向向 Z 轴负向移动。是：刀具按与缺省方向相反的方向走刀。详细干涉检查：- 17 -否：假定刀具前后干涉角均为 0 度，对凹槽部分不做加工，以保证
