CAXA制造工程师自动编程概述Word文档下载推荐.docx

1、在绘图区的左侧，单击【加工管理】标签，将现实加工管理窗口，如图1-3所示，用户可以通过操作加工管理树，对毛坯、刀具、加工参数等进行修改，还可以实现轨迹的拷贝、删除、现实、隐藏等操作。图1-32 CAXA制造工程师通用操作与参数设置在CAXA制造工程师各种加工方法的设置中，有一些操作过程和参数设置是一致的，在此加以详细的介绍。2.1 加工模型的准备数控编程前，必须准备好加工模型。加工模型的准备包括加工模型的建立、加工坐标系的检查与创建。如果采用轮廓边界加工或则要进行局部加工，还必须创建加工辅助线。1. 建立加工模型加工模型的建立可有一下集中方法。CAXA制造工程师软件造型 根据工程图，直接使用C

2、AXA制造工程师软件进行造型。造型方法这里就不做详细说明了。导入其他CAD软件的模型 使用其他软件创建的模型，也可在CAXA制造工程师软件中使用。单击【文件】【并入文件】命令，弹出【打开】对话框，选择需要导入的文件即可。虽然CAXA制造工程师软件支持多种文件格式模型的导入，但建议先使用其他软件将文件存储为【*.x_t】格式后在导入CAXA制造工程师软件中使用。2. 建立加工坐标系在使用CAM软件编程时，为了编程序简单，通常使用加工坐标系（MCS）确定被加工零件的原点位置。加工坐标系决定了刀具轨迹的零点，刀轨中的坐标值均相对于加工坐标系。为了便于对刀，加工坐标系的原点通常设置在毛坯的上表面的中心

3、或靠近操作者一侧的顶角处（矩形毛坯），加工坐标系的Z轴方向必须和机床坐标系Z轴方向一致。在使用CAXA制造工程师软件进行编程时，可以选择造型时使用的系统坐标系（sys）或其他辅助坐标系作为加工坐标系。新建坐标系 如图2-1（a）所示零件，造型时的系统坐标系原点位于零件底部面中心。为了编程方便，可在零件上表面中心新建一个坐标系作为加工坐标系图2-1（b）。图2-1（a） 系统坐标系 图2-1（b）新建坐标系变换坐标系 零件模型坐标系的Z轴方向最好和机床坐标系的Z轴方向一致，否则生成的数控程序可能会产生错误。如果两者的坐标系不一致，编程前必须进行坐标系的变换。变换的方法是使用【布尔并】运算将Z轴旋

4、转相应的角度，使零件模型的Z轴方向与机床坐标系Z轴方向一致。例：图2-2（a）所示模型零件，模型坐标系的Z轴方向和机床坐标系的方向不一致，须进行坐标方向的变换，如图2-2（b）所示。操作步骤如下。2-2（a）坐标变换前 2-2（b）坐标变换后先将文件另保存为【*.x_t】格式。单击【文件】【另存为】命令，弹出【另存为】对话框，将模型保存为【CAXA.x_t】格式。新建文件。单击【文件】【新建】命令，新建一空白文件。并入文件。单击【文件】【并入文件】命令，弹出【打开】对话框，选择文件【CAXA.x_t】，单击【确定】按钮，弹出【输入特征】对话框，如图2-3所示。选择并入方式。选择布尔运算方式为【

5、当前零件U输入零件】。给出定位电。在绘图区，点击坐标系原点，将其指定模型定位点。选择定位方式。点选【给定旋转角度】定位方式。输入角度值。在【角度二】一栏输入180。单击【确定】按钮，完成坐标系的变换， 图2-3 输入特征对话框如图2-2 （b）所示。3. 创建加工辅助线创建加工辅助线可以使用【曲线生成】命令，通常可以使用【相关线】【实体边界】方法来创建。操作步骤如下：在【曲线生成】工具条中，单击【相关线】【实体边界】命令；拾取零件模型棱边，得到加工辅助线如图2-4所示。拾取棱边 辅助线 （a）拾取零件棱边 （b）加工辅助线图2-4 创建加工辅助线2.2 建立毛坯使用CAXA制造工程师软件编程时

6、必须定义毛坯，用于轨迹仿真和检查过切。目前，只支持长方体毛坯。在【加工管理】窗口，双击【毛坯】按钮，系统弹出【定义毛坯】对话框。系统提供了三种毛坯定义的方式，分别是【两点方式】、【三点方式】、【参照模型】，如果已经绘制了模型，通常使用【参照模型】方式。使用【参照模型】方式建立毛坯的步骤如下：单击【参照模型】单选按钮；单击【参照模型】按钮，系统自动计算模型的包围盒，以此作为毛坯，毛坯的长宽高数值显示于对话框中图2-5（a）。可以通过修改长宽高的数值调整毛坯的大小。选择【毛坯类型】，主要是写工艺清单时需要。选择【显示毛坯】，设定是否在工作区中现实毛坯。单击【锁定】，禁止更改毛坯参数。单击【确定】，

7、完成毛坯的定义，如图2-5（b）所示线框。2.3 建立刀具在实际生产中，一个零件的加工不可能只使用一把刀，因此必须根据加工需要创建刀具。CAXA制造工程师目前提供三种铣刀：球刀（r=R），R刀（rR），端刀（r=R）（图2-6），其中R为刀具的半径，r为刀角半径，刀具参数还有刀杆长度L和切削刃长度l（图2-7）。1. 刀具的管理在【加工管理】窗口，双击【刀具库】图标，系统弹出【刀具库管理】对话框（图2-8）。在【刀具库管理】对话框中，单击【选择编辑刀具库】下拉列表框，从中选择需要编辑的刀具库，可进行刀具的建立、编辑、删除等操作。图2-8 刀具库管理对话框2. 刀具的参数在【刀具库管理】对话框中

8、，单击【增加刀具】按钮，弹出【刀具定义】对话框（图2-9），刀具参数含义如下。图2-9 “刀具定义”对话框【刀具号】：刀具在加工中心里的位置编号，便于加工过程中换刀。【刀具补偿号】：刀具半径补偿值对应的编号。【刀柄半径】：刀柄部分截面圆半径的大小。【刀尖角度】：只对钻头有效，钻尖的圆锥角。【刀刃长度】：刀刃部分的长度。【刀柄长度】：刀柄部分的长度。【刀具全长】：刀杆与刀柄长度的总和。3. 刀具的建立在图2-9所示【刀具定义】对话框中，按一下步骤建立刀具：选择【刀具类型】：确定刀具是铣刀或钻头。输入【刀具名称】：通常刀具以“刀具半径+刀角半径”命名，如直径为20的球刀，命名为“D20r10”，或

9、“R10”，直径为20的键槽铣刀，命名为“D20”。输入【刀具半径R】。输入【刀角半径r】。点击【确定】按钮，完成刀具的建立。4. 刀具的使用CAXA制造工程师的每个编程方法都包含【刀具参数】选项（图2-10），其作用就是确定加工中所使用的刀具。刀具的调用方法有两种：一是在刀具列表中双击所需刀具；二是单击【增加刀具】按钮建立所需刀具。建立刀具的方法参见前面的内容。单击【编辑刀具】按钮可以对当前刀具的参数进行编辑。图2-10 刀具参数2.4 公共参数公共参数设定包括加工坐标系的选择和起始点的位置。1. 加工坐标系加工坐标系是指建立加工时所需的坐标系。【坐标系名称】：显示刀路的加工坐标系的名称。【

10、拾取加工坐标系】：用户可以在屏幕上拾取加工坐标系。【原点坐标】：显示加工坐标系的原点值。【Z轴矢量】：现实加工坐标系的Z轴方向值。2. 起始点【使用起始点】决定刀路是否从起始点出发并回到起始点。【起始点坐标】显示起始点坐标信息。【拾取起始点】用户可以在屏幕上拾取点作为刀路的起始点。图2-10 公共参数 图2-11切削用量2.5 切削用量切削用量的设定包括轨迹各位置的相关进给速度及主轴转速等，切削用量参数见图2-11，各个参数的含义见图2-12。 快速走刀（G00） 快速走刀（G00） 起止高度 切削走刀（切削速度） 安全高度慢速下刀相对高度接近（接近速度走刀） 退刀（退刀速度） 被加工图形图2

11、-12 切削用量参数示意图【主轴转速】：设定主轴转速的大小，单位人r/min（转/分）。【慢速下刀速度（F0）】：设定慢速吓到轨迹段的仅给速度的大小，单位mm/min。【切入切出连接速度（F1）】：设定切入轨迹段，切出轨迹段，连接轨迹段，接近轨迹段，返回轨迹段的仅给速度的大小，单位mm/min。【切削速度（F2）】：设定切削轨迹段的仅给速度的大小，单位mm/min。【退刀速度（F3）】：设定退刀轨迹段的仅给速度的大小，单位mm/min。主要参数确定方法：进给速度F（进给量）的确定 进给速度主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。按以下公式计算：式中 切削刃数量;每齿

12、进给量mm/z;主轴转速，r/min切削速度的确定 切削速度可根据已经选定的背吃刀量、进给量及刀具寿命进行选取。实际加工过程中，可根据生产实践经验确定，或通过查表的方法来选取，表2-1列出了一些常用的参考值。表2-1 切削速度参考直刀具材料切削速度每齿进给量高速钢2030m/min0.050.2硬质合金刀5080m/min0.10.3硬质合金涂层刀100130m/min确定后，根据刀具直径D（mm），按一下公式确定主轴转速s（r/min）：2.6 下刀方式设定刀具切入工件的方式见图2-13。 图2-13 下刀方式1. 距离参数【安全高度】：刀具快速移动而不会与毛坯货模型发生干涉的高度，有相对与

13、绝对两种模式，单击相对或据对按钮可以实现二者的互换。【相对】：以切入或切出或切削开始或切削结束位置的刀位点为参考点。【绝对】：以当前加工坐标系的XOY平面为参考平面。【拾取】：单击后可以从工作区选择安全高度的绝对位置高度点。【慢速下刀距离】：在切入或切削开始前的一段刀位轨迹的位置长度，如图2-14所示，这段轨迹以慢速下刀速度垂直向下进给。有相对与绝对两种模式，单击相对或绝对按钮可以实现二者的互换。【退刀距离】：在切出或切削结束后的一段刀位轨迹的位置长度，如图2-14所示，这段轨迹以退刀速度垂直向上进给。图2-14 慢速下刀距离（H1）、退刀距离（H2）2. 切入方式CAXA提供了多种切入方式（

14、图2-15）。几乎适用于所有的铣削加工策略，其中的一些切削加工策略有其特殊的切入切出方式（在切入切出属性页面中可以设定）。如果在切入切出属性页面里设定了特殊的切入切出方式后，此处通用切入方式将不会起作用。图2-15 切入方式【垂直】：在两个切削层之间，刀具从上一层沿Z轴垂直方向直接切入下一层。【螺旋】：在两个切削层之间，刀具从上一层沿螺旋线以渐进的方式切入下一层。半径：螺旋线的半径。近似节距：刀具没折返一次，刀具下降的高度。【倾斜】：在两个切削层之间，刀具从上一层沿斜向折线以渐进的方式切入下一层。长度：折线在XY面投影线的长度。刀具没折返以此，刀具下降的高度。角度：折线与进刀段的夹角。【渐切】

15、：在两个切削层之间，刀具从上一层沿斜线以渐进的方式切入下一层。折线在XY面投影的长度。【Z字形】：刀具以Z字形方式切入。【下刀点的位置】：对于螺旋和倾斜时的下刀点位置，提供两种方式。斜线端点或螺旋线切点：选择此项后，下刀点位置将在斜线端点或螺旋线切点处下刀。斜线中点或螺旋线圆心：选择此项后，下刀点位置将在斜线中点或螺旋线圆心处下刀。通常，下刀方式与切削区域的形式、刀具的种类等因素有关。2.7 接近返回接近返回用于指定每一次进退刀的方式，避免刀具好工件的碰撞，并得到较好的接刀质量，其参数表如图2-16所示。一般地，接近指从刀具起始点快速移动后以切入方式逼近切削点的那段切入轨迹，返回指从切削点以切

16、出方式离开切削点的那段切出轨迹。【不设定】：不设定接近返回的切入切出。【直线】：刀具按给定长度，以直线方式向切削点平滑切入或从切削点平滑切出。直线切入切出的长度。进刀路线和X方向的夹角。【圆弧】：以圆弧向切削点平滑切入或从切削点平滑切出。圆弧切入切出的半径。转角：圆弧的圆心角，延长不使用。【强制】：刀具从指定点直线切入到切削点，或墙纸从切削点直线切出到指定点。x、y、z：指定点空间位置的三分量。图2-16 接近返回 图2-17 加工余量和加工精度2.8 加工余量加工余量是指预留给下道工序的切削量，位于【加工参数】选项页中（图2-17）一般粗加工时加工余量设为0.51.5，半精加工时加工余量设为

17、0.20.5，精加工时加工余量设为0。2.9 加工精度加工精度指输入模型的加工精度，位于【加工参数】选项页中（图2-17）。计算模型的轨迹的误差小于此值。加工精度越大，模型形状的误差也增大，模型表面越粗糙。加工精度越小，模型形状的误差也减小，模型表面越光滑，但是，轨迹段的数目增多，轨迹数据量变大。通常，粗加工精度取预留量的1/10，精加工设置为0.01。3 常用加工方法介绍CAXA制造工程师2008提供了20多种生成数控加工轨迹的方法，在此只解释其中应用较多的、典型的几种加工方法，通用参数的含义请参考上一章节。要注意的是，所谓粗加工功能和精加工功能，仅仅指生成的轨迹是单层的还是多层的，并非完全

18、针对零件的某道工序，比如，用区域式粗加工功能，完全可以生成某个零件平面区域的粗加工以及精加工轨迹，加工精度和加工余量是通过设置加工参数来实现的。每一种加工轨迹的生成方式，并不是孤立的，而是有联系的，可以互相配合，互相补充，要根据零件的结构和技术要求，综合考虑，以加工出合格零件为最终目的。1. 平面区域粗加工平面区域粗加工主要应用于平面轮廓零件的粗加工。该方法可根据给定的轮廓和岛屿生成分层的加工轨迹。它的有点是不需要进行3D尸体的造型，直接使用2D曲线就可以生成加工轨迹，且计算速度快。注意区分轮廓、区域和岛的含义。轮廓 轮廓是一系列首尾相接曲线的集合（图3-1）。CAXA制造工程师的一些加工方法

19、用轮廓来界定被加工的区域或被加工的图形本身，如果轮廓是用来界定被加工区域的，则要求指定的轮廓是闭合的；如果加工的是轮廓本身，则轮廓也可以不闭合。轮廓曲线应该是空间曲线，且不应有自由交点。区域和岛 区域是指由一个闭合轮廓围城的内部空间，其内部可以有岛。岛也是由闭合轮廓界定的。区域指外轮廓和岛之间的部分。由外轮廓和岛共同指定待加工的区域，外轮廓用来界定加工区域的外部边界，岛用来屏蔽其内部不需加工或需保护的部分（图3-2）。图3-2 轮廓示例图CAXA制造工程师的【区域式粗加工】与【平面区域粗加工】功能相似。 图3-2 轮廓与岛屿的关系2. 等高线粗加工等高线粗加工生成分层等高式轨迹，应用于任何形状

20、零件的粗加工。它只对于3D尸体模型生成加工轨迹，并可通过选择曲线指定局部区域的加工。CAXA制造工程师的【等高线粗加工2】与【等高线粗加工】功能相似，不同在于等高线粗加工2可以分别定义XY方向和Z方向的加工余量。3. 平面轮廓精加工平面轮廓精加工主要应用于平面轮廓零件底平面、垂直侧壁的精加工，支持具有一定拔模斜度的轮廓轨迹，通过定义加工参数也可实现粗加工功能。它的有点是不需要进行3D尸体的造型，直接使用2D曲线生成加工轨迹，且计算速度块。CAXA制造工程师的【轮廓线精加工】与【平面轮廓精加工】功能相似。4. 等高线精加工等高线精加工可以生成分层等高式精加工轨迹。主要应用于斜度较大的曲面的精加工

21、，对叫平坦曲面的加工不理想。CAXA制造工程师的【等高线精加工2】与【等高线精加工】功能相似，不同在于等高线精加工2可以分别定义XY方向和Z方向的加工余量。5. 三维偏置精加工通过对指定的零件集合体进行偏置来产生刀具轨迹，即沿零件外形切削，主要应用于曲面的精加工。6. 扫描线精加工扫描线精加工生成始终平行某方向的精加工轨迹，主要应用于曲面的精加工。7. 参数线精加工沿单个或多个曲面参数线方向生成三轴加工轨迹，可用于局部曲面的精加工。8. 区域式补加工主要用于型腔和型芯内圆角的补加工，对大直径刀具未切削到的圆角处进行补加工。不加工区域可以分为平坦区和垂直区，区域式补加工方法将在垂直区生成等高线加

22、工轨迹，在平坦区生成类似于三维偏置的轨迹。CAXA制造工程师还提供了【等高线补加工】和【笔式清根加工】两种补加工方法。【等高线补加工】主要用于垂直区域的清角加工，【笔式清根加工】多用在平坦区域的清角加工。【区域式补加2】可以分别指定XY向、Z向的余量。9. 孔加工即对孔进行加工，包括钻孔、铰孔、镗孔等的加工。4 轨迹仿真与后置处理轨迹仿真就是在三维真实感显示状态下，模拟刀具运动，切削毛坯、去除材料的过程。在生成加工轨迹后，通常需要对加工轨迹进行加工仿真，通过模拟实际切削过程和加工结果，检查生成的加工轨迹的正确性。后置处理就是结合特定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，输入数

23、控机床用于加工。考虑到生成程序的通用性，CAXA软件针对不同的机床了，可以设置不同的机床参数和特定的数控代码程序格式，还可以对生成的机床代码正确性进行校核。后置处理模块包括后置设置、生成G代码和生成工艺卡功能。4.1 轨迹仿真生成加工刀具轨迹后，通常要进行加工轨迹仿真，以检查加工轨迹的正确性。轨迹仿真有线框仿真和实体仿真两种形式。1. 线框仿真线框仿真是一种快速的仿真方式，仿真时只显示刀具和刀具轨迹。在菜单栏中，单击【加工】【线框仿真】命令，系统将提示选择需要进行加工仿真的刀具轨迹。拾取轨迹后，单击鼠标右键确认，系统即进入轨迹仿真环境（图4-1）（a） 线框仿真快捷菜单 （b） 线框仿真模式图

24、4-1 线框仿真在线框仿真对话框中，通过单击下拉箭头可以实现一下控制。【刀具的显示】：实体显示和线框显示。【刀柄的显示】：显示刀柄和不显示刀柄。【刀具的运动形式】：连续向前运行，连续向后运行，上以点，下以点，拾取点。通过输入数值控制仿真速度：仿真单步长和一次走步数。2. 实体仿真仿真环境 在菜单栏中，单击【加工】【实体仿真】命令，系统将提示选择需要进行加工仿真的刀具轨迹。拾取轨迹后，点击鼠标右键确认，系统即进入实体仿真环境（图4-2）。或者在加工管理窗口拾取加工轨迹，再点击鼠标右键，选择【实体仿真】命令，系统也将进入轨迹仿真环境。显示控制 显示控制工具条（图4-3），包括以下内容。 图4-2

25、实体仿真 图4-3 实体仿真工具条显示操作：对显示的图形进行放大、缩小、旋转、平移等显示操作。视向控制：以指定的视向显示图形。模型显示：以不同的显示效果显示图形，方便用户观察加工轨迹。轨迹显示：控制加工轨迹的显示情况，以方便用户观察加工轨迹。轨迹仿真 轨迹仿真环境提供了三种轨迹仿真模式，用户可以选择不同的方式进行轨迹仿真，以方便检查加工轨迹的正确性。单步仿真。以单步或多部的形式模拟刀具运动的轨迹。单击【单步仿真 】按钮，或单击【工具】【单步仿真】命令，系统弹出【单步仿真】对话框（图4-4）。等高线仿真。只对指定高度的截面加工轨迹进行仿真。特别适合对轨迹密集的粗加工轨迹进行仿真，可以方便观察分层

26、加工轨迹的情况，检查轨迹的正确性。单击【等高线仿真 】按钮，或单击【工具】【等高线仿真】命令，系统弹出【等高线仿真】对话框（图4-5）。仿真加工。仿真加工可以模拟刀具切削工件的过程和加工结果。单击【仿真加工 】按钮，或单击【工具】【仿真】命令，系统弹出【仿真加工】对话框（图4-6）。图4-4 单步仿真 图4-5 等高线仿真 图4-6 实体仿真主窗口在对话框中设定仿真选项，单击【播放】按钮，系统开始仿真加工过程，同时在对话框上方显示正在仿真的轨迹名称，在对话框下方显示当前刀位点的属性信息。【播放 】：模拟显示每一步切削后的毛坯形状。【停止 】：停止模拟切削。【返回到最初 】：返回毛坯的初始状态。【切削到最后 】：显示切削到最后的毛坯形状。【显示间隔 】：指定切削步数。不指定或从数值指定（1，10，50，100，500，1000）中选择。【显示停止位置 】：设定切削停止的步数。不停止或从数值指定 （1，10，50，100，500，1000）、速度变换时，下一快速度移动部以及高度变换时中选择。【设定干涉检查 】：设定干涉检查，包括多种干涉检查方式包括：从不做干涉检查