論CAXA制造工程師軟件在數(shù)控加工中的應(yīng)用

裴世峰

摘 要：CAXA制造工程師軟件是一款非常優(yōu)秀的數(shù)控加工編程軟件，便給能夠集CAD、CAM的功能于一體化。借助于CAXA制造工程師軟件，可以對(duì)零件進(jìn)行二維造型、三維造型以及曲面實(shí)體復(fù)合造型等加工，并有效解決復(fù)雜零件的數(shù)控加工編程這一編制難題。本文就CAXA制造工程師這一軟件在數(shù)控加工中的作用進(jìn)行了分析研究。

關(guān)鍵詞：CAXA制造工程師；數(shù)控加工；CAD/CAM技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得CAD/CAM技術(shù)的圖形交互自動(dòng)編程方式也變得更加成熟，并使得該技術(shù)成為了我國(guó)制造行業(yè)中的必然的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。而CAXA工程師軟件就能夠充分結(jié)合CAD/CAM的技術(shù)有點(diǎn)，并且擁有著全中文的操作頁(yè)面。這也就使得CAXA工程師軟件在國(guó)內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用，并被應(yīng)用在各大院校的機(jī)械類(lèi)課程教學(xué)過(guò)程中。

一、CAD/CAM技術(shù)與CAXA制造工程師軟件的發(fā)展

（一）CAD/CAM技術(shù)的簡(jiǎn)介

CAD指的是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，該技術(shù)主要運(yùn)用計(jì)算機(jī)以及相關(guān)圖形處理設(shè)備來(lái)更幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的一項(xiàng)軟件。在工程與產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，CAD技術(shù)能夠幫助設(shè)計(jì)人員承擔(dān)大量的計(jì)算、信息存儲(chǔ)以及制圖等工作，并借此形成一個(gè)設(shè)計(jì)者思想和計(jì)算機(jī)處理能力緊密結(jié)合的圖形處理系統(tǒng)。借助于CAD技術(shù)，能夠大大加快設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)進(jìn)行，并包含了二維造型、三維造型以及模具設(shè)計(jì)等多個(gè)方面的內(nèi)容。

CAM技術(shù)指的是計(jì)算機(jī)輔助制作技術(shù)，該技術(shù)主要用來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到加工制作過(guò)程中的所有生產(chǎn)準(zhǔn)備活動(dòng)，并可以借助于計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的管理控制以及有效操作。在CAM技術(shù)中，其輸入信息是零件的工藝路線以及其工藝內(nèi)容，輸出信息則是刀具加工過(guò)程中的運(yùn)行規(guī)矩以及生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)控程序。在CAM技術(shù)中包含有刀具路徑的規(guī)劃、文件的生產(chǎn)以及NC程序的生成等多方面內(nèi)容。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的以及軟件行業(yè)的不斷發(fā)展，也推進(jìn)了我國(guó)計(jì)算機(jī)輔助軟件的發(fā)展。這就導(dǎo)致了CAD/CAM技術(shù)的功能變得越來(lái)越強(qiáng)大，并且能夠在數(shù)控機(jī)床上取得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，這樣也能夠促進(jìn)我國(guó)的制作行業(yè)得到進(jìn)一步發(fā)展。

二、CAXA制造工程師軟件簡(jiǎn)介

CAXA制造工程師軟件是一個(gè)面對(duì)工業(yè)發(fā)展的三維設(shè)計(jì)軟件，并能夠彰顯出新一代CAD技術(shù)，將創(chuàng)新設(shè)計(jì)作為其發(fā)展方向的特點(diǎn)。CAXA工程師軟件作為一個(gè)集CAD/CAM技術(shù)為一體的數(shù)控加工編程軟件，擁有著良好的輔助設(shè)計(jì)功能以及輔助制造功能。利用CAXA工程師軟件可以進(jìn)行多種復(fù)雜模具以及零件的數(shù)控編程與加工工作，比如進(jìn)行實(shí)體造型的編輯、進(jìn)行加工軌跡的生成以及加工工藝單與加工代碼的生成等。

利用CAXA制造工程師來(lái)進(jìn)行工作的方式時(shí)進(jìn)行人機(jī)交互的對(duì)話方式，操作人員通過(guò)在計(jì)算機(jī)中輸入該次加工工件的準(zhǔn)確幾何參數(shù)，計(jì)算機(jī)就可以對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行處理，并為用戶顯示出針對(duì)性的加工路徑，并在最后輸出G代碼數(shù)據(jù)。通過(guò)CAXA制造工程師軟件，還能夠展現(xiàn)出仿真切削功能，并真實(shí)模擬出模具與零件實(shí)際切削加工的環(huán)境，與此同時(shí)該軟件還能夠進(jìn)行刀具的干涉檢查工作，來(lái)確保制作過(guò)程的正常進(jìn)行。

三、CAXA制造工程師軟件的功能簡(jiǎn)介

（一）實(shí)體曲面結(jié)合

①簡(jiǎn)便的特征實(shí)體造型功能：在CAXA制造工程師軟件中有著非常完善的實(shí)體造型技術(shù)，并可以借助于相關(guān)的特征術(shù)語(yǔ)來(lái)進(jìn)行所需要設(shè)計(jì)信息的準(zhǔn)確描述，這也就使得在CAXA制造工程師系統(tǒng)中，能夠簡(jiǎn)便直觀地進(jìn)行整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的描述。

比如借助于增加材料的方式就能夠生成實(shí)體造型，而借助于拉伸、旋轉(zhuǎn)以及放樣等方式也可以很好地生成實(shí)體造型，當(dāng)然這一結(jié)果也能夠借助于進(jìn)行曲面的裁剪或者在實(shí)體之中進(jìn)行實(shí)體減料工作來(lái)實(shí)現(xiàn)，還能夠借助于半徑過(guò)渡、倒角、打孔等高級(jí)特征功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此說(shuō)借助于CAXA制造工程師軟件，就可以使得整個(gè)實(shí)體造型的實(shí)現(xiàn)變得更加簡(jiǎn)便與多樣化，從而給編程設(shè)計(jì)人員提供了一定的便利性。

②具有著強(qiáng)大的曲面造型功能：CAXA制造工程師軟件中有著強(qiáng)大的曲面造型功能，并且對(duì)加工零件與模具的線框和曲面都能夠進(jìn)行精準(zhǔn)編輯。在該軟件中，借助于各種測(cè)量數(shù)據(jù)、數(shù)字模型、列表數(shù)據(jù)和字體文件就可以形成樣條曲線；而借助于邊界的網(wǎng)絡(luò)、導(dǎo)動(dòng)拉伸以及零件掃描等功能就可以形成復(fù)雜曲面。

（二）進(jìn)行高質(zhì)量的數(shù)控加工

CAXA制造工程師軟件能夠?qū)AD模型設(shè)計(jì)技術(shù)與CA，技工技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，并且還具備兩軸到三軸的數(shù)控銑床功能。這就使得該軟件對(duì)于實(shí)體造型與曲面造型進(jìn)行加工的過(guò)程中有著很好的一致性。另外，CAXA軟件也自帶著軌跡參數(shù)和分批處理的功能，這也就使其在進(jìn)行數(shù)控加工的過(guò)程中，能夠大幅度提升零件與模具的工作效率，并能夠借助于告訴切削的方式來(lái)提升零件的加工質(zhì)量。

①兩軸到三軸的數(shù)控加工：運(yùn)用兩軸到三軸的數(shù)控半加工模式，指的是在不建立三維模型這一情況下，借助于零件的輪廓曲線來(lái)生成加工軌跡，并可以在此過(guò)程中借助于軟件的區(qū)域加工與輪廓加工等功能，來(lái)生成任意數(shù)量與形狀的模塊。

②進(jìn)行加工工藝的準(zhǔn)確控制：利用CAXA制造工程師軟件來(lái)進(jìn)行數(shù)控加工，能夠充分地利用該軟件自身所提供的大量工藝控制參數(shù)，來(lái)進(jìn)行整個(gè)數(shù)控加工過(guò)程的準(zhǔn)確控制。

③進(jìn)行加工軌跡的仿真：為了能夠準(zhǔn)確檢測(cè)到一些數(shù)控代碼中存在的錯(cuò)誤，CAXA制造工程師軟件就可以借助于加工軌跡仿真這一功能，來(lái)在計(jì)算機(jī)上模擬出該零件的全部加工過(guò)程，這樣就能夠很好地展示出其加工軌跡，并可以有效地查找出該數(shù)控加工代碼中存在的一些問(wèn)題。

④進(jìn)行后置處理：利用CAXA制造工程師還能夠進(jìn)行后置處理器的提供，并在不生成中間文件這一情況下就進(jìn)行G代碼控制指定的生成。

三、借助于CAXA制造工程師進(jìn)行數(shù)控加工的實(shí)例分析

本文主要以凸輪加工為例，來(lái)對(duì)CAXA制造工程師軟件的仿真加工具體過(guò)程進(jìn)行了分析介紹。主要步驟有如下：

輪的實(shí)體造型：①實(shí)體造型作為該軟件進(jìn)行數(shù)控加工以及仿真的基礎(chǔ)，需要按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行凸輪的實(shí)體造型。②凸輪加工：借助于平面輪廓的方式來(lái)進(jìn)行加工。③進(jìn)行加工刀具的設(shè)定：選擇應(yīng)用→軌跡生成→刀具庫(kù)管理。然后進(jìn)行銑刀的增設(shè)，并設(shè)定銑刀參數(shù)。④后置處理設(shè)置：在該軟件中選擇后置設(shè)置→進(jìn)行機(jī)床設(shè)置增加→后置處理設(shè)置。⑤對(duì)加工范圍進(jìn)行設(shè)定：點(diǎn)擊矩形→是去對(duì)角點(diǎn)→進(jìn)行矩形繪制→將該矩形設(shè)置為加工區(qū)域。⑥粗加工：設(shè)置平面輪廓的加工參數(shù)→進(jìn)行切削用量的選擇以及參數(shù)的設(shè)置→對(duì)進(jìn)退刀方式進(jìn)行選擇→設(shè)置銑刀參數(shù)為默認(rèn)值→拾取箭頭的方向，并且生成加工軌跡→對(duì)生成后的粗加工軌跡圖進(jìn)行隱藏。⑦生成精加工軌跡：對(duì)粗加工的刀具軌跡進(jìn)行隱藏→進(jìn)行平面輪廓加工參數(shù)的設(shè)置→其他參數(shù)設(shè)置與粗加工相同。⑧仿真加工：對(duì)隱藏后粗加工軌跡設(shè)為可見(jiàn)→選擇自動(dòng)計(jì)算模式來(lái)對(duì)軌跡仿真進(jìn)行選擇→觀察加工走刀路線，并且需要判斷刀路的合理性→進(jìn)行選擇軌跡的編輯→確認(rèn)仿真檢驗(yàn)無(wú)錯(cuò)誤后，就可以對(duì)其進(jìn)行保存。⑨生成加工G代碼：選擇后置處理后生成加工G代碼→按照系統(tǒng)提示來(lái)生成加工代碼。⑩生成工藝單：選擇加工處理系統(tǒng)用的后置處理，并進(jìn)行工藝單的生成。

結(jié)語(yǔ)

在數(shù)控零件加工的過(guò)程中，借助于CAXA制造工程師軟件，能夠使得其刀具路徑的設(shè)計(jì)更加合理與準(zhǔn)確，并能夠很好地提升對(duì)復(fù)雜零件的加工能力以及加工準(zhǔn)確性。這也就要求相關(guān)研究人員在CAD/CAM技術(shù)的研究基礎(chǔ)上，對(duì)CAXA制造工程師軟件進(jìn)行不斷地改進(jìn)，從而促進(jìn)我國(guó)的制造業(yè)得到進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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