CAXA制造工程师V2及2013版典型问题探究

【摘要】CAXA制造工程师是北京数码大方科技有限公司开发的面向数控铣和加工中心机床的CAD/CAM应用软件，它功能强大、易学易用、工艺性好、代码质量高。CAXA制造工程师基于微机平台，采用原创Windows菜单和交互方式，全中文界面，便于轻松学习和操作。CAXA制造工程师可以生成2—5轴的加工代码，可用于加工具有复杂三维曲面的零件[1]。本文就其线架造型，特征造型，数控加工仿真作出介绍。

【关键词】CAXA制造工程师；几何变换；实体造型；加工轨迹

CAXA制造工程师造型方法分三大类：一类为线架造型、二类为曲面造型、三类为实体造型。CAXA制造工程师提供了多种加工方式，每种加工方式各有特点，对同一个零件的加工往往可以采用多种加工方式。V2版不提供4轴、5轴加工模块[2]，在2013版中提供4轴、5轴加工模块，而且2013版中加工轨迹仿真采用独立窗口，清晰，生动。

1、线架造型与几何变换

空间线架造型就是使用点，线等曲线绘制方式来表达三维零件形状的造型方法，步骤是：一、先绘制空间曲线，二、对空间曲线进行编辑，修改和空间几何变换，使其能够正确表达三维空间图形。

CAXA制造工程师软件为“草图”和“空间线架”的绘制提供了多项功能，包括直线绘制、圆弧绘制、圆绘制、椭圆绘制、样条绘制、点、文字、公式曲线、多边形、二次曲线、等距线、相关线等[3]。利用曲线绘制功能可方便绘制出各种空间线架，以表达不同复杂程度的图形。2013版较V2版的曲线绘制工具条多出“线面影射”、“文字编辑”等，同时增加了三维尺寸标注功能。

曲线过渡是对指定的两条曲线进行圆弧过渡、尖角过渡或两直线倒角。倒角过渡用于给定的两直线之间进行过渡，过渡后两直线之间倒一条给定角度和长度的直线，CAXA制造工程师V2版与电子图板的倒角方式是不同的，倒角中给定的长度为斜边长，而电子图板中的倒角是直角边长。在V2版操作倒角时极易出错，一定加以重视，2013版加以了改正。

1.2制造工程师V2版几何变换中关于阵列的问题

阵列是通过一次操作同时生成若干个相同的图形。阵列可以提高作图速度。阵列有圆形阵列和矩形阵列两种方式。在操作时经常出现立即菜单功能混淆现象，比如圆形阵列中阵列角度和阵列份数不可选。这给操作者带出很多不便，应有的功能选用不上。出现错误立即菜单时的解决方法，可以用鼠标点击几何变换菜单条上的缩放按钮，再重新点击阵列功能按钮。

1.3制造工程师2013版出现的的问题

在制造工程师2013版“视向定位”中当新建系统视向后，同时再新窗口打开制造工程师软件时，新建文件，打开视向定位时，会发现系统视向为空，不仅新建视向定位不可用，原有的主视、左视、俯视、轴测图等也不可见。出现这种情况对于选用“视向定位”观察复杂图形产生很大障碍。

2、实体建模—特征造型

2.1草图环不封闭的问题

在CAXA制造工程师特征生成中，除生成筋板的草图曲线外，都要求用于特征生成的草图轮廓为封闭轮廓，否则会造成特征生成失败。但由于粗心大意等操作失误，出现草图环不封闭的情况很多，有些原因相对较容易发现，有些原因却很难查找。介绍两种常见的情况。

2.1.1开口标记变动的情况

在开口环检查中，发现多处有开口标记，通过曲线延伸、曲线裁剪等操作后，解决了一处开口问题，而原来未出现开口标记的地方又出现开口标记，待处理好新出现开口标记的地方后，原处理好的位置重现开口状态，如此循环，让人费解，甚至怀疑软件是否有问题。出现这种情况，多是草图轮廓重线造成的，只要将重画的多余草图曲线删除即可解决。在作曲线投影生成草图轮廓选择投影对象时，要格外注意，不要将某些对象重复框选，避免导致重复投影，避免草图重线，解决开口标记变动的情况的办法是注意投影对象的选取，同时曲线组合时多选用“删除原曲线”模式。

2.1.2开口标记固定的情况

出现此种情况，原因往往是曲线未裁剪掉、曲线与曲线间没连接上形成开口造成的，使用者可通过曲线裁剪、曲线延伸、或图形重画相应曲线段等操作就可消除，更改相对较容易。关键点是在绘制草图曲线时，只要多使用特征点捕捉功能，就可大大减少开口标记固定的情况的发生。

3、数控加工与仿真

CAXA制造工程师软件可实现两轴加工，两轴半加工和三轴加工，高版本2013版提供四轴、五轴的数控加工功能，生成数控加工刀具轨迹的方法，能应付平面和各种复杂曲面的加工。多种刀具轨迹中，平面轮廓、区域加工，等高线加工等是常用的加工方法，在实际加工中，要根据零件加工要进行合理设置加工参数。

3.1平面轮廓加工方式轨迹生成问题

平面轮廓加工方式是数控加工中最基本的加工形式之一。可对普通铣床难以做到的复杂轮廓进行加工，平面轮廓加工方式广泛应用于零件的内、外轮廓加工，还可对各种沟、槽、台阶等进行加工。在CAXA制造工程师中使用平面轮廓加工方式进行数控加工自动编程时，如何选择合理的进、退刀方式，何种进、退刀点方式才能满足复杂曲线轮廓加工精度要求，这些是平面轮廓加工中的常见的也是关键性问题。进行进、退刀设置同时还要考虑相关的层降和行距问题。

3.1.1进、退刀方式的确定

一般轮廓加工中常采用直线方式或圆弧方式，以刀具为主动分析，刀具沿轮廓的切线方向进刀或退刀，这样方式可以保证加工后进、退刀处零件轮廓曲线光滑，无切痕的高精度要求。在CAXA制造工程师软件中选择进、退刀点时可左键在绘图区点选，也可以右键选用默认的进、退刀点，需要使用者注意的是右键的默认方式，此方式在系统提示栏是没有提示的，如图1所示。

3.1.2拾取轮廓线操作时注意问题

在生成刀具轨迹拾取轮廓线时，为了得到较好的铣削质量，一般选用顺铣方向，如图2所示。必须注意首先拾取切入点所在的线段，即铣削方向的起点，使切入点为拾取方向的起点，实现顺铣加工。但在实际加工中，往往要求切入点在某条线段的特定点上，而不在该线段的端点上，此时要对轮廓线进行“曲线打断”和“曲线组合”操作才能保证切入点的正确，生成合理的刀具轨迹。

参考文献

[1]冯荣坦.CAXA制造工程师2004基础教程[M].北京：机械工业出版社，2006

[2]胡松林等.CAXA制造工程师V2/XP[M].北京航空航天大学出版社

[3]CAXA公司.CAD/CAM使用手册[M].2004.156-253