CAXA制造工程師教案

1、第1章CAXA制造工程師應(yīng)用基礎(chǔ)知識§1.1 數(shù)控加工技術(shù)概述§i.i.i數(shù)控加工的特點數(shù)控加工，也稱之為NC(NumericalContorl)加工，是以數(shù)值與符號構(gòu)成的信息，控制機床實現(xiàn)自動運轉(zhuǎn)。數(shù)控加工經(jīng)歷了半個世紀(jì)的發(fā)展已成為應(yīng)用于當(dāng)代各個制造領(lǐng)域的先進制造技術(shù)。數(shù)控加工的最大特征有二點：一是可以極大地提高精度，包括加工質(zhì)量精度及加工時間誤差精度；二是加工質(zhì)量的重復(fù)性，可以穩(wěn)定加工質(zhì)量，保持加工零件質(zhì)量的一致。也就是說加工零件的質(zhì)量及加工時間是由數(shù)控程序決定而不是由機床操作人員決定的。一、數(shù)控加工具有如下優(yōu)點：1、提高生產(chǎn)效率；2、不需熟練的機床操作人員；3、提高加

2、工精度并且保持加工質(zhì)量；4、可以減少工裝卡具；5、可以減少各工序間的周轉(zhuǎn)，原來需要用多道工序完成的工件，用數(shù)控加工可以一次裝卡完成，縮短加工周期，提高生產(chǎn)效率。6、容易進行加工過程管理；7、可以減少檢查工作量；8、可以降低廢、次品率；9、便于設(shè)計變更，加工設(shè)定柔性；10、容易實現(xiàn)操作過程的自動化，一個人可以操作多臺機床；11、操作容易，極大減輕體力勞動強度隨著制造設(shè)備的數(shù)控化率不斷提高，數(shù)控加工技術(shù)在我國得到日益廣泛的使用，在模具行業(yè)，掌握數(shù)控技術(shù)與否及加工過程中的數(shù)控化率的高低已成為企業(yè)是否具有競爭力的象征。數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵在于計算機輔助設(shè)計和制造(CAD/CAM系統(tǒng)的質(zhì)量。如何進行數(shù)

3、控加工程序的編制是影響數(shù)控加工效率及質(zhì)量的關(guān)鍵，傳統(tǒng)的手工編程方法復(fù)雜、煩瑣，易于出錯，難于檢查，難以充分發(fā)揮數(shù)控機床的功能。在模具加工中，經(jīng)常遇到形狀復(fù)雜的零件，其形狀用自由曲面來描述，采用手工編程方法基本上無法編制數(shù)控加工程序。近年來，由于CAD/CA峨術(shù)在計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機的圖形處理功能有了很大增強，基于CAD/CA峨術(shù)進行圖形交互的自動編程方法日趨成熟，這種方法速度快、精度高、直觀、使用簡便和便于檢查。工業(yè)發(fā)達國家已得到廣泛使用。近年來在國內(nèi)的應(yīng)用也越來越普及，成為實現(xiàn)制造業(yè)技術(shù)進步的一種必然趨勢。§1.1.2數(shù)控加工數(shù)控加工是將待加工零件進行數(shù)字化表達，數(shù)控機床按

4、數(shù)字量控制刀具和零件的運動，從而實現(xiàn)零件加工的過程。被加工零件采用線架、曲面、實體等幾何體來表示，CAM!（統(tǒng)在零件幾何體基礎(chǔ)上生成刀具軌跡，經(jīng)過后置處理生成加工代碼，將加工代碼通過傳輸介質(zhì)傳給數(shù)控機床，數(shù)控機床按數(shù)字量控制刀具運動，完成零件加工。其過程如下圖所示：【零件信息】一【CAD系統(tǒng)造型】一【CAM!（統(tǒng)生成加工代碼】一【數(shù)控機床】一【零件】1、零件數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：系統(tǒng)自設(shè)計和造型功能或通過數(shù)據(jù)接口傳入CAD據(jù)，如STEPIGES,SAT,DXF,X-T等；在實際的數(shù)控加工中，零件數(shù)據(jù)不僅僅來自圖紙，特別在廣泛采用Internet網(wǎng)的今天，零件數(shù)據(jù)往往通過測量或通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)确绞降玫?/p>

5、。2、確定粗加工、半精加工和精加工方案。3、生成各加工步驟的刀具軌跡。4、刀具軌跡仿真。5、后置輸出加工代碼。6、輸出數(shù)控加工工藝技術(shù)文件。7、傳給機床實現(xiàn)加工。§1.2 自動編程基礎(chǔ)知識§1.2.1 自動編程的概念前面介紹了數(shù)控編程中的手工編程，當(dāng)零件形狀比較簡單時，可以采用這種方法進行加工程序的編制。但是，隨著零件復(fù)雜程度的增加，數(shù)學(xué)計算量、程序段數(shù)目也將大大增加，這時如果單純依靠手工編程將極其困難，甚至是不可能完成的。于是人們發(fā)明了一種軟件系統(tǒng)，它可以代替人來完成數(shù)控加工程序的編制，這就是自動編程。自動編程的特點是編程工作主要由計算機完成。在自動編程方式下，編程人員只

6、需采用某種方式輸入工件的幾何信息以及工藝信息，計算機就可以自動完成數(shù)據(jù)處理、編寫零件加工程序、制作程序信息載體以及程序檢驗的工作而無須人的參與。在目前的技術(shù)水平下，分析零件圖紙以及工藝處理仍然需要人工來完成，但隨著技術(shù)的進步，將來的數(shù)控自動編程系統(tǒng)將從只能處理幾何參數(shù)發(fā)展到能夠處理工藝參數(shù)。即按加工的材料、零件幾何尺寸、公差等原始條件，自動選擇刀具、決定工序和切削用量等數(shù)控加工中的全部信息。§1.2.2 自動編程的分類自動編程技術(shù)發(fā)展迅速，至今已形成的種類繁多。這里僅介紹三種常見的分類方法。一、使用的計算機硬件種類劃分，可分為：微機自動編程，小型計算機自動編程，大型計算機自動編程，工

7、作站自動編程，依靠機床本身的數(shù)控系統(tǒng)進行自動編程二、按程序編制系統(tǒng)（編程機）與數(shù)控系統(tǒng)緊密程度劃分1、離線自動編程與數(shù)控系統(tǒng)相脫離，采用獨立機器進行程序編制工作稱為離線自動編程。其特點是可為多臺數(shù)控機床編程，功能多而強，編程時不占用機床工作時間。隨著計算機硬件價格的下降，離線編程將是未來的趨勢。2、在線自動編程數(shù)控系統(tǒng)不僅用于控制機床，而且用于自動編程，稱為在線自動編程。編程信息的輸入方式劃分1、語言自動編程：這是在自動編程初期發(fā)展起來的一種編程技術(shù)。語言自動編程的基本方法是：編程人員在分析零件加工工藝的基礎(chǔ)上，采用編程系統(tǒng)所規(guī)定的數(shù)控語言，對零件的幾何信息、工藝參數(shù)、切削加工時刀具和工件的相

8、對運動軌跡和加工過程進行描述形成所謂“零件源程序”。然后，把零件源程序輸入計算機，由存于計算機內(nèi)的數(shù)控編程系統(tǒng)軟件自動完成機床刀具運動軌跡數(shù)據(jù)的計算，加工程序的編制和控制介質(zhì)的制備（或加工程序的輸入）、所編程序的檢查等工作。2、圖形自動編程：這是一種先進的自動編程技術(shù)，目前很多CAD/CA幅統(tǒng)都采用這種方法。在這種方法中，編程人員直接輸入各種圖形要素，從而在計算機內(nèi)部建立起加工對象的幾何模型，然后編程人員在該模型上進行工藝規(guī)劃、選擇刀具、確定切削用量以及走刀方式，之后由計算機自動完成機床刀具運動軌跡數(shù)據(jù)的計算，加工程序的編制和控制介質(zhì)的制備（或加工程序的輸入）等工作。此外，計算機系統(tǒng)還能夠?qū)λ?/p>

9、生成的程序進行檢查與模擬仿真，以消除錯誤，減少試切。3、其它輸入方式的自動編程：除了前面兩種主要的輸入方式外，還有語音自動編程和數(shù)字化技術(shù)自動編程兩種方式。語音自動編程是指采用語音識別技術(shù)，直接采用音頻數(shù)據(jù)作為自動編程的輸入。使用語音編程系統(tǒng)時，操作人員使用記錄在計算機內(nèi)部的詞匯，通過話筒將所要進行的操作講給編程系統(tǒng)，編程系統(tǒng)自會產(chǎn)生加工所需程序。數(shù)字化自動編程是指通過三坐標(biāo)測量機，對已有零件或?qū)嵨锬Ｐ瓦M行測量，然后將測得的數(shù)據(jù)直接送往數(shù)控編程系統(tǒng)，將其處理成數(shù)控加工指令，形成加工程序。§1.2.3 自動編程的發(fā)展數(shù)控加工機床與編程技術(shù)兩者的發(fā)展是緊密相關(guān)的。數(shù)控加工機床的性能提升推

10、動了編程技術(shù)的發(fā)展，而編程手段的提高也促進了數(shù)控加工機床的發(fā)展，二者相互依賴。現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)下在向高精度、高效率、高柔性和智能化方向發(fā)展，而編程方式也越來越豐富。數(shù)控編程可分為機內(nèi)編程和機外編程。機內(nèi)編程指利用數(shù)控機床本身提供的交互功能進行編程，機外編程則是脫離數(shù)控機床本身在其他設(shè)備上進行編程。機內(nèi)編程的方式隨機床的不同而異，可以“手工”方式逐行輸入控制代碼（手工編程）、交互方式輸入控制代碼（會話編程）、圖形方式輸入控制代碼（圖形編程），甚至可以語音方式輸入控制代碼（語音編程）或通過高級語言方式輸入控制代碼（高級語言編程）。但機內(nèi)編程一般來說只適用于簡單形體，而且效率較低。機外編程也可以分成手工

11、編程、計算機輔助APT編程和CAD/CA而程等方式。機外編程由于其可以脫離數(shù)控機床進行數(shù)控編程，相對機內(nèi)編程來說效率較高，是普遍采用的方式。隨著編程技術(shù)的發(fā)展，機外編程處理能力不斷樣強，已可以進行十分復(fù)雜形體的靈敏控加工編程。在20世紀(jì)50年代中期，MIT伺服機構(gòu)實驗室實現(xiàn)了自動編程，并公布了其研究成果，即APT系統(tǒng)。60年代初，APT系統(tǒng)得到發(fā)展，可以解決三維物體的連續(xù)加工編程，以后經(jīng)過不斷的發(fā)展，具有了雕塑曲面白編程功能。APT系統(tǒng)所用的基本概念和基本思想，對于自動編程技術(shù)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義，即使目前，大多數(shù)自動編程系統(tǒng)也在沿用其中的一些模式。如編程中的三個控制面：零件面（PS）、導(dǎo)動面

12、（DS、檢查面（CSS的概念：刀具與檢查面的ONTOPAST關(guān)系等等。隨著微電子技術(shù)和CA皿術(shù)的發(fā)展，自動編程系統(tǒng)也逐漸過渡到以圖形交互為基礎(chǔ)的與CADB成白CAD/CAM（統(tǒng)為主的編程方法。與以前的語言型自動編程系統(tǒng)相比，CAD/CAM!成系統(tǒng)可以提供單一準(zhǔn)確的產(chǎn)品幾何模型，幾何模型的產(chǎn)生和處理手段靈活、多樣、方便，可以實現(xiàn)設(shè)計、制造一體化。雖然數(shù)控編程的方式多種多樣，毋庸置疑，目前占主導(dǎo)地位的是采用CAD/CA嗷控編程系統(tǒng)進行編程。§1.3 CAD/CAM系統(tǒng)簡介§1.3.1 基于CAD心AM勺數(shù)控自動編程的基本步驟目前，基于CAD/CAM勺數(shù)控自動編程的基本步驟如圖1

13、-1所示：加工 零件 及其 工藝 分析，刀具軌跡臉仿真圖1-1基于CAD/CAM數(shù)檢編程基本步驟、加工零件及其工藝分析加工零件及其工藝分析是數(shù)控編程的基礎(chǔ)。所以，和手工編程、APT語言編程一樣，基于CAD/CAM的數(shù)控編程也首先要進行這項工作。在目前計算機輔助工藝過程設(shè)計（CAPP技術(shù)尚不完善的情況下，該項工作還需人工完成。隨著CAPP術(shù)及機械制造集成技術(shù)（CIMSS的發(fā)展與完善，這項工作必然為計算機所代替。加工零件及其工藝分析的主要任務(wù)有：零件幾何尺寸、公差及精度要求的核準(zhǔn)；確定加工方法、工夾量具及刀具；確定編程原點及編程坐標(biāo)系；確定走刀路線及工藝參數(shù)。二、加工部位建模加工部位建模是利用CA

14、D/CAMB成數(shù)控編程軟件的圖形繪制、編輯修改、曲線曲面及實體造型等功能將零件被加工部位的幾何形狀準(zhǔn)確繪制在計算機屏幕上，同時在計算機內(nèi)部以一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對該圖形加以記錄。加工部位建模實質(zhì)上是人將零件加工部位的相關(guān)信息提供給計算機的一種手段，它是自動編程系統(tǒng)進行自動編程的依據(jù)和基礎(chǔ)。隨著建模技術(shù)及機械集成技術(shù)的發(fā)展，將來的數(shù)控編程軟件將可以直接從CAD莫塊獲得相關(guān)信息，而無須對加工部位再進行建模。三、工藝參數(shù)的輸入在本步驟中，將利用編程系統(tǒng)的相關(guān)菜單與對話框等，將第一步分析的一些與工藝有關(guān)的參數(shù)輸入到系統(tǒng)中。所需輸入的工藝參數(shù)有：刀具類型、尺寸與材料；切削用量（主軸轉(zhuǎn)速、進給速度、切削深度及加

15、工余量）；毛胚信息（尺寸、材料等）；其它信息（安全平面、線性逼近誤差、刀具軌跡間的殘留高度、進退刀方式、走刀方式、冷卻方式等）。當(dāng)然，對于某一加工方式而言，可能只要求其中的部分工藝參數(shù)。隨著CAPP術(shù)的發(fā)展，這些工藝參數(shù)可以直接由CAPP系統(tǒng)來給出，這時工藝參數(shù)的輸入這一步也就可以省掉了。四、刀具軌跡生成及編輯完成上述操作后，編程系統(tǒng)將根據(jù)這些參數(shù)進行分析判斷，自動完成有關(guān)基點、節(jié)點的計算，并對這些數(shù)據(jù)進行編排形成刀位數(shù)據(jù)，存入指定的刀位文件中。刀具軌跡生成后，對于具備刀具軌跡顯示及交互編輯功能的系統(tǒng)，還可以將刀具軌跡顯示出來，如果有不太合適的地方，可以在人工交互方式下對刀具軌跡進行適當(dāng)?shù)木庉?/p>

16、與修改。五、刀位軌跡的驗證與仿真對于生成的刀位軌跡數(shù)據(jù)，還可以利用系統(tǒng)的驗證與仿真模塊檢查其正確性與合理性。所謂刀具軌跡3證（CldataCheck或NCVerification）是指零用計算機圖形顯示器把加工過程中的零件模型、刀具軌跡、刀具外形一起顯示出來，以模擬零件的加工過程，檢查刀具軌跡是否正確、加工過程是否發(fā)生過切，所選擇的刀具、走刀路線、進退刀方式是否合理、刀具與約束面是否發(fā)生干涉與碰撞。而仿真是指在計算機屏幕上，采用真實感圖形顯示技術(shù)，把加工過程中的零件模型、機床模型、夾具模型及刀具模型動態(tài)顯示出來，模擬零件的實際加工過程。仿真過程的真實感較強，基本上具有試切加工的驗證效果（對于由

17、于刀具受力變形、刀具強度及韌性不夠等問題仍然無法達到試切驗證的目標(biāo)）。六、后置處理與APT語言自動編程一樣，基于CAD/CAM勺數(shù)控自動編程也需要進行后置處理，以便將刀位數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換為數(shù)控系統(tǒng)所能接受的數(shù)控加工程序。七、程序輸出對于經(jīng)后置處理而生成的數(shù)控加工程序，可以利用打印機打印出清單，供人工閱讀；還可以直接驅(qū)動紙帶穿孔機制作穿孔紙帶，提供給有讀帶裝置的機床控制系統(tǒng)使用。對于有標(biāo)準(zhǔn)通訊接口的機床控制系統(tǒng)，還可以與編程計算機直接聯(lián)機，由計算機將加工程序直接送給機床控制系統(tǒng)。§1.3.2 基于CAD心AM勺數(shù)控自動編程系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)概述一、零件建模（造型）零件建模是屬于CAM疇的一個概念

18、。它大致研究三方面的內(nèi)容：零件模型如何輸入計算機；零件模型在計算機內(nèi)部的表示方法（存儲方法）如何在計算機屏幕上顯示零件。根據(jù)零件模型輸入、存儲及顯示方法的不同，現(xiàn)有的零件模型大致有四大類：線框模型：通過輸入、存儲及顯示構(gòu)成零件的各個邊來表示零件。其優(yōu)點是數(shù)據(jù)量小、運算簡單、對硬件要求低；缺點是描述能力有限，個別圖形的含義不唯一。這種模型主要應(yīng)用于工廠車間的布局、運動機構(gòu)的模擬與干涉檢查、加工中刀具軌跡的顯示，也可用于建模過程的快速顯示。表面模型：通過輸入、存儲及顯示構(gòu)成零件表面的各個面及面上的各個邊來表示零件。同線框模型相比，表面模型能精確表示零件表面的形狀，信息更加完整，因而可以表示很多用線

19、框模型無法表示的零件。但由于表面模型僅能描述零件表面情況，而無法描述零件內(nèi)部情況，信息仍然是不完備的。利用表面模型可以進行消隱與渲染從而生成真實感圖形。該模型可用于有限元網(wǎng)格劃分及數(shù)控自動編程過程。實體模型：通過將零件看成實心物體來描述零件。實體模型可以完備的表達物體的幾何信息，因而廣泛應(yīng)用于CAD/CAM建筑效果圖、影視動畫、電子游戲等各個行業(yè)。但實體模型對工程至關(guān)重要的工藝信息卻還沒有涉及。特征模型：通過具有工程意義的單元（如孔、槽等）構(gòu)建、表達零件模型的一種方法。該方法在上世紀(jì)八十年代后期獲得了廣泛接受與研究，是一種全新的、劃時代的模型方法：對于零件設(shè)計者而言，機械零件的設(shè)計不在面向點、

20、線、面等幾何元素，而是具有特定功能的單元。而特征模型不僅可以完備表達零件的幾何與拓?fù)湫畔?，而且還包含精度、材料、技術(shù)要求等信息，從而使零件工藝設(shè)計、制造的自動化成為可能。需要指出的是，四種模型之間是有一定關(guān)系的：從線框模型到特征模型是一個表達信息不斷完善的過程。低級模型是高級模型的基礎(chǔ)；高級模型是低級模型的發(fā)展。適合數(shù)控編程的模型主要是表面模型、實體模型及特征模型。現(xiàn)有技術(shù)條件下，應(yīng)用最廣泛的是表面模型，以表面模型為基礎(chǔ)的CAD/CAMB成數(shù)控編程系統(tǒng)習(xí)慣成為圖象數(shù)控編程系統(tǒng)。在以表面模型為基礎(chǔ)的數(shù)控編程系統(tǒng)中，其零件的設(shè)計功能（或幾何造型功能）是專為數(shù)控編程服務(wù)的，針對性強，易于使用，典型系

21、統(tǒng)有MasterCAMSufCAM等?；趯嶓w模型的數(shù)控編程較為復(fù)雜，由于實體模型并非專為數(shù)控編程所設(shè)計，為了用于數(shù)控編程往往需對實體模型進行加工表面（或區(qū)域）的識別并進行工藝規(guī)劃，最后才可以進行數(shù)控編程。特征模型的引入可以實現(xiàn)工藝分析設(shè)計的自動化，但特征模型尚處于研究之中，其成功應(yīng)用于數(shù)控編程還需時日。二、刀具軌跡生成與編輯刀具軌跡的生成一般包括走刀軌跡的安排、刀位點的計算、刀位點的優(yōu)化與編排等三個步驟。編程系統(tǒng)對于刀具軌跡的具體處理一般分為二維輪廓加工、腔槽加工、曲面加工、多坐標(biāo)曲面加工及車削加工等情況分別進行處理。下面僅介紹常用的前三種加工刀具軌跡的生成方法。1、二維輪廓加工對于二維輪廓

22、加工，一般需要先在計算機中繪制出輪廓線，然后選擇有序化串聯(lián)方式將各輪廓線首尾相連，再定義進退刀方式及各基本參數(shù)（如粗精加工次數(shù)、步進距離等，系統(tǒng)即可以完成二維輪廓走刀軌跡的生成。圖1-2行切加工方坎圖1-3環(huán)切_加工方式2、腔槽加工腔槽加工走刀軌跡的生成一般分粗加工與精加工兩種。精加工一般較簡單，只需沿型腔底面和輪廓走刀，精銃型腔底面和邊界外形即可。粗加工一般有兩種生成方式可供用戶選擇：行切方式與環(huán)切方式。如圖所示：行切方式加工時，首先使用者需提供走刀路線的角度（與軸的夾角）及走刀方式是單向（oneway）還是雙向（zig-zag）、每一層粗加工的深度及型腔實際深度。之后，使用者還需指定腔槽的

23、邊界。編程系統(tǒng)根據(jù)這些信息，首先計算邊界（含島嶼邊界）的等距線，該等距線距離邊界輪廓的距離為精加工余量。然后從刀具路徑方向與輪廓等距線的第一個切線切點開始逐行計算每一條行切刀具軌跡線與等距線的交點，生成各切削行的刀具軌跡線段。最后，從第一條刀具軌跡線開始，按照走刀方式，將各個刀具軌跡線按照一定方法相連就形成了所需的刀具運動軌跡。環(huán)切加工一般沿型腔邊界走等距線，其優(yōu)點是銃刀的切削方式不變（順銃或逆銃）。環(huán)切法加工時，編程系統(tǒng)的計算方法是：按一定偏置距離對型腔輪廓的每一條邊界曲線分別計算等距線。然后，通過對各個等距線進行必要的裁剪或延伸并進行一定的有效性檢測以判斷是否與島嶼或邊界輪廓干涉從而連接形

24、成封閉等距線。最后，將各個封閉等距線相連，就構(gòu)成了所需刀具軌跡。3、曲面的加工曲面的加工相對較為復(fù)雜，目前常用的刀具軌跡生成方法有參數(shù)線法、截面法、投影法等三種方法。參數(shù)線法的基本思想是：任何一個曲面都可以寫成參數(shù)方程x,y,z=fx(u,v),fy(u,v),fz(u,v)的形式。當(dāng)u或v中某一個為常數(shù)時，形成空間的一條曲線。采用參數(shù)線法加工時，選擇一個參數(shù)方向為切削行的走刀方向，另外一個參數(shù)方向為切削行的進給方向，通過一行行的切削最終生成整個刀具軌跡。參數(shù)線法計算簡單，速度快，是曲面數(shù)控加工編程系統(tǒng)主要采用的方法，但當(dāng)加工曲面的參數(shù)線不均勻時會造成刀具軌跡也不均勻，加工效率不高。截面法加工

25、的基本思想是：采用一組截面(可以是平面、也可以是回轉(zhuǎn)柱面)去截取加工表面,截出一系列交線，將來刀具與加工表面的切觸點就沿著這些交線運動，通過一定方法將這些交線連接在一起，就形成最終的刀具軌跡。截面法主要適用于曲面參數(shù)線分布不太均勻及由多個曲面形成的組合曲面的加工。投影法的基本思路是將一組事先定義好的曲線(也稱導(dǎo)動曲線)或軌跡投影到曲面上，然后將投影曲線作為刀觸點軌跡，從而生成曲面的加工軌跡。投影法常用來處理其它方法難以獲得滿意效果的組合曲面和曲面型腔的加工。4、刀具軌跡的編輯對于很多復(fù)雜曲面零件及模具而言，刀具軌跡計算完成后，都需要對刀具軌跡進行編輯與修改。這是因為：在零件模型的構(gòu)造過程中，往

26、往處于某種考慮對待加工表面及約束面進行延伸并構(gòu)造輔助面，從而使生成的刀具軌跡超出加工表面范圍需要進行裁剪和編輯；由于生成的曲面不光滑，使刀位點出現(xiàn)異常，需對刀位點進行修改；采用的走刀方式經(jīng)檢驗不合理，需改變走刀方式等等，都需進行刀具軌跡的編輯。刀具軌跡的編輯一般分為文本編輯和圖形編輯兩種。文本編輯是編程員直接利用任何一個文本編輯器對生成的刀位數(shù)據(jù)文件進行編輯與修改。而圖形編輯方式則是在快速生成的刀具軌跡圖形上直接修改。目前基于CAD/CAM勺自動編程系統(tǒng)均采用了后一種方法。刀位軌跡編輯一般包括刀位點、切削段、切削行、切削塊的刪除、拷貝、粘貼、插入、移動、延伸、修剪、幾何變換，刀位點的勻化，走刀

27、方式變化時刀具軌跡的重新編排以及刀具軌跡的加載與存儲等。5、刀位軌跡的驗證目前，刀具軌跡驗證的方法較多，常見的有顯示法驗證、截面法驗證、數(shù)值驗證和加工過程仿真驗證四種方法。顯示驗證就是將生成的刀位軌跡、加工表面與約束面及刀具在計算機屏幕上顯示出來，以便編程員判斷所生成刀具軌跡的正確性與合理性。根據(jù)顯示內(nèi)容的不同，又有刀具軌跡顯示驗證、加工表面與刀位軌跡的組合顯示驗證及組合模擬顯示驗證三種。刀具軌跡顯示驗證就是在計算機屏幕上僅僅顯示生成的刀具軌跡，以便編程員判斷刀具軌跡是否連續(xù)，檢查刀位計算是否正確；加工表面與刀位軌跡的組合顯示驗證就是將刀具軌跡與加工表面一起顯示在計算機屏幕上，從而使編程員可以

28、進一步判斷刀具軌跡是否正確，走刀路線、進退刀方式是否合理。組合模擬顯示驗證就是在計算機屏幕上同時顯示刀位軌跡、刀具和加工表面及約束面并進行消隱處理。其作用是更進一步檢查刀具軌跡是否正確。截面法驗證就是先構(gòu)造一個截面，然后求該截面與待驗證的刀位點上刀具外形表面、加工表面及其約束面的交線，構(gòu)成一幅截面圖在計算機屏幕上顯示出來，從而判斷所選擇的刀具是否合理，檢查刀具與約束面是否發(fā)生干涉與碰撞，加工過程是否存在過切。根據(jù)所用截面的不同，截面法驗證又可以分為橫截面驗證、縱截面驗證及曲截面驗證。如果所取截面為平面且大致垂直于刀具軸線方向則為橫截面驗證；如果所取截面為平面且通過刀具軸線則為橫截面驗證；如果所

29、取截面為曲面，則為曲截面驗證。距離驗證是一種定量驗證方法。它通過不斷計算刀具表面和加工表面及約束面之間的距離，來判斷是否發(fā)生過切與干涉。加工過程動態(tài)仿真驗證是通過在計算機屏幕上模仿加工過程來進行驗證的。現(xiàn)代數(shù)控加工過程的動態(tài)仿真驗證的典型方法有兩種：一種是只顯示刀具模型和零件模型的加工過程動態(tài)仿真，典型代表有UGIICAD/CAM集成系統(tǒng)中的Vericut動態(tài)仿真工具和MasterCAM系統(tǒng)的N-See動態(tài)仿真工具；另一種是同時顯示刀具模型、零件模型、夾具模型和機床模型的機床仿真系統(tǒng)，典型的代表UGIICAD/CAM1成系統(tǒng)中的Unisim機床仿真工具。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的引入和刀具、零件、夾具

30、和機床模型的完善（特別是力學(xué)及材料模型的建立與完善），加工過程動態(tài)仿真將更加逼真準(zhǔn)確，完全可以取代試切環(huán)節(jié)，從而提高效率、降低成本。四、后置處理上述生成的刀位文件還不能用于數(shù)控加工，還需要將刀位文件轉(zhuǎn)化為特定機床所能執(zhí)行的數(shù)控程序，這就是后置處理。為什么不讓自動編程中刀位軌跡計算模塊直接生成為數(shù)控加工程序？這是因為不同數(shù)控系統(tǒng)對數(shù)控代碼的定義、格式有所不同。因此，配備不同的后置處理程序，就可以使計算機一次計算的結(jié)果使用于多個數(shù)控系統(tǒng)。后置處理系統(tǒng)可分為專用后置處理系統(tǒng)和通用后置處理系統(tǒng)。專用后置處理系統(tǒng)是針對專用數(shù)控系統(tǒng)和特定數(shù)控機床而開發(fā)的后置處理程序。一般而言，不同數(shù)控系統(tǒng)和機床就需要不同

31、的專用后置處理系統(tǒng)，因而一個通用編程系統(tǒng)往往需要提供大量的專用后置處理程序。由于這類后置處理程序針對性強，程序結(jié)構(gòu)比較簡單，實現(xiàn)起來比較容易，因此在過去的數(shù)控編程系統(tǒng)中比較常見，現(xiàn)在在一些專用系統(tǒng)中仍然普遍使用。通用后置處理系統(tǒng)是指能針對不同類型的數(shù)控系統(tǒng)的要求，將刀位原文件進行處理生成數(shù)控程序的后置處理程序。使用通用后置處理時，用戶首先需要編制數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件（NDF或機床數(shù)據(jù)文彳（MDF以便將數(shù)控系統(tǒng)或數(shù)控機床信息提供給編程系統(tǒng)。之后，將滿足標(biāo)準(zhǔn)格式的刀位原文件和數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件（NDF或機床數(shù)據(jù)文件（MDF輸入到通用后置處理系統(tǒng)中，后置處理系統(tǒng)就可以產(chǎn)生符合該數(shù)控系統(tǒng)指令及格式白數(shù)控程序

32、。數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件（NDH或機床數(shù)據(jù)文件（MDF可以按照系統(tǒng)給定的格式手工編寫，也可以以對話形式一一回答系統(tǒng)提出的問題，然后由系統(tǒng)自動生成。有些后置處理系統(tǒng)也提供市場上常見的各種數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)文件。特別要說明的是目前國際上流行的商品化CAD/CAM（統(tǒng)中刀位原文彳格式都符合IGES標(biāo)準(zhǔn)，它們所帶的通用后置處理系統(tǒng)具有一定的通用性。§1.4 CAXA制造工程師軟件介紹§ 1.4.1 AXA制造工程師簡介20世紀(jì)90年代以前，市場是銷售的CAD/CAMk件基本上為國外的軟件系統(tǒng)。90年代以后國內(nèi)在CAD/CA峨術(shù)研究和軟件開發(fā)方面進行了卓有成效的工作，尤其是在以PC機動性平臺的

33、軟件系統(tǒng)。其功能已能與國外同類軟件相當(dāng)，并在操作性、本地化服務(wù)方面具有優(yōu)勢。一個好的數(shù)控編程系統(tǒng)，已經(jīng)不是一種僅僅是繪圖，做軌跡，出加工代碼，他還是一種先進的加工工藝的綜合，先進加工經(jīng)驗的記錄，繼承，和發(fā)展。北航海爾軟件公司經(jīng)過多年來的不懈努力，推出了CAXA制造工程師數(shù)控編程系統(tǒng)。這套系統(tǒng)集CADCAM一體，功能強大、易學(xué)易用、工藝性好、代碼質(zhì)量高，現(xiàn)在已經(jīng)在全國上千家企業(yè)的使用，并受到好評，不但降低了投入成本，而且提高了經(jīng)濟效益。CAXAtl造工程師數(shù)編程系統(tǒng)，現(xiàn)正在一個更高的起點上騰飛。§ 1.4.2禾I用CAX儺J造工程師CAD/CA陳統(tǒng)進行自動編程的基本步驟CAM系統(tǒng)的編程

34、基本步驟如下：理解二維圖紙或其它的模型數(shù)據(jù)建立加工模型或通過數(shù)據(jù)接口讀入確定加工工藝（裝卡、刀具等）生成刀具軌跡加工仿真產(chǎn)生后置代碼輸出加工代碼現(xiàn)在分別予以說明。1 .加工工藝的確定加工工藝的確定目前主要依靠人工進行，其主要內(nèi)容有：核準(zhǔn)加工零件的尺寸、公差和精度要求確定裝卡位置選擇刀具確定加工路線選定工藝參數(shù)2 .加工模型建立利用CAM!（統(tǒng)提供的圖形生成和編輯功能將零件的被加工部位繪制計算機屏幕上。作為計算機自動生成刀具軌跡的依據(jù)。加工模型的建立是通過人機交互方式進行的。被加工零件一般用工程圖的形式表達在圖紙上，用戶可根據(jù)圖紙建立三維加工模型。針對這種需求，CAMK統(tǒng)應(yīng)提供強大幾何建模功能，

35、不僅應(yīng)能生成常用的直線和圓弧，還應(yīng)提供復(fù)雜的樣條曲線、組合曲線、各種規(guī)則的和不規(guī)則的曲面等的造型方法，并提供種過渡、裁剪、幾何變換等編輯手段。被加工零件數(shù)據(jù)也可能由其他CAD/CA原統(tǒng)傳入，因此CA幅統(tǒng)針對此類需求應(yīng)提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)CA幅統(tǒng)應(yīng)提供讀入測量數(shù)據(jù)接口，如DXRIGESSTEP等。由于分工越來越細(xì)，企業(yè)之間的協(xié)作越來越頻繁，這種形式目前越來越普遍。被加工零件的外形不可能是由測量機測量得到，針對此類的需求,據(jù)的功能，按一定的格式給出的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動生成零件的外形曲面。3 .刀具軌跡生成建立了加工模型后，即可利用CAXAtiJ造工程師系統(tǒng)提供的多種形式的刀具軌跡生成功能進行數(shù)控編程。CAXA

36、tiJ造工程師中提供了十余種加工軌跡生成的方法。用戶可以根據(jù)所要加工工件的形狀特點、不同的工藝要求和精度要求，靈活的選用系統(tǒng)中提供的各種加工方式和加工參數(shù)等，方便快速地生成所需要的刀具軌跡即刀具的切削路徑。CAXAliJ造工程師在研制過程中深入工廠車間并有自己的實驗基地，它不僅集成了北航多年科研方面的成果，也集成了工廠中的加工工藝經(jīng)驗，它是二者的完美Z合。在CAXAW造工程師中做刀具軌跡，已經(jīng)不是一種單純的數(shù)值計算，而是工廠中數(shù)控加工經(jīng)驗的生動體現(xiàn)，也是你個人加工經(jīng)驗的積累，它人加工經(jīng)驗的繼承，為滿足特殊的工藝需要，CAXAtl造工程師能夠?qū)σ焉傻牡毒哕壽E進行編輯。CAXAliJ造工程師還可

37、通過模擬仿真檢驗生成的刀具軌跡的正確性和是否有過切產(chǎn)生。并可通過代碼較核，用圖形方法檢驗加工代碼的正確性。4 .后置代碼生成在屏幕上用圖形形式顯示的刀具軌跡要變成可以控制機床的代碼，需進行所謂后置處理。后置處理的目的是形成數(shù)控指令文件，也就是平我們經(jīng)常說的G代碼程序或NC程序。CAXAliJ造工程師提供的后置處理功能是非常靈活的，它可以通過用戶自己修改某些設(shè)置而適用各自的機床要求。用戶按機床規(guī)定的格式進行定制，即可方便地生成和特定機床相匹配的加工代碼。5 .加工代碼輸出生成數(shù)控指令之后，可通過計算機的標(biāo)準(zhǔn)接口與機床直接連通。CAXAtl造工程師可以提供我們自己開發(fā)的通信軟件，完成通過計算機的串

38、口或并口與機床連接，將數(shù)控加工代碼傳輸?shù)綌?shù)控機床，控制機床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)，驅(qū)動機床。隨著我們國家加工制造業(yè)的迅猛發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)得到空前廣泛的應(yīng)用，CAXA勺CAD/CAM軟件得到了日益廣泛的普及和應(yīng)用。我們相信當(dāng)你認(rèn)識了CAXA制造工程師以后，CAXAliJ造工程師一定會走到你的身邊，成為你身邊的不可多得的造型能手，忠實可靠的編程高手，數(shù)控加工工藝的良師益友。§1.4.3.CAXA制造工程師軟件界面介紹制造工程師的用戶界面，是全中文 界面，和其他Windows風(fēng)格的軟件一樣，各種應(yīng)用功 能通過菜單和工具條驅(qū)動；狀態(tài)欄指導(dǎo) 用戶進行操作并提示當(dāng)前狀態(tài)和所處 位置；特征樹記錄了歷史

39、操作和相互關(guān) 系；繪圖區(qū)顯示各種功能操作的結(jié)果；同繪圖區(qū)幾何變換 工具條困L5 CAXA制造工程師軟件界面# go V - J J 1 營中 * 勿工 M，重世，tfJr 七*鼻胃曰r"口口G線面編輯工具條I時，繪圖區(qū)和特征樹為用戶提供了數(shù)據(jù)的交互的功能。制造工程師工具條中每一個按鈕都對應(yīng)一個菜單命令，單擊按鈕和單擊菜單命令是完全一樣的。一、文件的讀入CAXAtiJ造工程師是一個開放的設(shè)計和加工工具，它提供了豐富的數(shù)據(jù)接口，包括基于曲面的DXF和IGES標(biāo)準(zhǔn)圖形接口，基于實體的X_T、X_B,面向快速成型設(shè)備的STL以及面向Internet和虛擬現(xiàn)實的VRM序接口。這些接口保證了與世

40、界流行的CAM件進行雙向數(shù)據(jù)交換，使企業(yè)與合作伙伴可以跨平臺和跨地區(qū)進行協(xié)同工作，實現(xiàn)虛擬產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)。囹1-6文件的讀入0 1-7文件的打開文件的讀入通過“文件”下拉菜單中的“打開”命令來實現(xiàn)，可以打開制造工程師存儲的數(shù)據(jù)文件，并為其他數(shù)據(jù)文件格式提供相應(yīng)接口，使在其它軟件上生成的文件通過此接口轉(zhuǎn)換成制造工程師的文件格式，并進行處理。在制造工程師中可以讀入ME據(jù)文件mxe零件設(shè)計數(shù)據(jù)文件epb、ME1.0、ME2.0數(shù)據(jù)文件csn、Parasolidx_t文件、Parasolidx_b文件、DXF文件、IGES文件和DAT數(shù)據(jù)文件。單擊“文件”下拉菜單中“打開”命令，或者直接單擊.按鈕，彈

41、出打開文件對話框。選擇相應(yīng)的文件類型并選中要打開的文件名，單擊“打開”按鈕。CAXAliJ造工程師可以輸出也就是將零件存儲為多種格式的文件，方便在其他軟件中打開。1、單擊“文件”下拉菜單中的“保存”，或者直接單擊。按鈕，如果當(dāng)前沒有文件名，則系統(tǒng)彈出一個存儲文件對話框。2、在對話框的文件名輸入框內(nèi)輸入一個文件名，單擊“保存”，系統(tǒng)即按所給文件名存盤。文件類型可以選用M皿據(jù)文件mexEB3而據(jù)文件epb、Parasolidx_t文件、Parasolidx_b文件、DXF文件、IGES文件、VRM做據(jù)文件、STL數(shù)據(jù)文件和EB97數(shù)據(jù)文件。這樣，可以避免因發(fā)生意外而成果丟失。二、零件的顯示制造工程

42、師為用戶提供了圖形的顯示 命令，他們只改變圖形在屏幕上顯示的位 置、比例、范圍等，不改變原圖形的實際尺 寸。圖形的顯示控制對復(fù)雜零件和刀具軌跡 觀察和拾取具有重要作用。用鼠標(biāo)單擊“顯示”下拉菜單中的“顯示變換”，在該菜單中的右側(cè)彈出菜單 項。'1、就阿可化工一標(biāo)鹿工具攔 代香拄制攔. 5!千照題檸 ，£*援亍七 力特征樹也:一生題欄“立面生雌4小用車富|IrlEiEi 豉員素軌 母1t.聞n網(wǎng)730防* + 2寧平公圖顯示變換菜單3、如果當(dāng)前文件名存在，則系統(tǒng)直接按當(dāng)前文件名存盤。經(jīng)常把結(jié)果保存起來是一個好習(xí)慣。1、顯示全部：將當(dāng)前繪制的所有圖形全部顯示在屏幕繪圖區(qū)內(nèi)。用戶還

43、可以通過F3鍵使圖形顯示全部。單擊“顯示”，指向“顯示變換”，單擊“顯示全部”，或者直接單擊底按鈕。顯示窗口：提示用戶輸入一個窗口的上角點和下角點，系統(tǒng)將兩角點所包含的圖形充滿屏幕繪圖區(qū)加以顯示。(1)單擊“顯示”，指向“顯示變換”，單擊“顯示窗口”，或者直接單擊日按鈕。(2)按提示要求在所需位置輸入顯示窗口的第一個角點，輸入后十字光標(biāo)立即消失。此時再移動鼠標(biāo)時，出現(xiàn)一個由方框表示的窗口，窗口大小可隨鼠標(biāo)的移動而改變。(3)窗口所確定的區(qū)域就是即將被放大的部分。窗口的中心將成為新的屏幕顯示中心。在該方式下，不需要給定縮放系數(shù)，制造工程師將把給定窗口范圍按盡可能大的原則，將選中區(qū)域內(nèi)的圖形按充滿

44、屏幕的方式重新顯示出來。2、顯示縮放：按照固定的比例將繪制的圖形進行放大或縮小。用戶也可以通過PageUp或PageDown對圖形進行放大或縮小。也可使用Shift配合鼠標(biāo)右鍵，執(zhí)行該項功能。也可以使用Ctrl鍵配合方向鍵，執(zhí)行該項功能。(1)單擊“顯示”，指向“顯示變換”，單擊“顯示縮放”，或者直接單擊Q按鈕。(2)按住鼠標(biāo)右鍵向左上或者右上方拖動鼠標(biāo)，圖形將跟著鼠標(biāo)的上下拖動而放大或者縮小。(3)按住Ctrl鍵，同時按動左右方向鍵或上下方向鍵，圖形將跟著按鍵的按動而放大或者縮小。3、顯示旋轉(zhuǎn)：將拾取到的零部件進行旋轉(zhuǎn)。用戶還可以使用Shift鍵配合上、下、左、右方向鍵使屏幕中心進行顯示的旋

45、轉(zhuǎn)。也可以使用Shift配合鼠標(biāo)左鍵，執(zhí)行該項功能。(1)單擊“顯示”，指向“顯示變換”，單擊“顯示旋轉(zhuǎn)”，或者直接單擊3按鈕。(2)在屏幕上選取一個顯示中心點，拖動鼠標(biāo)左鍵，系統(tǒng)立即將該點作為新的屏幕顯示中心，將圖形重新顯示出來。4、顯示平移：根據(jù)用戶輸入的點作為屏幕顯示的中心，將顯示的圖形移動到所需的位置。用戶還可以使用上、下、左、右方向鍵使屏幕中心進行顯示的平移。(1)單擊“顯示”，指向“顯示變換”，單擊“顯示平移”，或者直接單擊卜:按鈕。(2)在屏幕上選取一個顯示中心點，按下鼠標(biāo)左鍵，系統(tǒng)立即將該點作為新的屏幕顯示中心將圖形重新顯示出來。第2章曲線和曲面§2.1 曲線的繪制C

46、AXAliJ造工程師為曲線繪制提供了十六項功能：直線、圓弧、圓、矩形、橢圓、樣條、點、公式曲線、多邊形、二次曲線、等距線、曲線投影、相關(guān)線、樣條->圓弧和文字等。用戶可以利用這些功能，方便快捷地繪制出各種各樣復(fù)雜的圖形。利用CAXA制造工程師編程加工時，主要應(yīng)用曲線中的直線、矩形工具繪制零件的加工范圍。直線中的兩點線就是在屏幕上按給定兩點畫一條直線段或按給定的連續(xù)條件畫連續(xù)的直線段。(1)單擊直線、按鈕，在立即菜單中選擇兩點線。(2)按狀態(tài)欄提示，給出第一點和第二點，兩點線生成。圖2-1直線的繪制矩形是圖形構(gòu)成的基本要素，為了適應(yīng)各種情況下矩形的繪制，CAXAtl造工程師提供了兩點矩形和

47、中心_長_寬等兩種方式。兩點矩形就是給定對角線上兩點繪制矩形。如圖2-2(1)單擊口按鈕，在立即菜單中選擇兩點矩形方式。(2)給出起點和終點，矩形生成。圖2-2中心_長_寬就是給定長度和寬度尺寸值來繪制矩形。(1)單擊口按鈕，在立即菜單中選擇中心_長_寬方式，輸入長度和寬度值。(2)給出矩形中心(0,0),矩形生成。§2.2 曲線的編輯曲線編輯包括曲線裁剪、曲線過渡、曲線打斷、曲線組合和曲線拉伸五種功能。曲線編輯安排在主菜單的下拉菜單和線面編輯工具條中。線面編輯工具條如下圖所示。圖2-4曲線裁剪中的快速裁剪是指系統(tǒng)對曲線修剪具有指哪裁哪快速反映。(1)單擊寄按鈕，在立即菜單中選擇快速

48、裁剪和正常裁剪(或投影裁剪)。曲線過渡就是對指定的兩條曲線進行圓弧過渡、尖角過渡或?qū)蓷l直線倒角。曲線過渡共有三種方式：圓弧過渡、尖角過渡和倒角過渡。圓弧過渡：用于在兩根曲線之間進行給定半徑的圓弧光滑過渡。如圖2-6(1)單擊廠按鈕，在立即菜單中選擇“圓弧過渡”，輸入半徑，選擇是否裁剪曲線1和曲線2。(2)拾取第一條曲線，第二條曲線，圓弧過渡完成。前過渡后圖2-6尖角過渡用于在給定的兩根曲線之間進行過渡，過渡后在兩曲線的交點處呈尖角。尖角過渡后，一根曲線被另一根曲線裁剪。如圖2-7(1)單擊廠按鈕，在立即菜單中選擇“尖角裁剪”。(2)拾取第一條曲線，第二條曲線，尖角過渡完成。(a)過渡前(b)

49、過渡后(a)過渡前(b)過渡后圖2-7倒角過渡倒角過渡用于在給定的兩直線之間進行過渡，過渡后在兩直線之間有一條按給定角度和長度的直線。倒角過渡后，兩直線可以被倒角線裁剪，也可以不被裁剪，如圖2-8。(1)單擊度按鈕，在立即菜單中選擇“倒角裁剪”，輸入角度和距離值，選擇是否裁剪曲線1和曲線2。(2)拾取第一條曲線，第二條曲線，尖角過渡完成。(a)有裁剪的倒角過渡(b)無裁剪的倒角過渡圖2-8爻.3幾何變換幾何變換對于編輯圖形和曲面有著極為重要的作用，可以極大地方便用戶。幾何變換是指對線、面進行變換，對造型實體無效，而且?guī)缀巫儞Q前后線、面的顏色、圖層等屬性不發(fā)生變換。幾何變換共有七種功能：平移、平

50、面旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)、平面鏡像、鏡像、陣列和縮放。幾何變換工具條如下圖2-9。幾何受教圖2-9平移就是對拾取到的曲線或曲面進行平移或拷貝。平移有兩種方式：兩點或偏移量。偏移量方式就是給出在XYZ三軸上的偏移量，來實現(xiàn)曲線或曲面的平移或拷貝。(1)直接單擊1a按鈕，在立即菜單中選取偏移量方式，拷貝或平移，輸入XYZ三軸上的偏移量值如下圖2-10。圖2-10(2)狀態(tài)欄中提示“拾取元素”，選擇曲線或曲面，按右鍵確認(rèn)，平移完成如圖2-11。兩點方式就是給定平移元素的基點和目標(biāo)點，來實現(xiàn)曲線或曲面的平移或拷貝。(1)單擊©按鈕，在立即菜單中選取兩點方式，拷貝或平移，正交或非正交，如圖2-12。(2)

51、拾取曲線或曲面，按右鍵確認(rèn)，輸入基點,光標(biāo)就可以拖動圖形了，輸入目標(biāo)點，平移完成，如圖2-13。圖 2-13他.4曲面的生成及編輯CAXA制造工程師有豐富的曲面造型手段，共有10種生成方式：直紋面、旋轉(zhuǎn)面、掃描面、邊界面、放樣面、網(wǎng)格面、導(dǎo)動面、等距面、平面和實體表面。一、曲面生成1直紋面(如下圖2-14):有3種形式的直紋面曲線+曲線曲線+曲面點+曲線直紋面是由一根直線兩端點分別在兩曲線上勻速運動而形成的軌跡曲面。直紋面生成有三種方式：曲線+曲線、點+曲線和曲線+曲面。|曲線+曲線二|:E線曲，+曲面圖2-14(1)單擊“應(yīng)用”，指向“曲面生成”，單擊“直紋面”，或者單擊二按鈕。(2)在立即

52、菜單中選擇直紋面生成方式。(3)按狀態(tài)欄的提示操作，生成直紋面。曲線+曲線曲線+曲線是指在兩條自由曲線之間生成直紋面。圖2-15(1)選擇“曲線+曲線”方式。(2)拾取第一條空間曲線。(3)拾取第二條空間曲線，拾取完畢立即生成直紋面。點+曲線點+曲線是指在一個點和一條曲線之間生成直紋面。圖2-16(1)選擇“點+曲線”方式。(3)拾取空間點。(4)拾取空間曲線，拾取完畢立即生成直紋面。曲線+曲面曲線+曲面是指在一條曲線和一個曲面之間生成直紋面。圖2-17曲線+曲面方式生成直紋面時，曲線沿著一個方向向曲面投影，同時曲線與這個方向垂直的平面內(nèi)上以一定的錐度擴張或收縮，生成另外一條曲線，在這兩條曲線

53、之間生成直紋面。(1)選擇“曲線+曲面”方式。(2)填寫角度和精度。(3)拾取曲面。(4)拾取空間曲線。(5)輸入投影方向。單擊空格鍵彈出矢量工具，選擇投影方向。(6)選擇錐度方向。單擊箭頭方向即可。(7)生成直紋面。角度：是指錐體母線與中心線的夾角；一、/»汪后：(1)生成方式為“曲線+曲線”時，在拾取曲線時應(yīng)注意拾取點的位置，應(yīng)拾取曲線的同側(cè)對應(yīng)位置；否則將使兩曲線的方向相反，生成的直紋面發(fā)生扭曲。(2)生成方式為“曲線+曲線”時，如系統(tǒng)提示“拾取失敗”，可能是由于拾取設(shè)置中沒有這種類型的曲線。解決方法是點取“設(shè)置”菜單中的“拾取過濾設(shè)置”，在“拾取過濾設(shè)置對話框”的“圖形元素的

54、類型”中選擇“選中所有類型”。(3)生成方式為“曲線+曲面”時，輸入方向時可利用矢量工具菜單。在需要這些工具菜單時,按空格鍵或鼠標(biāo)中鍵即可彈出工具菜單。(4)生成方式為“曲線+曲面”時，當(dāng)曲線沿指定方向，以一定的錐度向曲面投影作直紋面時，如曲線的投影不能全部落在曲面內(nèi)時，直紋面將無法作出。旋轉(zhuǎn)面按給定的起始角度、終止角度將曲線繞一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而生成的軌跡曲面。(1)單擊“應(yīng)用”，指向“曲面生成”，單擊“旋轉(zhuǎn)面”，或者單擊:按鈕。(2)輸入起始角和終止角角度值。(3)拾取空間直線為旋轉(zhuǎn)軸，并選擇方向。(4)拾取空間曲線為母線，拾取完畢即可生成旋轉(zhuǎn)面。圖2-18起始角：是指生成曲面的起始位置與母線和

55、旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)成平面的夾角。終止角：是指生成曲面的終止位置與母線和旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)成平面的夾角。下圖起始角為60度，終止角為270度的情況。圖2-19一、/»注息：選擇方向時的箭頭方向與曲面旋轉(zhuǎn)方向兩者遵循右手螺旋法則。掃描面按照給定的起始位置和掃描距離將曲線沿指定方向以一定的錐度掃描生成曲面。圖2-20(1)單擊“應(yīng)用”，指向“曲面生成”，單擊“掃描面”，或者單擊:按鈕。(2)填入起始距離、掃描距離、掃描角度和精度等參數(shù)。(3)按空格鍵彈出矢量工具，選擇掃描方向。(4)拾取空間曲線。(5)若掃描角度不為零，選擇掃描夾角方向，掃描面生成。起始距離：是指生成曲面的起始位置與曲線平面沿掃描方向上的間距

56、;掃描距離：是指生成曲面的起始位置與終止位置沿掃描方向上的間距;掃描角度：是指生成的曲面母線與掃描方向的夾角；下圖為掃描初始距離不為零的情況。圖2-21汪思：掃描方向不同的選擇可以產(chǎn)生不同的效果。導(dǎo)動面讓特征截面線沿著特征軌跡線的某一方向掃動生成曲面。導(dǎo)動面生成有六種方式：平行導(dǎo)動、固接導(dǎo)動、導(dǎo)動線&平面、導(dǎo)動線他界線、雙導(dǎo)動線和管道曲面。生成導(dǎo)動曲面的基本思想：選取截面曲線或輪廓線沿著另外一條軌跡線掃動生成曲面。為了滿足不同形狀的要求，可以在掃動過程中，對截面線和軌跡線施加不同的幾何約束，讓截面線和軌跡線之間保持不同的位置關(guān)系，就可以生成形狀變化多樣的導(dǎo)動曲面。如截面線沿軌跡線運動過程中，我們可以讓截面線繞自身旋轉(zhuǎn)，也可以繞軌跡線扭轉(zhuǎn)，還可以進行變形處理，這樣就產(chǎn)生各種方式的導(dǎo)動曲面。(1)單擊“應(yīng)用”，指向“曲面生成”，單擊“導(dǎo)動面”，或者直接單擊匚|按鈕。(2)選擇導(dǎo)動方式。(3)根據(jù)不同的導(dǎo)動方式下的提示，完成操作。平行導(dǎo)動平行導(dǎo)動是指截面線沿導(dǎo)動線趨勢始終平行它自身地移動而掃成生成曲面，截面線在運動過程中沒有任何旋轉(zhuǎn)。O(1)激活導(dǎo)動面功能，