鹿昆

摘? ?要：CAXA制造工程師2015中有多種加工方式，本文對(duì)CAXA制造工程師2015中常用的幾種加工方法進(jìn)行介紹，分析如何區(qū)別和選用這幾種加工方法。

關(guān)鍵詞：CAXA制造工程師? 曲面區(qū)域精加工? 曲面輪廓精加工? 三維偏置精加工? 曲線(xiàn)式銑槽

中圖分類(lèi)號(hào)：TG506? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）10（c）-0059-02

CAXA制造工程師是一款常用的CAD/CAM軟件，但有關(guān)加工方法介紹的資料卻很少。即便是CAXA提供的用戶(hù)手冊(cè)也介紹的非常簡(jiǎn)單，給用戶(hù)帶來(lái)諸多不便。筆者以CAXA制造工程師2015為例對(duì)該軟件常用加工方法進(jìn)行分析介紹，希望能給初學(xué)者帶來(lái)一定幫助。

1? 平面區(qū)域粗加工

該加工方式用于加工平面類(lèi)零件或平面類(lèi)型腔。不必有三維模型，只需給出零件的輪廓和島嶼的線(xiàn)框即可生成加工軌跡。平面中可以有多個(gè)島嶼，但要求二維空間輪廓必須是封閉的。

（1）平面區(qū)域粗加工中“頂層為基準(zhǔn)”和“底層為基準(zhǔn)”的區(qū)別。

平面區(qū)域粗加工可以設(shè)置拔模斜度，所以可加工一定拔模斜度的內(nèi)、外輪廓。拔模斜度設(shè)置中有“頂層為基準(zhǔn)”和“底層為基準(zhǔn)”兩個(gè)選項(xiàng)。頂層為基準(zhǔn)即所畫(huà)圖形為頂層尺寸，例如Φ40的圓如果選“頂層為基準(zhǔn)”則頂層尺寸為40mm，“底層為基準(zhǔn)”則底層尺寸為40mm。在平面輪廓精加工中也有同樣的選項(xiàng)設(shè)置。

（2）平面區(qū)域粗加工余量的設(shè)置。

平面區(qū)域粗加工支持輪廓和島嶼的分別清根設(shè)置，可以分別設(shè)置各自的余量、補(bǔ)償及進(jìn)退刀方式。加工參數(shù)中所留島余量或輪廓為最終余量帶到下一工序，而清根參數(shù)中所留余量會(huì)在清根時(shí)去除。

（3）我們可以在軌跡管理的幾何選項(xiàng)卡中刪除或重新選擇輪廓島嶼曲線(xiàn)。

2? 平面輪廓精加工

該加工方式是典型的2/2.5軸加工加工手段之一，常用于加工平面類(lèi)零件的內(nèi)、外輪廓。輪廓曲線(xiàn)可以是封閉的，也可以是開(kāi)曲線(xiàn);不必有三維模型，只需給出零件的輪廓和島嶼即可生成加工路線(xiàn)。它也可加工拔模斜度，設(shè)置方法與平面區(qū)域粗加工相同。

（1）切入切出設(shè)置。

加工外輪廓時(shí)，在接近和返回參數(shù)中按默認(rèn)的0°設(shè)置即可沿延長(zhǎng)線(xiàn)切入切出。（而caxa2013及以前的版本中，返回方式中角度要設(shè)置成90°才可以延長(zhǎng)線(xiàn)切出。）

內(nèi)輪廓可以在直線(xiàn)中間點(diǎn)位置打斷來(lái)生成合理的圓弧切入切出路線(xiàn)，否則會(huì)造成切入切出的不合理或過(guò)切。

當(dāng)選中“生成刀具補(bǔ)償軌跡”選項(xiàng)時(shí)，切入切出圓弧半徑可以設(shè)置的非常小，比如0.5。如果不選擇該項(xiàng)，圓弧半徑過(guò)小則不能生成圓弧切入路線(xiàn)。

（2）可以設(shè)置刀次來(lái)去除多余余量。

可以用刀次+行距方式來(lái)均勻的一層層去除余量，也可以用刀次+余量方式為每次的軌跡定義不同的余量。

（3）“生成刀具補(bǔ)償軌跡”和“添加刀具半徑補(bǔ)償代碼（G41/G42）”兩個(gè)選項(xiàng)的特別說(shuō)明。

首先，如果在接近返回方式里選“不設(shè)定”，則“添加刀具半徑補(bǔ)償代碼（G41/G42）”選項(xiàng)不可用。這時(shí)生成的代碼就不會(huì)有刀具半徑補(bǔ)償指令G41/G42 D ，也就沒(méi)辦法通過(guò)改刀具半徑補(bǔ)償來(lái)精修輪廓尺寸。如果想選擇該選項(xiàng)，必須選擇直線(xiàn)或圓弧接近返回方式。

其次，如果“加工參數(shù)”的走刀方式中選擇“往復(fù)”，也會(huì)導(dǎo)致“添加刀具半徑補(bǔ)償代碼（G41/G42）”選項(xiàng)不可用。

下面重點(diǎn)闡述一下選擇“生成刀具補(bǔ)償軌跡”和“添加刀具半徑補(bǔ)償代碼”的兩種方式的區(qū)別：

（1）兩個(gè)選項(xiàng)都選擇時(shí)的情況：兩個(gè)選項(xiàng)都選擇時(shí)生成的是不帶偏移的刀心軌跡，也就是說(shuō)這時(shí)生成的程序走刀軌跡是沿著實(shí)際輪廓加工，所以機(jī)床中對(duì)應(yīng)刀具表的D位置一定要輸入刀具半徑+余量來(lái)使刀具路線(xiàn)發(fā)生偏移，否則會(huì)產(chǎn)生過(guò)切。

（2）只選擇“添加刀具半徑補(bǔ)償代碼”選項(xiàng)時(shí)，機(jī)床刀具表對(duì)應(yīng)D位置只能輸入所留余量值，不能輸入刀半徑，因?yàn)榇藭r(shí)刀具路線(xiàn)已自動(dòng)偏移出一個(gè)刀半徑。

舉例說(shuō)明如下：假設(shè)加工矩形外輪廓，使用Φ12刀具，半徑為6，起刀點(diǎn)在（0，0）點(diǎn)的話(huà)，刀具補(bǔ)償用左補(bǔ)償。如果兩個(gè)選項(xiàng)都選擇生成的程序第一句為：G41 D1 X0 Y0 ;如果只選擇“添加刀具半徑補(bǔ)償代碼”選項(xiàng)，則程序?yàn)镚41 D1 X-6 Y0;兩者差一個(gè)刀具半徑。

（3）如果接近返回里選擇圓弧切入切出，可以通過(guò)終端延長(zhǎng)量和延長(zhǎng)線(xiàn)轉(zhuǎn)交來(lái)調(diào)整切入切出點(diǎn)的位置。

3? 曲面區(qū)域精加工

該加工方式適合于較為平坦的曲面的加工，曲面上可以有不加工的部分（類(lèi)似于平面區(qū)域加工中島嶼），但要求加工區(qū)域必須是封閉的。加工面可以是曲面，也可以是實(shí)體表面。生成軌跡時(shí)必須要拾取輪廓曲線(xiàn)（輪廓界限）來(lái)指定加工范圍，否則不能生成加工路線(xiàn)?？梢酝ㄟ^(guò)設(shè)定層數(shù)和層間距來(lái)分層加工。個(gè)人感覺(jué)該加工方式只適合于做曲面的半精加工和精加工，如果用作開(kāi)粗的話(huà)走刀路線(xiàn)不如等高線(xiàn)、參數(shù)線(xiàn)等加工方式合理。

曲面區(qū)域精加工的走刀方式可選平行或環(huán)切，切入切出根據(jù)內(nèi)外輪廓等具體情況來(lái)選擇直線(xiàn)或圓弧方式。輪廓選擇ON、TO、PAST的幾種情況的路線(xiàn)區(qū)別同平面區(qū)域粗加工。

4? 曲面輪廓精加工

該加工方式沿所給出的輪廓線(xiàn)在指定的曲面上生成刀具軌跡，輪廓線(xiàn)可以封閉也可以不封閉。如果輪廓線(xiàn)與所選曲面不在一個(gè)面上，則會(huì)把所選輪廓的加工路線(xiàn)投影至所選曲面上。生成的加工軌跡與刀次和行距有密切關(guān)系。要加工所選輪廓內(nèi)全部曲面時(shí)，可以把刀次數(shù)設(shè)置的大一點(diǎn)。如果設(shè)置加工次數(shù)足夠大，則該加工方式就相當(dāng)于曲面區(qū)域精加工。但兩者不同的是：曲面區(qū)域精加工拾取的輪廓線(xiàn)必須是封閉曲線(xiàn);而曲面輪廓精加工拾取的輪廓可以是封閉的，也可以是不封閉的，還可以是空間曲線(xiàn)。

5? 三維偏置精加工

該加工方式生成由里向外或由外向里的三維等間距刀具軌跡，是常用的曲面加工方式之一。可在加工參數(shù)界面設(shè)定加工余量、加工順序、加工方式等。可以通過(guò)區(qū)域參數(shù)界面中的“拾取加工邊界”來(lái)限定加工范圍，并定義刀具相對(duì)加工邊界的位置;可以通過(guò)“工件邊界”選項(xiàng)來(lái)定義刀具相對(duì)工件邊界的偏移量，設(shè)置偏移量可保證刀具在工件外落刀;“分層”選項(xiàng)可設(shè)定加工層數(shù)和層間距，用來(lái)分層開(kāi)粗;可通過(guò)“坡度范圍”來(lái)設(shè)置加工或者不加工的斜面的角度范圍;通過(guò)“高度范圍”限定加工的Z向高度。

該方式的加工特點(diǎn)是在XOY平面內(nèi)的行距是均勻的，在Z方向的分層也是均勻的，故切削平穩(wěn)，適用于高速加工。

6? 等高粗加工

等高線(xiàn)粗加工適用于不規(guī)則型腔或凸模的分層加工。該加工方式把整個(gè)加工形狀根據(jù)給定數(shù)據(jù)自動(dòng)分為多層，每一層相當(dāng)于一個(gè)平面區(qū)域?？筛咝Э煽康娜ヌ幟饔嗔?，并可根據(jù)精加工要求留出余量。該加工方式是較通用的粗加工方式，適用范圍廣，支持高速加工，是數(shù)控加工中應(yīng)用最多的加工方式?？墒褂闷降?、球刀和R刀進(jìn)行加工。

CAXA制造工程師的等高線(xiàn)加工方式從2013版做了重大改進(jìn)，摒棄了以前的稀疏化和平坦部識(shí)別等選項(xiàng)，采用了同前面三維偏置加工差不多的參數(shù)選項(xiàng)，可在加工參數(shù)中設(shè)置行進(jìn)測(cè)量、余量和精度等;區(qū)域參數(shù)中設(shè)置加工邊界、高度范圍，設(shè)置加工邊界和高度范圍可限定加工區(qū)域，避免一些不必要的加工刀路。

7? 參數(shù)線(xiàn)精加工

參數(shù)線(xiàn)精加工方法適用于各種常見(jiàn)曲面的加工。它只能加工曲面，不能加工實(shí)體表面。該方式需要注意的是“選擇加工曲面的加工方向”和“拾取加工方向”兩個(gè)提示選項(xiàng)。當(dāng)選完所有加工曲面后，系統(tǒng)會(huì)提示選擇加工曲面的加工方向，一般為向外或向里的兩種箭頭，拾取的箭頭方向不同會(huì)使下一步的加工方向路線(xiàn)不同 ;而拾取加工方向選項(xiàng)將決定走刀路線(xiàn)的方向，一般就是縱向或橫向兩種走刀路線(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] CAXA制造工程師用戶(hù)手冊(cè)[S].

[2] 羅軍，楊國(guó)安.CAXA制造工程師項(xiàng)目教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.