第一章CAXA 制造工程师应用基础知识

•数控加工技术概述

•自动编程基础知识

•CAXA 制造工程师软件介绍

•CAD/CAM 系统简介

§1.1 数控加工技术概述

•数控加工的特点 :

•数控加工过程 ：

§1.1.1 数控加工的特点 :数控加工具有如下优点：1 、提高生产效率；2、不需熟练的机床操作人员；3、提高加工精度并且保持加工质量；4、可以减少工装卡具；5、可以减少各工序间的周转，原来需要用多道工序完成的工件，用数控加工可以一次装卡完成，缩短加工周期，提高生产效率。6、容易进行加工过程管理；7、可以减少检查工作量；8、可以降低废、次品率；9、便于设计变更，加工设定柔性；10、容易实现操作过程的自动化，一个人可以操作多台机床；11、操作容易，极大减轻体力劳动强度

§1.1.2 、数控加工过程 ：

【零件信息】→【 CAD 系统造 型】→ 【 CAM 系统生成加工代码】→ 【数控机床】→【零件】

§1.2 自动编程基础知识

•自动编程的概念 :

•自动编程的分类 :

•自动编程的发展 :

自动编程的的特点 :编程人员输入工件的几何信息以及工艺信息，计算机就可以自动完成数据处理、编写零件加工程序、制作程序信息载体以及程序检验

§1.2.1 自动编程的概念 :

§1.2.2 自动编程的分类

•语言自动编程

•图形自动编程

•语音自动编程

•数字化自动编程

数码相机数码相机

铣削卡盘铣削卡盘

加工任务完成情况和机加工任务完成情况和机床状态可用手机查询床状态可用手机查询

信息塔信息塔 ((e-Tower)e-Tower)

车间工作地信息化，具有语音、文本和视像等通讯功能。与生产计划调度系统联网，实时反映机床工作状态和加工进度 操作权限由指纹确认。工件试切时，可在屏幕上观察加工过程。故障报警显示、在线帮助排除

指纹确认操作许可

§1.2.3 自动编程的发展

§1.3.1 基于 CAD/CAM 的数控自动编程的基本步骤

§1.3CAD/CAM 系统简介

§1.4 CAXA 制造工程师 2004 介绍

制造业企业面临的数控加工问题

设备利用率（设备能力评估、编程效率）生产周期控制（管理和沟通效率）人员成本（门槛、流失损失）

知识模板

刀具库

加工方法库

流程管理

知识管理

协同管理平

台

因特网

产品设计模型

加工模型

数控编程 数控仿真

制造执行

网络 DNC

G 代码

加工工艺单

数控编程

CAXA 制造整体解决方案

面向型腔类模具和复杂形状零件的数控铣加工提供从数据接收、形状设计、 2-5 轴铣加工、

仿真 检验、生成数控代码整个流程的功能支持实现企业工艺知识和经验的积累和标准化

CAXA制造工程师

设计构想

设计图纸

CAD 模型

加工代码反读

扫描、测量数据

虚拟现实

CAD 模型

效果图

G 代码

工程分析

NC 数控加工

实体、曲面混合造型

工程图纸

工艺单

加工仿真

加工经验

加工经验

CAXA制造工程师应用流程

更加丰富、全面的刀具轨迹生成功能生成的刀具轨迹效率更高、加工速度更快更加快速、直观的加工仿真检验功能

CAXA 制造工程师 2004

数据接口几何造型

CAXA制造工程师 2004 的功能

专用接口：Pro-ECATIAAutoCADPARASOLIDACIS……

标准接口：DXF ， DWGIGESSTEPSTLVRML………

数据接口

PRO-E 转换

CATIA 转换

UG 转换

数据接口实例

基于实体的三维参数化特征造型

复杂曲线曲面造型曲面实体混合造型分模

复杂形状设计

特征造型：特征造型：

•拉伸拉伸•旋转旋转•导动导动•放样放样•倒角倒角•过渡过渡•拔模拔模•抽壳抽壳•筋板筋板•打孔打孔

参数化的设计手段，可以参数化的设计手段，可以实现设计结果的任意修改。实现设计结果的任意修改。

复杂形状设计—特征造型

复杂曲线曲面造型复杂曲线曲面造型

直纹面，旋转面，放样面，直纹面，旋转面，放样面，导动面，边界面，管道面，导动面，边界面，管道面，网格面…网格面…多种曲面构造方式多种曲面构造方式

多种曲面过渡，曲面拼多种曲面过渡，曲面拼接，曲面延伸，曲面缝接，曲面延伸，曲面缝合，曲面裁剪…合，曲面裁剪…可以对曲面任意操作可以对曲面任意操作自由曲线，公式曲线，曲面交线，自由曲线，公式曲线，曲面交线，

曲面投影线等多种曲线生成方式曲面投影线等多种曲线生成方式和曲线过渡，延伸，裁剪，等距和曲线过渡，延伸，裁剪，等距等操作方式。确保提供复杂造型等操作方式。确保提供复杂造型所需要的条件。所需要的条件。

复杂形状设计—曲线曲面造型

提供曲面裁剪实体，曲面加厚生提供曲面裁剪实体，曲面加厚生成实体，曲面缝合成实体，曲面成实体，曲面缝合成实体，曲面并入实体等功能。大大提高基于并入实体等功能。大大提高基于实体的复杂造型能力。满足零件实体的复杂造型能力。满足零件细节设计要求。细节设计要求。

复杂形状设计—曲面实体混合造型

实体零件分模实体零件分模

分模时根据收缩率计算。分模时根据收缩率计算。根据分模线分模。根据分模线分模。针对复杂分模，提供曲面分模方式。针对复杂分模，提供曲面分模方式。

复杂形状设计 - 分模

粗加工

77 种粗加工方式，种粗加工方式，适合不同特性的零件加工区域式粗加工等高粗加工扫描线粗加工摆线粗加工插铣式粗加工等壁厚粗加工导动线粗加工

摆线粗加工： 使刀具在负荷一定情况下，进行区域加工的加工方式。可提高模具型腔部粗加工效率和延长刀具使用寿命 。适用于高速加工。

插铣式粗加工 :

适用于大中型模具的深腔加工。采用端铣刀的直捣式加工，可生成高效的粗加工路径。适用于深型腔模具加工。

等壁厚粗加工：

针对铸造毛坯零件进行粗加工。

等高粗加工：

较通用的粗加工方式，适用范围广。可以指定加工区域，优化空切轨迹。轨迹拐角可以设定圆弧或Ｓ形过渡，生成光滑轨迹，支持高速加工设备。

扫描线粗加工： 用平行层切的方法进行粗加工。保证在未切削区域不向下走刀。适合使用端刀进行对称凸模粗加工。

区域粗加工：

不必有三维模型，只要给出零件的外轮廓和岛屿，就可以生成加工轨迹。并且可以在轨迹尖角处自动增加圆弧，保证轨迹光滑，以符合高速加工的要求。

半精 / 精加工

提供８种精加工方式：： 浅平面精加工 三维偏置精加工 导向线精加工 等高线精加工 扫描线精加工 轮廓线精加工 导动线精加工 参数线精加工

扫描线精加工 : 针对该功能加工平行于加工方向的竖直面加工效果差的问题，增加了自动识别竖直面并进行补加工的功能，提高了该功能的加工效果和效率。同时可以在轨迹尖角处增加圆弧过渡，保证生成的轨迹光滑，适用于高速加工机床。

三维偏置精加工 : 能够由里向外或由外向里生成三维等间距加工轨迹。可以保证加工结果有相同的残留高度，提高加工质量和效果。同时也使刀具在切削过程中保持负荷恒定，特别适用于高速机床精加工。

等高线精加工： 可以用加工范围和高度限定进行局部等高加工；可以自动在轨迹尖角拐角处增加圆弧过渡，保证轨迹的光滑，使生成的加工轨迹适用于高速加工；可以通过输入角度控制对平坦区域的识别，并可以控制平坦区域的加工先后次序。

浅平面精加工 :

自动识别零件模型中平坦的区域，针对这些区域生成精加工刀具轨迹。大大提高了零件平坦部分的精加工效率。

共提供 4种补加工功能：等高补加工：自动识别零件粗加工后的残余部分，生成针对残余部分的中间加工轨

迹。可以避免已加工部分的空走刀。

区域补加工：针对前一道工序加工后的残余量区域进行补加工的功能。

多笔清根：生成角落部分的补加工刀具轨迹。

曲线加工：

补加工

清根补加工

区域补加工

等高补加工

加工仿真验证模块。对加工过程进行模拟仿真。仿真过程中可以随意放大、缩小、旋转，

便于观察细节。能显示多道加工轨迹的加工结果。仿真过程中可以调节仿真速度。仿真过程中可以检查刀柄干涉、快速移动过程 (G00)中的干涉、刀具

无切削刃部分的干涉情况。可以把切削仿真结果与零件理论形状进行比较，切削残余量用不同的

颜色区分表示。

加工仿真

多道工序仿真结果

仿真结果与模型对比

仿真干涉检查

轨迹刀位点显示

刀柄显示及干涉检查

分层显示刀具轨迹

刀具轨迹仿真过程

可以根据模板生成整个加工的毛坯，模型，轨迹清单；可以生成加工统计汇总清单。

各种清单格式是可以定制的。

加工工艺清单

模型清单

毛坯清单

轨迹清单

加工汇总清单

支持各种主流机床控制系统扩充定义针对各种控制系统的后置格

式直接生成 G代码，无需中间文件转换自动换刀，冷却液开关设定加工代码格式设定，匹配各种机床支持机床固定循环，提高代码效率支持机床 G41/G42 刀具自动补偿

SIEMENSFANUCFIDIAMITSUBISHIFAGORCINCINNATIOKUMANUM华中数控………

后置处理

定义各种定义各种 GG 指令，指令， MM 指令指令程序头尾格式设定程序头尾格式设定自动换刀设定自动换刀设定

行号格式设定行号格式设定圆弧插补格式设定圆弧插补格式设定

后置处理机床定义

可将某类零件的加工步骤、使用刀具、可将某类零件的加工步骤、使用刀具、工艺参数等加工条件保存为规范化的模工艺参数等加工条件保存为规范化的模板，形成企业的标准工艺知识库板，形成企业的标准工艺知识库 ..

类似零件的加工即可通过调用类似零件的加工即可通过调用“知识加工”模板来进行，以“知识加工”模板来进行，以保证同类零件加工的一致性和保证同类零件加工的一致性和规范化规范化。。随着企业各种加工工随着企业各种加工工艺信息的数据积累，实现加工艺信息的数据积累，实现加工顺序的标准化。顺序的标准化。

知识加工

具有钻孔、深孔钻、镗孔、攻丝等钻孔功能，利用机床固定循环。提高代码效率提供刀具轨迹编辑功能，实现刀具轨迹的裁剪、反向、刀位点增加删除和移动等等

其它加工辅助功能

孔的加工工艺顺序定义孔的加工工艺顺序定义。。

其它加工辅助功能

轨迹裁剪编辑。指定不轨迹裁剪编辑。指定不加工区域。加工区域。

其它加工辅助功能