数控机床编程与操作13、自动编程

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1、 第13讲 自动编程13.1 CAXA制造工程师的造型功能制造工程师的造型功能13.1 自动编程简介自动编程简介13.3 CAXA制造工程师的加工功能制造工程师的加工功能 第13讲 自动编程 常见的自动编程软件有Master CAM、Cimatron、UG、Pro/Engineer和CAXA制造工程师等。本章将介绍中文版Master CAM 8.0和CAXA制造工程师自动编程软件及其应用。自动编程通常可分为四个步骤：零件图样及加工工艺分析 几何造型：利用图形绘制、编辑修改、曲线曲面造型和实体造型功能，将零件被加工部位的几何图形准确地绘制在计算机屏幕上。同时在计算机内自动生成零件的图形文件。作为

2、下一步刀具轨迹计算的依据。刀具路径的生成 后置处理：后置处理的目的是形成数控加工文件。自动编程简介自动编程简介 第13讲 自动编程机床参数、刀具切削用量、机床参数、刀具切削用量、工艺路线、刀具路径工艺路线、刀具路径生成刀位数据文件生成刀位数据文件模型设计模型设计加工模型加工模型编程生成刀具轨迹编程生成刀具轨迹毛坯及工件坐标系毛坯及工件坐标系通信接口通信接口后处理后处理三维动态仿真三维动态仿真NC文件文件驱动数控机床驱动数控机床图图1 自动编程工艺过程自动编程工艺过程 第13讲 自动编程13.1.1 CAXA制造工程师的造型功能制造工程师的造型功能一一. 线框绘制与编辑线框绘制与编辑 CAXA制

3、造工程师为图形绘制提供了多种功能：直线、圆弧、矩形、椭圆、样条等如图图1所示：图图1 曲线生成功能曲线生成功能 13.1 CAXA制造工程师自动编程软件应用制造工程师自动编程软件应用 第13讲 自动编程1. 矩形矩形 CAXA制造工程师提供了“两点矩形”和“中心长宽”两种方式：（1）两点矩形 利用给定对角线上两点绘制矩形。 单击“矩形”按钮，在立即菜单中选取两点矩形方式 给出起点和终点，矩形生成。（2）中心长宽 给定长度和宽度尺寸值来绘制矩形，如图图2所示： 单击“矩形”按钮，在立即菜单中选 “中心长宽”方式，输入长度值和宽度值。 给出矩形中心，矩形生成。图图2 “中心长宽中心长宽”菜菜单单

4、第13讲 自动编程2. 样条样条 单击“样条曲线”按钮，选择“样条线生成”方式，根据状态栏提示操作，生成样条线。（1）逼近 单击“样条曲线”按钮，在立即菜单中选择“逼近”方式。拾取多个点，按右键确认，生成样条曲线。 “逼近”菜单如图图3所示。（2）插值 单击“样条曲线”按钮，在立即菜单中选择插值方式，菜单如图图4所示。若为“默认切矢”，拾取多个点，按右键生成样条曲线。若为“给定切矢”，拾取多个点，按右键确认，给定终点切矢和起点切矢，样条曲线生成。 图图3 “逼近逼近”菜单菜单图图4 “插值插值”菜单菜单 第13讲 自动编程3. 曲线投影曲线投影 投影线定义：指定一条曲线沿某一方向向一个曲面投影

5、，得到曲线在该曲面上的投影线。投影的前提：只有在草图状态下，才具有投影功能。投影的对象：空间曲线、实体的边和曲面的边。曲线投影只能在草图状态下使用。4. 相关线相关线 绘制曲面或实体的交线、边界线、参数线、法线、投影线和实体边界。“相关线”菜单如图图5所示：1）单击“造型”，指向“曲线生成”，单击“相关线”；或者单击“相关线”按钮。2）选取相关线方式，根据提示完成操作。图图5 “相关线相关线”菜单菜单 第13讲 自动编程5. 文字文字在CAXA制造工程师中输入文字：1）单击“造型”中的“文字”；或者直接单击“文字”按钮。2）指定文字输入点，弹出“文字输入”对话框，如图图6所示。3）单击“设置”

6、按钮，弹出“字体设置”对话框，如图图7所示。6. 曲线编辑曲线编辑 “曲线编辑”包括曲线裁剪、曲线过渡、曲线打断、曲线组合、曲线拉伸和曲线优化六种功能，如图图8所示。（1）“曲线裁剪”共有四种方式：快速裁剪、修剪、线裁剪、点裁剪，如图图9所示。（2）“曲线过渡”有圆弧过渡、倒角和尖角过渡。单击菜单“造型”，指向“曲线编辑”，单击“曲线过渡”，菜单如图图13所示。 圆弧过渡，用于在两根曲线之间进行给定半径的圆弧光滑过渡，参数设置如图图11所示。 第13讲 自动编程 倒角过渡，用于在给定的两直线之间进行过渡，过渡后在两直线之间有一条按给定角度和长度的直线。倒角过渡后两直线可以被倒角线裁剪，也可以不

7、被裁剪“倒角”参数设置如图图12所示。 尖角过渡，用于在给定的两根曲线之间进行过渡，过渡后在两曲线的交点处呈尖角。尖角过渡后，一根曲线被另一根曲线裁剪，“尖角”参数设置如图图13所示。7. 几何变换几何变换 “几何变换”共有七种功能：平移、平面旋转、旋转、平面镜像、镜像、阵列和缩放，菜单如图图14所示。8. 尺寸功能尺寸功能 “尺寸”模块中共有三个功能：“尺寸标注”、“尺寸编辑”和“尺寸驱动”，如图图15所示。 第13讲 自动编程图图6 “文字输入文字输入”对话框对话框图图7 “字体设置字体设置”对话对话框框 第13讲 自动编程图图8 “曲线编辑曲线编辑”菜单菜单 第13讲 自动编程图图9 “

8、曲线裁剪曲线裁剪”菜菜单单图图13 “曲线过渡曲线过渡”菜菜单单图图11 “圆弧过渡圆弧过渡”参数设参数设置置 第13讲 自动编程图图12 “倒角倒角”参数设参数设置置图图13 “尖角尖角”参数设参数设置置图图14 “几何变换几何变换”菜单菜单 第13讲 自动编程图图15 尺寸驱动尺寸驱动 第13讲 自动编程9. 草图环检查草图环检查 用来检查草图环是否封闭。当草图环封闭时，系统提示“草图不存在开口环”。当草图环不封闭时，系统提示“草图在标记处为开口状态”，如图图16所示。单击主菜单“造型”，指向“草图环检查”或单击“草图环检查”按钮，系统弹出草图是否封闭的提示。图图16 草图环检查草图环检查

9、 第13讲 自动编程二、曲面的绘制与编辑二、曲面的绘制与编辑曲面造型：曲面造型：1. 直纹面直纹面 “直纹面”生成有三种方式：曲线+曲线、点+曲线和曲线+曲面，菜单如图图18所示。2. 旋转面旋转面 按给定的起始角度、终止角度将曲线绕一旋转轴旋转而生成的轨迹曲面 。单击“造型”，指向“曲面生成”，单击“旋转面”，输入起始角和终止角度值如图图19所示。 CAXA制造工程师为“曲面生成”提供了：直纹面、旋转面、扫描面、导动面等13种功能，菜单如图图17所示。3. 扫描面扫描面 按照给定的起始位置和扫描距离将曲线沿指定方向以一定的锥度扫描生成曲面如图图20所示。 第13讲 自动编程图图17 “曲面生

10、成曲面生成”菜菜单单 第13讲 自动编程图图18 直纹面菜单直纹面菜单图图19 “旋转面旋转面”角度值角度值图图20 “扫描面扫描面”参数参数 第13讲 自动编程4. 导动面导动面 让特征截面沿着特征轨迹线的某一方向扫动生成曲面。其生成的六种方式如图图21所示。固接导动 “固接导动”有“单截面线”和“双截面线”两种，也就是说截面线可以是一条或两条，如图图22所示。导动线平面 这种方式适用于导动线是空间曲线的情形，截面线可以是一条或两条。菜单如图图23所示。导动线边界线 “导动线边界线 ”菜单如图图24所示。双导动线 将一条或两条截面线沿着两条导动线匀速地扫动生成曲面。菜单如图图25所示。管道曲

11、面 给定起始半径和终止半径的圆形截面沿指定的中心线扫动生成曲面。参数设置如图图26所示。 第13讲 自动编程图图21 “导动面导动面”菜菜单单图图22 “固接导动固接导动”菜菜单单图图23 “导动线导动线&平面平面”菜菜单单 第13讲 自动编程图图25 “双导动线双导动线”菜单菜单图图26 “管道曲面管道曲面”参数设参数设置置图图24 “导动线导动线&边界线边界线”菜菜单单 第13讲 自动编程5. 等距面等距面 按给定距离与等距方向生成与已知平面（曲面）等距的平面（曲面）。单击“造型”，指向“曲面生成”，单击“等距面”，填入等距距；拾取平面，选择等距方向，生成等距面。6. 平面平面 平面与基准