教学目的及要求

1、教学目的及要求教学目的及要求了解计算机辅助编程的基础概念、特点、应用与发展了解计算机辅助编程的基础概念、特点、应用与发展掌握自动编程软件的界面与基本操作掌握自动编程软件的界面与基本操作掌握一般零件加工实体造型的一般方法掌握一般零件加工实体造型的一般方法掌握刀具路径、刀具加工轨迹仿真、后置处理及生成零件掌握刀具路径、刀具加工轨迹仿真、后置处理及生成零件加工加工G代码的方法代码的方法具备一般零件自动编程与零件加工的能力具备一般零件自动编程与零件加工的能力第七章第七章 自动编程及应用自动编程及应用概述概述 自动编程是借助计算机及其外围设备装置自动完成从自动编程是借助计算机及其外围设备装置自动完成从零

2、件图构造、零件加工程序编制到控制介质制作等工作的零件图构造、零件加工程序编制到控制介质制作等工作的一种编程方法。目前，除工艺处理仍主要依靠人工进行外，一种编程方法。目前，除工艺处理仍主要依靠人工进行外，编程中的数学处理、编写程序单、制作控制介质、程序校编程中的数学处理、编写程序单、制作控制介质、程序校验等各项工作均已通过自动编程达到了较高的计算机自动验等各项工作均已通过自动编程达到了较高的计算机自动处理的程度。与手工编程相比，自动编程解决了手工编程处理的程度。与手工编程相比，自动编程解决了手工编程难以处理的复杂零件的编程问题，既减轻劳动强度、缩短难以处理的复杂零件的编程问题，既减轻劳动强度、缩

3、短编程时间，又可减少差错，使编程工作简便。编程时间，又可减少差错，使编程工作简便。 一一. .自动编程的基本知识自动编程的基本知识 （一）实现自动编程的环境要求（一）实现自动编程的环境要求 1 1硬件环境硬件环境 根据所选用的自动编程系统，配置相应的计算机及其根据所选用的自动编程系统，配置相应的计算机及其外围设备硬件。计算机主要由中央处理器（外围设备硬件。计算机主要由中央处理器（CPUCPU）、存储）、存储器和接口电路组成。外围设备包括输入设备、输出设备、器和接口电路组成。外围设备包括输入设备、输出设备、外存储器和其它设备等。外存储器和其它设备等。6-16-1自动编程的工作过程自动编程的工作过

4、程 2 2软件环境软件环境 软件是指程序、文档和使用说明书的集合。其中文档软件是指程序、文档和使用说明书的集合。其中文档是指与程序的计划、设计、制作、调试和维护等相关的是指与程序的计划、设计、制作、调试和维护等相关的资料；使用说明书是指计算机和程序的用户手册、操作资料；使用说明书是指计算机和程序的用户手册、操作手册等；程序是用某种语言表达的由计算机去处理的一手册等；程序是用某种语言表达的由计算机去处理的一系列步骤，习惯也将程序简称为软件，它包括系统软件系列步骤，习惯也将程序简称为软件，它包括系统软件和应用软件两大类。和应用软件两大类。 (1)(1)系统软件是直接与计算机硬件发生关系的软件，系统

5、软件是直接与计算机硬件发生关系的软件，起到管理系统和减轻应用软件负担的作用。起到管理系统和减轻应用软件负担的作用。 (2) (2) 应用软件是指直接形成和处理数控程序的软件，应用软件是指直接形成和处理数控程序的软件，它需要通过系统软件才能与计算机硬件发生关系。应用它需要通过系统软件才能与计算机硬件发生关系。应用软件可以是自动编程软件，包括识别处理由数控语言编软件可以是自动编程软件，包括识别处理由数控语言编写的源程序的语言软件（如写的源程序的语言软件（如APTAPT语言软件）和各类计算机语言软件）和各类计算机辅助设计辅助设计/ /计算机辅助制造（计算机辅助制造（CAD/CAMCAD/CAM）软件

6、；其它工具）软件；其它工具软件和用于控制数控机床的零件数控加工程序也属于应软件和用于控制数控机床的零件数控加工程序也属于应用软件。在自动编程软件中，按所完成的功能可以分为用软件。在自动编程软件中，按所完成的功能可以分为6-16-1自动编程的工作过程自动编程的工作过程 前置计算程序和后置处理程序两部分前置计算程序和后置处理程序两部分（二）自动编程的分类（二）自动编程的分类 自动编程技术发展迅速，至今已形成繁多的种类。从自动编程技术发展迅速，至今已形成繁多的种类。从使用的角度出发，自动编程可从如下方面来分类。使用的角度出发，自动编程可从如下方面来分类。 1 1按计算机硬件的种类规格分类按计算机硬件

7、的种类规格分类 （1 1）微机自动编程）微机自动编程 （2 2）大、中、小型计算机自动编程）大、中、小型计算机自动编程 （3 3）工作站自动编程）工作站自动编程 （4 4）依靠机床本身的数控系统进行自动编程）依靠机床本身的数控系统进行自动编程 2 2按计算机联网的方式分类按计算机联网的方式分类 （1 1）单机工作方式的自动编程）单机工作方式的自动编程 这种方式是单台计算这种方式是单台计算机独立进行编机独立进行编 程工作。程工作。 6-16-1自动编程的工作过程自动编程的工作过程 （2 2）联网工作方式的自动编程）联网工作方式的自动编程 它是建立在通讯网络它是建立在通讯网络的基础上，同时有多个用

8、户进行编程。按照联网的分布，的基础上，同时有多个用户进行编程。按照联网的分布，这种方式又可分为集中式联网、分布式联网和环网式联这种方式又可分为集中式联网、分布式联网和环网式联网等形式。网等形式。 3 3按编程信息的输入方式分类按编程信息的输入方式分类 （1 1）批处理方式自动编程）批处理方式自动编程 （2 2）人机对话式自动编程）人机对话式自动编程 4 4按加工中采用的机床坐标数及联动性分类按加工中采用的机床坐标数及联动性分类 按这种方式分类，自动编程可以点位自动编程、点位按这种方式分类，自动编程可以点位自动编程、点位直线自动编程、轮廓控制机床自动编程等。对于轮廓控直线自动编程、轮廓控制机床自

9、动编程等。对于轮廓控制机床的自动编程，依照加工中采用的联动坐标数量，制机床的自动编程，依照加工中采用的联动坐标数量，又有又有22.534522.5345坐标加工的自动编程。坐标加工的自动编程。 5 5自动编程软件尽管种类很多自动编程软件尽管种类很多, ,但从编程原理上讲是但从编程原理上讲是6-16-1自动编程的工作过程自动编程的工作过程 相同的。从编程方法上可分两类相同的。从编程方法上可分两类 ： （1 1）语言自动编程。）语言自动编程。 语言编程在上世纪七八十年代语言编程在上世纪七八十年代 , , 使用很多。现在由使用很多。现在由于计算机的发展于计算机的发展 , , 图形编程比用语言编程要方

10、便图形编程比用语言编程要方便 , , 故故前者得到了普及前者得到了普及 , , 后者应用越来越少。后者应用越来越少。 在用计算机语言进行数控编程时在用计算机语言进行数控编程时 , ,必须用一种定义必须用一种定义好的字符好的字符 , ,关键字组成一个源程序关键字组成一个源程序 , , 由计算机对源程序由计算机对源程序进行处理而后生成数控加工程序。进行处理而后生成数控加工程序。 APT (Automatically Programmed Tools) APT (Automatically Programmed Tools) 语言语言 , , 就是用源程序编程的方法。它是由美国麻省理工学院开就是用源

11、程序编程的方法。它是由美国麻省理工学院开发的发的 , ,是一种高级编程语言。其编程的原理如下图所示。是一种高级编程语言。其编程的原理如下图所示。在这个框图中在这个框图中 , , 虚线部分为计算机经过三级处理最后生虚线部分为计算机经过三级处理最后生成加工程序。成加工程序。6-16-1自动编程的工作过程自动编程的工作过程 APTAPT语言的源程序是由语句组成的语言的源程序是由语句组成的, ,共有三种类型的语共有三种类型的语句句 , ,为几何定义语句、刀具运动语句和后置处理语句。为几何定义语句、刀具运动语句和后置处理语句。各语句则是由词汇、数值、标识符号等按一定语法规则各语句则是由词汇、数值、标识符

12、号等按一定语法规则组成的。组成的。6-16-1自动编程的工作过程自动编程的工作过程 用数控语言编程就是用专用的语言和符号来描述零用数控语言编程就是用专用的语言和符号来描述零件的几何形状和刀具相对零件运动的轨迹、顺序和其他件的几何形状和刀具相对零件运动的轨迹、顺序和其他工艺参数等。由于采用类似于计算机高级语言的数控语工艺参数等。由于采用类似于计算机高级语言的数控语言来描述加工过程言来描述加工过程 , ,大大简化了编程过程大大简化了编程过程 , ,特别是省去特别是省去了数值计算过程了数值计算过程 , ,提高了编程效率。提高了编程效率。（2 2）图形交互式自动编程。）图形交互式自动编程。 采用数控语

13、言编程虽比手工编程简化许多采用数控语言编程虽比手工编程简化许多, ,但仍需要但仍需要编程人员编写源程序编程人员编写源程序 , ,比较费时。为此比较费时。为此, ,后来又发展了后来又发展了CAD/CAM CAD/CAM 图形编程技术。到目前几乎所有大型图形编程技术。到目前几乎所有大型 CAD/CAM CAD/CAM 应用软件都具备数控编程功能应用软件都具备数控编程功能 , ,即图形编程。在使用这即图形编程。在使用这类软件编程时类软件编程时, ,编程人员不需要编写数控源程序编程人员不需要编写数控源程序, ,只需要只需要绘制出加工图形绘制出加工图形, ,或从或从CADCAD数据库中调出数据库中调出

14、零件图形文件零件图形文件, ,6-16-1自动编程的工作过程自动编程的工作过程 并显示在屏幕上并显示在屏幕上, ,采用多级功能菜单作为人机界面采用多级功能菜单作为人机界面 , ,输入输入相应的功能选择相应的功能选择 , ,即可自动生成程序。编程过程中即可自动生成程序。编程过程中 , ,系系统还会给出大量的提示。这种方式操作方便统还会给出大量的提示。这种方式操作方便 , ,容易学习容易学习 , ,又可大大提高编程效率。一般又可大大提高编程效率。一般 CAD/CAM CAD/CAM 系统编程部分都系统编程部分都包括包括: : 查询被加工部位图形元素的几何信息；对设计信查询被加工部位图形元素的几何信

15、息；对设计信息进行工艺处理；刀具中心轨迹计算；定义刀具类型；息进行工艺处理；刀具中心轨迹计算；定义刀具类型；定义刀位文件数据。定义刀位文件数据。 对于一些功能强大的对于一些功能强大的CAD/CAMCAD/CAM系统系统, ,甚至还包括数据甚至还包括数据后置处理器后置处理器, ,自动生成自动生成 数控加工源程序数控加工源程序, ,并进行加工模拟并进行加工模拟, ,用来检验数控程序的正确性。下图为图形编程的原理图。用来检验数控程序的正确性。下图为图形编程的原理图。6-16-1自动编程的工作过程自动编程的工作过程 （三）自动编程的发展（三）自动编程的发展 自动编程系统的发展主要表现在以下几方面：自动

16、编程系统的发展主要表现在以下几方面： (l) (l) 会话型自动编程系统通过计算机屏幕显示的菜单方会话型自动编程系统通过计算机屏幕显示的菜单方式式 , , 选择选择 和调用系统中预先存储好的信息和调用系统中预先存储好的信息 , , 由系统由系统生成数控加工数据。生成数控加工数据。6-16-1自动编程的工作过程自动编程的工作过程 (2) (2) 数控图形系统用光笔鼠标或键盘在荧光屏上绘出数控图形系统用光笔鼠标或键盘在荧光屏上绘出零件轮廓零件轮廓 , , 计算机按预先存储的程序计算机按预先存储的程序 进行计算并将处进行计算并将处理结果显示出来。再用光笔沿着刀具轨迹移动理结果显示出来。再用光笔沿着刀

17、具轨迹移动 , , 计算机计算机便自动地编制出零件的加工程序并制出纸带便自动地编制出零件的加工程序并制出纸带, ,实现了实现了“实实时对话时对话 !”, !”,简化了编程过程简化了编程过程, ,降低了费用。降低了费用。 (3) (3)数字化自动编程由无尺寸的图形或实物模型给出零数字化自动编程由无尺寸的图形或实物模型给出零件的形状和尺寸时件的形状和尺寸时, ,用测量机将实际图形或模型的尺寸测用测量机将实际图形或模型的尺寸测量出来量出来, ,并自动生成计算机能处理的信息。经数据处理后并自动生成计算机能处理的信息。经数据处理后, ,输出设备输出数控带或程序单。输出设备输出数控带或程序单。 (4) (

18、4)语音数控编程系统是用音频数据输人的编程系统。语音数控编程系统是用音频数据输人的编程系统。使用语音识别系统时使用语音识别系统时, ,操作人员须使用记录在计算机内的操作人员须使用记录在计算机内的6-16-1自动编程的工作过程自动编程的工作过程 词汇词汇, ,所需指令通过话筒输人所需指令通过话筒输人, ,指令按顺序显示指令按顺序显示, ,之后再之后再显示下次输入需要的指令显示下次输入需要的指令, ,以便操作人员选择。用语音以便操作人员选择。用语音输入可消除打字错误输入可消除打字错误, ,通过图像显示可检查全部语音系通过图像显示可检查全部语音系统统 , ,提高了编程的速度。提高了编程的速度。 (5

19、) (5)计算机数控中的直接编程数控系统中的计算机除计算机数控中的直接编程数控系统中的计算机除用于控制外还可用于编程。通过键盘或磁盘输入零件的用于控制外还可用于编程。通过键盘或磁盘输入零件的源程序源程序, ,由计算机系统处理成零件加工程序由计算机系统处理成零件加工程序, ,控制机床实控制机床实现切削加工。现切削加工。6-16-1自动编程的工作过程自动编程的工作过程一一 .CAXA .CAXA 制造工程师制造工程师 XP XP 功能简介功能简介 CAXA CAXA 制造工程师是北航海尔软件公司制造工程师是北航海尔软件公司 (CAXA) (CAXA) 的产的产品品 , ,它是一种高效易学的它是一种

20、高效易学的 CAD/CAM CAD/CAM 软件软件, ,具有实体曲面具有实体曲面提合造型功能提合造型功能, ,面向数控加工中心面向数控加工中心, ,数控镜床提供数控镜床提供 2 25 5 轴多种镜削加工数控编程手段。主要分以下几部分。轴多种镜削加工数控编程手段。主要分以下几部分。 1. CAD 1. CAD 模块模块 （1 1）二维线框造型）二维线框造型 CAXA CAXA 制造工程师线框造型基本图素的主要命令包括制造工程师线框造型基本图素的主要命令包括: :直线、圆弧、圆、矩形、椭圆、样条、点、公式曲线、直线、圆弧、圆、矩形、椭圆、样条、点、公式曲线、多边形、二次曲线、等距线、曲面投影、相

21、关线和文字多边形、二次曲线、等距线、曲面投影、相关线和文字等等, ,用户可以通过曲线绘制的各种功能用户可以通过曲线绘制的各种功能 , ,方便、快捷地绘方便、快捷地绘制出各种各样的复杂图形。此外制出各种各样的复杂图形。此外, ,还提供了曲线编辑和几还提供了曲线编辑和几何变换的功能何变换的功能 , ,曲线编辑包括曲线编辑包括: :曲线裁剪、曲线过渡、曲线裁剪、曲线过渡、6-2 6-2 建模操作建模操作 曲线打断、曲线组合、曲线拉伸、曲线优化；几何变换曲线打断、曲线组合、曲线拉伸、曲线优化；几何变换包括包括: :平移、平面旋转、旋转、平面镜像、镜像、阵列和平移、平面旋转、旋转、平面镜像、镜像、阵列和

22、缩放。利用这些功能降低绘图难度缩放。利用这些功能降低绘图难度, ,提高绘图效率。提高绘图效率。 （2 2）特征实体造型特征实体造型 主要有拉伸、旋转、导动、放样、倒主要有拉伸、旋转、导动、放样、倒角、过渡、打孔、肋板等特征造型方式角、过渡、打孔、肋板等特征造型方式 , , 可以将二维草可以将二维草图轮廓快速生成三维实体。实体模型的生成可以用增料图轮廓快速生成三维实体。实体模型的生成可以用增料方式方式, ,通过拉伸、旋转、导动、放样、肋板、曲面加厚来通过拉伸、旋转、导动、放样、肋板、曲面加厚来实现；也可以通过减料方式实现；也可以通过减料方式, ,从实体中减掉实体或用曲面从实体中减掉实体或用曲面裁

23、剪来实现；还可以通过倒角、过渡、打孔、拔模、抽裁剪来实现；还可以通过倒角、过渡、打孔、拔模、抽壳、布尔运算等高级功能来实现。壳、布尔运算等高级功能来实现。6-2 6-2 建模操作建模操作（3 3）曲面造型）曲面造型 可以通过列表数据、数学模型、字体文件及各种测量可以通过列表数据、数学模型、字体文件及各种测量数据生成样条曲线数据生成样条曲线 ; ; 通过扫描、放样、拉伸、导动、等通过扫描、放样、拉伸、导动、等距、边界网格等多种形式生成复杂曲面；并通过对曲面距、边界网格等多种形式生成复杂曲面；并通过对曲面进行裁剪、过渡、缝合、拼接和延伸等进行裁剪、过渡、缝合、拼接和延伸等, ,建立更复杂的曲建立更

24、复杂的曲面。曲面实体混合适型面。曲面实体混合适型CAXA CAXA 制造工程师在造型时可以使制造工程师在造型时可以使曲面融合进实体中曲面融合进实体中 , ,形成统一的曲面实体复合造型模式形成统一的曲面实体复合造型模式, ,在设计产品和模具时在设计产品和模具时, ,可以利用曲面裁剪实体、曲面生成可以利用曲面裁剪实体、曲面生成实体等混合操作来实现。实体等混合操作来实现。2. CAM 2. CAM 模块模块 (1) (1)两轴到五轴的数控加工两轴到五轴的数控加工 两轴到两轴半加工方式两轴到两轴半加工方式: :可以利用零件的轮廓曲线生可以利用零件的轮廓曲线生成轨迹加工指令成轨迹加工指令, ,无须建立其

25、三维曲面模型；提供轮廓无须建立其三维曲面模型；提供轮廓6-2 6-2 建模操作建模操作 加工和区域加工功能加工和区域加工功能, ,加工区域内允许任意形状和数量的加工区域内允许任意形状和数量的岛岛 , ,可分别指定加工轮廓和岛的拔模斜度可分别指定加工轮廓和岛的拔模斜度, ,自动进行分层自动进行分层加工加工, ,在生成加工轨迹时在生成加工轨迹时, ,有多种进退刀和下刀方式可供有多种进退刀和下刀方式可供选择。选择。 三轴加工方式三轴加工方式: :多样化的加工方式可以安排从粗加工、多样化的加工方式可以安排从粗加工、半精加工、精加工的加工路线半精加工、精加工的加工路线, ,高效生成刀具轨迹。高效生成刀具

26、轨迹。 四轴到五轴的加工方式四轴到五轴的加工方式 ( ( 可以选配可以选配 ): ): 针对叶轮、针对叶轮、叶片类零件提供的多轴加工功能叶片类零件提供的多轴加工功能 , , 加工整体叶轮和叶片。加工整体叶轮和叶片。（2 2）支持高速加工）支持高速加工 支持高速切削工艺支持高速切削工艺, ,提高产品精度提高产品精度, ,降低代码数量降低代码数量, ,使加使加工质量和效率大大提高工质量和效率大大提高。（3 3）参数化轨迹编辑和轨迹批处理）参数化轨迹编辑和轨迹批处理6-2 6-2 建模操作建模操作 CAXA CAXA 制造工程师的制造工程师的“轨迹再生成轨迹再生成”功能可以实现参数功能可以实现参数化

27、轨迹编辑化轨迹编辑, ,用户只需要选中已有的数控加工轨迹用户只需要选中已有的数控加工轨迹, ,修改修改己定义的参数加工表己定义的参数加工表, ,即可重新生成加工轨迹。即可重新生成加工轨迹。 CAXA CAXA 制造工程师可以先定义加工轨迹参数制造工程师可以先定义加工轨迹参数, ,而不立即而不立即生成加工轨迹。工艺人员可以将大批加工轨迹参数事先生成加工轨迹。工艺人员可以将大批加工轨迹参数事先定义而在某一集中时间内批量生成定义而在某一集中时间内批量生成, ,这样就优化了工作流这样就优化了工作流程。程。 （4 4）加工工艺控制加工工艺控制 CAXA CAXA制造工程师提供丰富的工艺控制参数制造工程师

28、提供丰富的工艺控制参数, ,可以方便可以方便地控制加工过程地控制加工过程, ,使编程人员的经验得到充分地体现。丰使编程人员的经验得到充分地体现。丰富的刀具轨迹编辑功能可以控制切削方向及轨迹形状的富的刀具轨迹编辑功能可以控制切削方向及轨迹形状的任意细节任意细节, ,大大提高机床的进给速度。大大提高机床的进给速度。6-2 6-2 建模操作建模操作 （5 5）加工轨迹仿真）加工轨迹仿真 CAXA CAXA 制造工程师提供了轨迹仿真手段以检验数控代制造工程师提供了轨迹仿真手段以检验数控代码的正确性。可以通过实体真实感仿真如实地模拟加工码的正确性。可以通过实体真实感仿真如实地模拟加工过程过程, ,展示加

29、工零件的任意截面展示加工零件的任意截面, ,显示加工轨迹。显示加工轨迹。 （6 6）通用后置处理）通用后置处理 CAXA CAXA 制造工程师提供的后置处理制造工程师提供的后置处理 , , 无须生成中间无须生成中间文件就可直接输出文件就可直接输出 G G 代码控制指令。系统不仅可以提供代码控制指令。系统不仅可以提供常见的数控系统的后置格式常见的数控系统的后置格式 , , 还可以让用户定义专用数还可以让用户定义专用数控系统的后置处理格式。控系统的后置处理格式。（7 7）生成加工工序单）生成加工工序单 CAXA CAXA制造工程师可自动按照加工的先后顺序生成加制造工程师可自动按照加工的先后顺序生成

30、加工工艺单。在加工工艺单上有必要的零件信息、刀具信工工艺单。在加工工艺单上有必要的零件信息、刀具信息、代码信息、加工时间信息息、代码信息、加工时间信息, ,方便编程者与机床操作者方便编程者与机床操作者之间的交流之间的交流, ,减少加工中错误的产生减少加工中错误的产生。6-2 6-2 建模操作建模操作 3. 3. 知识加工知识加工 CAXA CAXA 制造工程师专门提供了知识加工功能制造工程师专门提供了知识加工功能, ,针对复针对复杂曲面的加工杂曲面的加工, ,为用户提供一种整体加工思路为用户提供一种整体加工思路, ,用户只需用户只需观察零件整体模型是平坦还是陡峭观察零件整体模型是平坦还是陡峭,

31、 ,应用老工程师的加工应用老工程师的加工经验经验, ,就可以快速地完成加工过程。老工程师的编程和加就可以快速地完成加工过程。老工程师的编程和加工的经验是靠知识库的参数设置来实现的。知识库参数工的经验是靠知识库的参数设置来实现的。知识库参数设置应有丰富编程和加工经验的老工程师来完成设置应有丰富编程和加工经验的老工程师来完成, ,设置好设置好后可以存为一个文件后可以存为一个文件, ,文件名可以根据自己的习惯来设置。文件名可以根据自己的习惯来设置。有了知识库加工功能有了知识库加工功能, ,就可以使老编程者工作更轻松就可以使老编程者工作更轻松, ,使使新编程者直接利用己有的加工工艺和加工参数新编程者直

32、接利用己有的加工工艺和加工参数, ,很快学会很快学会编程。编程。二二. CAXA . CAXA 制造工程师主界面及功能制造工程师主界面及功能 用户界面用户界面 ( ( 简称界面简称界面 ) ) 是交互式是交互式 CAD/CAM CAD/CAM 绘图软绘图软件与用户进行信息交流的中介。系统通过界面反映当前件与用户进行信息交流的中介。系统通过界面反映当前信息状态将要执行的信息状态将要执行的操作操作, ,用户按照界面提供的信息作出用户按照界面提供的信息作出6-2 6-2 建模操作建模操作 判断判断, ,并经由输入设备进行下一步的操作。并经由输入设备进行下一步的操作。CAXA CAXA 制造工制造工程

33、师程师 XP XP 的用户界面的用户界面, ,和其他和其他 Windows Windows 风格的软件一样风格的软件一样, ,各种应用功能通过菜单和工具条驱动各种应用功能通过菜单和工具条驱动: :状态栏指导用户进状态栏指导用户进行操作并提示当前状态和所处位置；特征树记录了历史行操作并提示当前状态和所处位置；特征树记录了历史操作和相互关系；绘图区显示各种功能操作的结果；同操作和相互关系；绘图区显示各种功能操作的结果；同时时, ,功能区和特征树为用户提供了数据交互功能。功能区和特征树为用户提供了数据交互功能。CAXA CAXA 制造工程师制造工程师XPXP工具条中每一个按钮都对应一个菜单命令工具条

34、中每一个按钮都对应一个菜单命令 , , 单击按钮和单击菜单命令是完全一样的单击按钮和单击菜单命令是完全一样的, ,如下图所示。如下图所示。6-2 6-2 建模操作建模操作（1 1）主菜单包括文件、编辑、显示、应用、工具、设置和）主菜单包括文件、编辑、显示、应用、工具、设置和6-2 6-2 建模操作建模操作 帮助。每个部分都含有若干个下拉菜单帮助。每个部分都含有若干个下拉菜单, ,单击任意一个菜单击任意一个菜单项单项, ,都会弹出一个下拉式菜单都会弹出一个下拉式菜单, ,指向某一个菜单项会弹指向某一个菜单项会弹出其子菜单。菜单条与子菜单构成了下拉主菜单出其子菜单。菜单条与子菜单构成了下拉主菜单,

35、 ,如下图如下图所示。所示。6-2 6-2 建模操作建模操作 （2 2）立即菜单）立即菜单 立即菜单描述了该项命令执行的各种情况和使用条件。立即菜单描述了该项命令执行的各种情况和使用条件。用户根据当前的作图要求用户根据当前的作图要求, ,正确地选择某一选项正确地选择某一选项, ,即可得即可得到准确的响应。在主界面图中显示的是画直线的立即菜到准确的响应。在主界面图中显示的是画直线的立即菜单。单。 （3 3）快捷菜单）快捷菜单 为了提高绘图速度为了提高绘图速度,CAXA ,CAXA 制造工程师制造工程师XPXP提供了快捷菜提供了快捷菜单。光标处于不同的位置单。光标处于不同的位置, ,单击鼠标右键会

36、弹出不同的快单击鼠标右键会弹出不同的快捷菜单。捷菜单。 A A将鼠标移到特征树中将鼠标移到特征树中XYXY、YZYZ、ZX 3ZX 3个基准平面上个基准平面上, ,单击鼠标右键单击鼠标右键, ,弹出的快捷菜单如图弹出的快捷菜单如图a)a)所示。所示。 B B将鼠标移到特征树的草图上将鼠标移到特征树的草图上 , , 弹出的快捷菜单如弹出的快捷菜单如图图b)b)所示。所示。 C C将鼠标移到特征树中的某个特征上将鼠标移到特征树中的某个特征上 , , 弹出的快捷弹出的快捷菜单如图菜单如图c)c)所示。所示。6-2 6-2 建模操作建模操作 D D将鼠标移到绘图区中的实体上将鼠标移到绘图区中的实体上,

37、 ,单击实体单击实体, ,单击鼠标单击鼠标右键右键, ,弹出的快捷菜单如图弹出的快捷菜单如图d)d)所示。所示。 E E在非草图状态下在非草图状态下, ,将鼠标移到绘图区中的草图上将鼠标移到绘图区中的草图上, ,单单击曲线击曲线, ,单击鼠标右键单击鼠标右键, ,弹出的快捷菜单如图弹出的快捷菜单如图e)e)所示。所示。 F F在草图状态下在草图状态下, ,拾取草图曲线拾取草图曲线, ,单击鼠标右键单击鼠标右键, ,弹出弹出的快捷菜单如图的快捷菜单如图f)f)所示。所示。 G G在空间曲线、曲面上选中曲线或加工轨迹曲线在空间曲线、曲面上选中曲线或加工轨迹曲线, ,单单击鼠标右键击鼠标右键, ,弹

38、出的快捷菜单如图弹出的快捷菜单如图g g）。）。 H H在任意空白出单击鼠标右键，弹出的快捷菜单如图在任意空白出单击鼠标右键，弹出的快捷菜单如图h)h)。6-2 6-2 建模操作建模操作(4) (4) 点工具菜单点工具菜单 工具点就是在操作过程中具有几何特征的点，如工具点就是在操作过程中具有几何特征的点，如6-2 6-2 建模操作建模操作 圆心点、切点、端点等。点工具菜单就是用来捕捉工具圆心点、切点、端点等。点工具菜单就是用来捕捉工具点的菜单。点的菜单。用户进入操作命令，需要输入特征点时，只用户进入操作命令，需要输入特征点时，只要按下空格键，屏幕上就会弹出如下图所示的点工具菜要按下空格键，屏幕

39、上就会弹出如下图所示的点工具菜单。单。6-2 6-2 建模操作建模操作 (5) (5) 矢量工具菜单矢量工具菜单 矢量工具菜单主要用来选择方向、在曲面生成时经矢量工具菜单主要用来选择方向、在曲面生成时经常要用到，如下图。常要用到，如下图。（6 6）选择集拾取工具菜单）选择集拾取工具菜单 拾取图形元素拾取图形元素( (点、线、面点、线、面) )的目的就是根据作图的的目的就是根据作图的需要在已经完成需要在已经完成6-2 6-2 建模操作建模操作 的图形中，选取作图所需的某个或某几个元素。选择集的图形中，选取作图所需的某个或某几个元素。选择集拾取工具就是用来方便地拾取需要的元素工具。拾取元拾取工具就

40、是用来方便地拾取需要的元素工具。拾取元素的操作是经常要用到的操作，应当熟练掌握。素的操作是经常要用到的操作，应当熟练掌握。 已选中的元素集合称为选择集。当交互操作处于拾已选中的元素集合称为选择集。当交互操作处于拾取状态取状态( (工具菜单提示出现工具菜单提示出现“添加状态添加状态”或或“移出状态移出状态”) )时，用户可通过选择集拾取工具菜单时，用户可通过选择集拾取工具菜单( (见下图见下图) )来改变拾来改变拾取的特征。取的特征。二二CAXACAXA制造工程师的工具条介绍制造工程师的工具条介绍6-2 6-2 建模操作建模操作 1 1标准工具条标准工具条 标准工具条标准工具条( (见下图见下图

41、) )包含标准的包含标准的“新建文件新建文件”、“打开文件打开文件”、“打印文件打印文件”、“剪切剪切”、“粘贴粘贴”、“撤消撤消”等等WindowsWindows按钮，也有按钮，也有CAXACAXA制造工程师的制造工程师的“帮帮助助”、“线面可见线面可见”、“拾取过滤设置拾取过滤设置”、“层设置层设置”、“当前颜色当前颜色”等按钮。等按钮。 2 2显示工具条显示工具条 ( ( 见下图见下图) ) 包含包含“缩放缩放”、“移动移动”、“视向定位视向定位”等选择显示方式的按钮。等选择显示方式的按钮。 3. 3. 状态工具条状态工具条 6-2 6-2 建模操作建模操作 4 4曲线工具条曲线工具条

42、曲线工具条曲线工具条( (见下图见下图) )包含包含“直线直线”、“圆弧圆弧”、“公公式曲线式曲线”等丰富的曲线绘制工具。等丰富的曲线绘制工具。 5 5几何变换工具条几何变换工具条 几何变换工具条几何变换工具条( (见下图见下图) )包含包含“平移平移”、“镜像镜像”、“旋转旋转”、“阵列阵列”等几何变换工具。等几何变换工具。 6 6线面编辑工具条线面编辑工具条 线面编辑工具条线面编辑工具条( (见下图见下图) )包含曲线的裁剪、过渡、包含曲线的裁剪、过渡、拉伸和曲面的裁剪、过渡、缝合等编辑工具。拉伸和曲面的裁剪、过渡、缝合等编辑工具。 6-2 6-2 建模操作建模操作 7 7曲面工具条曲面工

43、具条 曲面工具条曲面工具条( (见下图见下图) )包含包含“直纹面直纹面”、“旋转面旋转面”、“扫描面扫描面”等曲面生成工具。等曲面生成工具。 8 8特征工具条特征工具条 特征工具条特征工具条( (见下图见下图) )包含包含“拉伸拉伸”、“导动导动”、“过渡过渡”、“阵列阵列”等丰富的特征造型工具。等丰富的特征造型工具。 9. 9. 特征树特征树 特征树记录零件生成的操作步骤，用户可以直接在特征树记录零件生成的操作步骤，用户可以直接在特征树中对零件特征进行编辑。特征树中对零件特征进行编辑。 6-2 6-2 建模操作建模操作 在进行特征造型时，每增加一个特征，如拉伸增料、在进行特征造型时，每增加

44、一个特征，如拉伸增料、倒角、筋板、打孔、抽壳等，只要是使用特征工具栏中倒角、筋板、打孔、抽壳等，只要是使用特征工具栏中任意工具进行特征造型的，在特征树中便有记录。需要任意工具进行特征造型的，在特征树中便有记录。需要对使用任意特征的造型进行修改时，只要将鼠标移到特对使用任意特征的造型进行修改时，只要将鼠标移到特征树对应位置，单击右键弹出对应的立即菜单，即可对征树对应位置，单击右键弹出对应的立即菜单，即可对特征进行修改或对草图进行编辑。特征进行修改或对草图进行编辑。三三CAXACAXA制造工程师的加工造型制造工程师的加工造型 1.1.加工造型与设计造型的区别加工造型与设计造型的区别 零件设计造型的

45、目的是构建设计者需要的零件形状，零件设计造型的目的是构建设计者需要的零件形状，凡属零件上的几何要素都要通过造型表达出来。零件加凡属零件上的几何要素都要通过造型表达出来。零件加工造型则是以加工零件的一个或若干表面为目的，运用工造型则是以加工零件的一个或若干表面为目的，运用CADCAD的各种造型方法构建所需要的几何模型。的各种造型方法构建所需要的几何模型。 加工造型与设计造型虽然所运用的造型手段相同，加工造型与设计造型虽然所运用的造型手段相同，但要达到的目的却不同。加工造型与设计造型的区别但要达到的目的却不同。加工造型与设计造型的区别6-2 6-2 建模操作建模操作 反映在以下几点：反映在以下几点

46、： (1) (1) 加工造型并不需要完整地构建零件的整个轮廓，加工造型并不需要完整地构建零件的整个轮廓，只要将与加工有关的几何要素表达出来即可。例如，对只要将与加工有关的几何要素表达出来即可。例如，对下左图所示零件的四个侧面加工造型只需画出下右图所下左图所示零件的四个侧面加工造型只需画出下右图所示的零件下底面轮廓线，便可生成四个侧面的走刀轨迹。示的零件下底面轮廓线，便可生成四个侧面的走刀轨迹。 (2) (2) 加工造型构建的几何模型不一定要与零件形状和尺寸加工造型构建的几何模型不一定要与零件形状和尺寸一致。例下左图所示零件上表面为曲面，曲面上还有一一致。例下左图所示零件上表面为曲面，曲面上还有

47、一个沟槽。加工曲面时可以先对曲面进行造型（下图右），个沟槽。加工曲面时可以先对曲面进行造型（下图右），上面的沟槽则可以不造型。上面的沟槽则可以不造型。6-2 6-2 建模操作建模操作(3) (3) 加工造型有时需要构建一些为使用特定加工方法而生加工造型有时需要构建一些为使用特定加工方法而生成的线和面，而这些线和面对于零件的造型是不需要的。成的线和面，而这些线和面对于零件的造型是不需要的。如下图所示参数线加工中的限制面用于限制生成走刀轨如下图所示参数线加工中的限制面用于限制生成走刀轨迹的范围。迹的范围。6-2 6-2 建模操作建模操作(4) (4) 加工造型必须使坐标系的位置和方向与工件在数控机

48、加工造型必须使坐标系的位置和方向与工件在数控机床上的定位保持一致。在数控自动编程时，将以加工造床上的定位保持一致。在数控自动编程时，将以加工造型时的坐标系原点位置及坐标轴方向计算走刀轨迹及生型时的坐标系原点位置及坐标轴方向计算走刀轨迹及生成加工代码。成加工代码。零件加工造型的方法可以归纳为三个基本类型：线框造零件加工造型的方法可以归纳为三个基本类型：线框造型、曲面造型和实体造型。型、曲面造型和实体造型。 6-2 6-2 建模操作建模操作2 2线框造型线框造型 （1 1）曲线绘制）曲线绘制 曲线绘制除草图、曲线投影和相关线外，其它曲线曲线绘制除草图、曲线投影和相关线外，其它曲线的绘制方法与的绘制

49、方法与CAXACAXA二维电子图板大致相同。对曲线进行二维电子图板大致相同。对曲线进行编辑则其用法也与编辑则其用法也与CAXACAXA二维电子图板基本相同。这里仅二维电子图板基本相同。这里仅介绍草图、曲线投影和相关线的概念。介绍草图、曲线投影和相关线的概念。 1)1)草图草图 草图是为特征造型准备的一个平面封闭图形，也称草图是为特征造型准备的一个平面封闭图形，也称为轮廓。为轮廓。 绘制草图的过程可以分为五个步骤：确定草图基准绘制草图的过程可以分为五个步骤：确定草图基准平面、选择草图状态、图形的绘制、图形的编辑、草图平面、选择草图状态、图形的绘制、图形的编辑、草图参数化修改。参数化修改。6-2

50、6-2 建模操作建模操作草图中的曲线必须绘制在一个基准面上。基准面可以是草图中的曲线必须绘制在一个基准面上。基准面可以是特征树中已有的坐标平面特征树中已有的坐标平面( (如如XYXY、XZXZ、YZYZ坐标平面坐标平面) )，也，也可以是实体中生成的某个平面，还可以是构造出的平面。可以是实体中生成的某个平面，还可以是构造出的平面。CAXACAXA制造工程师有七种构造平面的方式。制造工程师有七种构造平面的方式。 2)2)曲线投影曲线投影 曲线投影即指定一条曲线沿某一方向向一个实体的基曲线投影即指定一条曲线沿某一方向向一个实体的基准面投影，得到该曲线在该基准面上的投影线。准面投影，得到该曲线在该基

51、准面上的投影线。曲线投影的前提：只有在草图状态下，才具有投影功曲线投影的前提：只有在草图状态下，才具有投影功能。能。 曲线投影的对象：空间曲线、实体的边和曲面的边。曲线投影的对象：空间曲线、实体的边和曲面的边。 3) 3) 相关线相关线 相关线包括曲面或实体的交线、边界线、参数线、法相关线包括曲面或实体的交线、边界线、参数线、法线、投影线和边界线。线、投影线和边界线。 6-2 6-2 建模操作建模操作（2 2）几何变换）几何变换 几何变换对于编辑图形和曲面有着极为重要的作用，几何变换对于编辑图形和曲面有着极为重要的作用，可以极大地方便绘制图形。几何变换对实体造型无效，可以极大地方便绘制图形。几

52、何变换对实体造型无效，共有七种功能：共有七种功能： 1) 1) 平移平移 平移是对拾取到的曲线或曲面进行平移或拷贝。两种平移是对拾取到的曲线或曲面进行平移或拷贝。两种方式：两点和偏移量。方式：两点和偏移量。 2) 2) 平面旋转平面旋转 平面旋转是对拾取到的曲线或曲面进行同一平面上的平面旋转是对拾取到的曲线或曲面进行同一平面上的旋转或旋转拷贝旋转或旋转拷贝( (平面旋转拷贝见下图平面旋转拷贝见下图) )。 6-2 6-2 建模操作建模操作3) 3) 空间旋转空间旋转空间旋转是对拾取到的曲线或曲面进行空间的旋转或旋空间旋转是对拾取到的曲线或曲面进行空间的旋转或旋转拷贝转拷贝 ( ( 空间旋转见下

53、图空间旋转见下图) ) 。有拷贝和平移两种方式。有拷贝和平移两种方式。6-2 6-2 建模操作建模操作4) 4) 平面镜像平面镜像 平面镜像是令拾取到的曲线或曲面以某一条直线为平面镜像是令拾取到的曲线或曲面以某一条直线为对称轴，进行同一平面上的对称镜像或对称拷贝。平面对称轴，进行同一平面上的对称镜像或对称拷贝。平面镜像有拷贝和平移两种方式。平面镜像拷贝如下图所示。镜像有拷贝和平移两种方式。平面镜像拷贝如下图所示。 5) 5) 空间镜像空间镜像 空间镜像是令拾取到的曲线或曲面以某一条直线为对空间镜像是令拾取到的曲线或曲面以某一条直线为对称轴，进行空间上的对称镜像或对称拷贝。空间镜像有称轴，进行空

54、间上的对称镜像或对称拷贝。空间镜像有拷贝和平移两种方式。空间镜像拷贝如下图所示。拷贝和平移两种方式。空间镜像拷贝如下图所示。 6-2 6-2 建模操作建模操作6) 6) 阵列阵列 阵列是令拾取到的曲线或曲面按圆形或矩形方式进阵列是令拾取到的曲线或曲面按圆形或矩形方式进行阵列拷贝。阵列分为圆形行阵列拷贝。阵列分为圆形( (见下图见下图) )或矩形两种方式或矩形两种方式6-2 6-2 建模操作建模操作 7) 7) 缩放缩放缩放是令拾取到的曲线或曲面按比例放大或缩小。缩放是令拾取到的曲线或曲面按比例放大或缩小。有拷贝有拷贝( (见下图见下图) )和移动两种方式。和移动两种方式。 （3 3） 曲面造型

55、曲面造型 1 1曲面生成曲面生成 1) 1) 直纹面直纹面 直纹面是由一根直线的两端点分别在两条曲线上直纹面是由一根直线的两端点分别在两条曲线上匀速运动而生成的曲面。直纹面的生成方式有匀速运动而生成的曲面。直纹面的生成方式有3 3种：曲线种：曲线+ +曲线、点曲线、点+ +曲线、曲线曲线、曲线+ +曲面。曲面。 6-2 6-2 建模操作建模操作2)2)旋转面旋转面 旋转面是按照给定的起始角度、终止角度将截面曲旋转面是按照给定的起始角度、终止角度将截面曲线绕一旋转轴旋转而生成的曲面。线绕一旋转轴旋转而生成的曲面。 3)3)扫描面扫描面 扫描面是按照给定的起始位置和扫描距离令曲线沿扫描面是按照给定

56、的起始位置和扫描距离令曲线沿指定方向以一定的锥度扫描生成的曲面。指定方向以一定的锥度扫描生成的曲面。4)4)边界面边界面 边界面是在已知曲线围成的边界区域上生成曲面。边边界面是在已知曲线围成的边界区域上生成曲面。边界面的生成方式有两种：四边面和三边面。界面的生成方式有两种：四边面和三边面。5) 5) 放样面放样面 以一组互不相交、方向相同、形状相似的特征线以一组互不相交、方向相同、形状相似的特征线( (或或截面线截面线) )为骨架进行形状控制，过这些曲线蒙面所生成的为骨架进行形状控制，过这些曲线蒙面所生成的曲面称为放样面，如下图。曲面称为放样面，如下图。6-2 6-2 建模操作建模操作6) 6

57、) 导动面导动面 让截面线沿着一条导动线扫描生成的曲面称为导动让截面线沿着一条导动线扫描生成的曲面称为导动面。面。 截面线可以是曲面的边界线或曲面与平面的交线，截面线可以是曲面的边界线或曲面与平面的交线，也称剖面线。截面线用来控制曲面一个方向上的形状，也称剖面线。截面线用来控制曲面一个方向上的形状，截面线的运动形成导动面。导动线是用于确定截面线在截面线的运动形成导动面。导动线是用于确定截面线在空间的位置、约束截面运动的轨迹曲线。空间的位置、约束截面运动的轨迹曲线。 导动面的生成有导动面的生成有6 6种方式：平行导动、固接导动、导种方式：平行导动、固接导动、导动线和平面、导动线和边界线、双导动线

58、、管道曲面。动线和平面、导动线和边界线、双导动线、管道曲面。下图为平行导动方式生成的导动面。下图为平行导动方式生成的导动面。6-2 6-2 建模操作建模操作（2 2）曲面编辑）曲面编辑 CAXACAXA制造工程师系统中提供的曲面编辑工具有曲面裁制造工程师系统中提供的曲面编辑工具有曲面裁剪、曲面过渡、曲面缝合、曲面拼接和曲面延伸。剪、曲面过渡、曲面缝合、曲面拼接和曲面延伸。 1)1)曲面裁剪曲面裁剪 曲面裁剪有投影线裁剪、线裁剪、面裁剪和等参线曲面裁剪有投影线裁剪、线裁剪、面裁剪和等参线裁剪四种方式。投影线裁剪是将空间曲线沿给定的方向裁剪四种方式。投影线裁剪是将空间曲线沿给定的方向投影到曲面上，

59、形成剪刀线来裁剪曲面，如下图所示。投影到曲面上，形成剪刀线来裁剪曲面，如下图所示。 6-2 6-2 建模操作建模操作线裁剪是将曲线沿曲面法矢方向投影到曲面上，形成剪线裁剪是将曲线沿曲面法矢方向投影到曲面上，形成剪刀线来裁剪曲面；面裁剪是由剪刀曲面和被裁剪曲面求刀线来裁剪曲面；面裁剪是由剪刀曲面和被裁剪曲面求得交线，以交线作为剪刀线来裁剪曲面。得交线，以交线作为剪刀线来裁剪曲面。2) 2) 曲面过渡曲面过渡 曲面过渡是在给定的曲面之间以一定的方式作给定半径曲面过渡是在给定的曲面之间以一定的方式作给定半径或给定半径规律的圆弧过渡面，以实现曲面之间的光滑或给定半径规律的圆弧过渡面，以实现曲面之间的光

60、滑过渡；或者说，曲面过渡是用截面为圆弧的曲过渡；或者说，曲面过渡是用截面为圆弧的曲面将两张面将两张6-2 6-2 建模操作建模操作曲面光滑连接起来。过渡面不一定通过原曲面的边界。曲面光滑连接起来。过渡面不一定通过原曲面的边界。共有共有7 7种方式。种方式。曲面过渡支持等半径过渡和变半径过渡。变半径过曲面过渡支持等半径过渡和变半径过渡。变半径过渡指过渡面半径是变化的过渡方式。不管是线性变化半渡指过渡面半径是变化的过渡方式。不管是线性变化半径还是非线性变化半径，系统都能提供有力的支持。用径还是非线性变化半径，系统都能提供有力的支持。用户可以通过给定导引边界线或给定半径变化规律的方式户可以通过给定导