基于CAXA实体设计的数控仿真与加工

章芳芳

（江苏食品职业技术学院，江苏 淮安 223003）

CAXA实体设计，是一个全功能的三维设计CAD软件，通过应用CAXA软件进行零件的实体设计、虚拟装配与运动仿真技术，可以大大提高产品的设计速度和效率，从而有效地缩短研发周期。其集成了几何造型、零件加工过程中的仿真与检验、零件加工轨迹的生成、数控程序代码生成、零件加工工艺清单生成等一系列面向复杂零件的数控加工自动编程功能。CAXA制造工程师具有卓越工艺性能的CAD/CAM软件，其不仅能够为数控加工提供复杂三维造型、编辑刀具的轨迹路径，还可以进行数控程序校验。应用CAXA制造工程师软件，可实现无图纸化制造。

1 零件模型三维造型设计

下面以曲面零件的建模和仿真加工为例，来说明CAXA制造工程师和数控加工仿真软件的联机应用过程。曲面零件如图1所示。

图1 曲面零件图

通过零件图进行三维造型，分析零件图纸，进入CAXA2008界面，利用扫描面方式完成对零件的造型。

2 自动编程和仿真加工的联合应用

CAXA制造工程师软件，可支持两轴至五轴的数控铣削和强大的数据接口等功能。可面向数控加工提供曲面、实体、模具设计等生成刀具加工轨迹，再进行后置处理（后置处理器可以直接输出数控代码程序，而且还能根据需要自行定义数控系统的后置处理格式）。在零件实际加工前，CAXA制造工程师还可利用其仿真功能进行仿真加工，可以用来校验加工参数的设置和加工轨迹，提高产品的加工品质，相应地减少废品率。

（1）本零件选择了等高线粗加工、扫描面粗加工等方式。通过弹出的“粗加工参数表”中设置粗加工参数。其中，刀具选择半径为5 mm的球铣刀。参数设置见图2。

图2 参数设置图

（2）选择扫描面精加工方式。在主菜单中选择加工/精加工/扫描面精加工，参照粗加工设置参数，通过加工参数、切入切出、下刀方式、刀具参数、公共参数、加工边界和切削用量等7个选项卡，进行扫描面精加工相关内容的设定（如图3），进而仿真加工。系统经计算后生成刀具轨迹，如图4所示。

图3 精加工内容的设定

图4 生成刀具轨迹图

（3）自动编程软件与仿真软件的联机应用方法，实现了从实体建模、代码生成到仿真加工的全过程。这使得数控编程人员在虚拟的环境下，便可实现对数控系统的操作以及程序的校验，从而大大提高了数控加工的效率。生成后处理程序。选择主菜单中的加工/后置处理/生成G代码，结果见图5、图6。

图5 完成仿真加工

图6 生成G代码

（4）在加工管理区空白区内单击鼠标右键，通过弹出的快捷菜单中选择【后置处理】、【生成G代码】命令，分别用鼠标拾取粗加工轨迹和精加工轨迹，点击鼠标右键确定，即可以在指定的文件夹中生成加工G代码。

3 结束语

CAXA2008制造工程师软件，广泛运用于数控自动编程和零件加工方面，其三维造型能力快且准确；通过设置零件的加工工艺参数，进而生成数控切削的G代码；我们通过零件的仿真加工，还可以实现对刀具轨迹的优化处理，这样就可以避免零件在实际加工过程中出现的过量切削、漏切和碰撞等问题，确保了该程序的正确性。

[1]胡建生，彭志强，张 力.CAXA实体设计实用案例教程[M].北京：化学工业出版社，2004.

[2]顾玉萍.自动编程及仿真软件在数控技术中的应用[J].现代制造工程，2007，（2）：42-43.

[3]张祖军.CAXA在数控加工中的应用研究[J].煤矿机械，2009，3（8）:100-102.

[4]刘 颖.CAXA制造工程师2008实例教程[M].北京：清华大学出版社，2009.