CAXA制造工程师在数控编程中的应用分析

XXXXXX高等职业学校课程单元教学设计

2011 -2012 第 二 学期 序号：3

班 级 月 日 星期 时数 第 节 初、重复课 类型

机高1028 2 初 上机

机高1029 2 复 上机

课题名称

项目二 线架造型 任务1形成空间线架

背景分析 CAXA制造工程师为曲线绘制提供了十六项功能：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、曲线投影、相关线、样条->圆弧和文字等。

学习目标

设 定 能力（技能）目标：

通过本次课程的学习，学生能够利用曲线生成指令进行线框造型。

知识目标：

1、掌握CAXA制造工程师曲线生成的方法。

态度与情感目标：

培养学生动手操作能力。

学习任务

描 述 任务一：掌握CAXA制造工程师曲线生成的方法；

任务二：对照老师所讲和书上例子自行练习；

教学情境

创 设 采用问题情境，由上节课对caxa的认识导入线框造型的基础知识，然后示范曲线生成的各种方法。

教学资源

准 备 时间资源：课前、课后和课内的设计和安排。

材料资源：教学设计一份，教学课件一份。

设备资源：笔记本电脑、投影仪。

环境资源：CAD实验室

教学反思

教 学 过 程 设 计

主要

步骤 教学内容 教学

方法 教学

手段 学生

活动

告知

引入

操练

深化

训练

总结

归纳 教学目标

任务一：

掌握CAXA制造工程师曲线生成的方法；

任务二：

对照老师所讲和书上例子自行练习；

口述

讲解

演示

教师巡视指导

提问 课件

课件

课件

课件

课件 听讲

听讲

上机练习

教学过程实施

第 页

1、告知

能力（技能）目标：

通过本次课程的学习，学生能够利用曲线生成指令进行线框造型。

知识目标：

1、掌握CAXA制造工程师曲线生成的方法

软件应用・Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　浅谈ＣＡＸＡ制造工程师在数控加工中的应用　本文便对ＣＡＤ／ＣＡＭ技术的发　展．以及ＣＡＸＡ制造工程师的数控　加工过程两个方面的内容，进行　了详细的分析和探讨，从而详细　的论述了数控加工过程中ＣＡＸＡ制　造工程师的应用情况。　【关键词】ＣＡＤ／ＣＡＭ技术ＣＡＸＡ制造工程师数控　加工　现阶段，随着我国科学技术水平的不断　提升，计算机信息技术已经更加的普及了，而　基于ＣＡＤ／ＣＡＭ技术进行图形交互的自动编　程方法也发展的越发成熟了，因此，在我国的　制造行业中，ＣＡＤ／ＣＡＭ技术也必将成为一种　新的发展趋势。ＣＡＸＡ制造工程师是一款质量　优异的国产数控加工软件，在国内使用这款软　件的用户数量也越来越多了，并且在各大院校　的机械类课程的教学：亡作中，ＣＡＸＡ制造工程　文／迟雪　的应用也是最为广泛的。　１　ＣＡＤ／ＣＡＭ技术的发展　１．１　ＣＡＤ／ＣＡＭ４￣术的简介　ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｄｅｓｉｇｎ）即计算机辅　助设计，它是利用计算机及其图形设备帮助设　计人员进行设计工作的软件，在工程和产品设　计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信　息存储和制图等项工作，形成一个设计者思想　与计算机处理能力紧密配合的系统，大大加快　了设计进程。它包括二维、三维的造型、模具　设计、结构设计等。　ＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）即　计算机辅助制造，它是指从产品的设计到加工　制造的中的一切生产准备活动，是利用计算机　来进行生产设备管理控制和操作的过程，它输　入信息是零件的工艺路线和工序内容，输出信　息是刀具的加工时的运动轨迹和数控程序。它　包括刀具路径的规划、刀位文件的生成、刀具　轨迹仿真以及ＮＣ程序的生成等。　计算机的发展及软件业的发展，推动着计　算机辅助设计软件的不断改进。ＣＡＤ／ＣＡＭ技　术在数控机床上的运用越来越广泛，可以高效　地满足生产的需求　１．２　ＣＡＸＡ制造工程师的简介　ＣＡＸＡ制造工程师零件设计是一套面向　工业的三维设计软件，它突出地体现了新一代　ＣＡＤ技术以创新设计为发展方向的特点。作　为一款集ＣＡＤ／ＣＡＭ于一体的数控加工编程　软件，ＣＡＸＡ制造工程师具有多种可以加工复　杂模具和零件的数控编程功能，如实体造型的　编辑、加工轨迹的生成、加工过程的仿真检验、　生成加工工艺单以及生成加工代码等。　ＣＡＸＡ制造工程师的工作的方式为人机　交互的对话方式，在计算机屏幕上输入准确的　被加工工件的几何参数，计算机再对其进行处　理后会显示出相应的加工路径，最后则输出了　Ｇ代码数据，这一软件所展现出的仿真切削功　能，能够真实的模拟出切削加工的环境，同时　进行刀具干涉检查，其实现数控加工的具体工　程如图ｌ。　＜＜上接４８页　制，每层每块均独立且协同工作，即每层每块　均含组织和自组织因素。　（２）向量触头是中空的，信使粒可以通　过向量或存储于向量中，所以又称为中空向量。　向量存储了信使粒后，可以吸引更多的信使粒　在附近，或使邻近向量转向、伸长，进而形成　相对稳定的信息通路。　（３）当两条或更多的信息通路汇集时，　可能伴随着通路的增强、合并，以及信使粒的　聚集、交换，这是神经元矩阵运算的一种主要　形式。通路的形成过程，也就是是神经元矩阵　分块、分层、形成联接的过程，也为矩阵系统　宏观管理、层级控制的实现奠定了基础。　神经元矩阵亦是一种具有生物网络特征　的数学模型，综合了数学上矩阵和向量等重要　概念，是一种立体的矩阵结构。尤其是将矩阵　的分块特性和向量的指向特征结合起来，更好　的体现了神经网络的整体性和单元独立性，系　统的组织和自组织特征也更为凸显。信使粒以　“点”的数学概念，增强了系统的信息特征，　尤其是增强了矩阵的存储和运算功能。　人工神经网络是边缘性交叉科学，它涉　及计算机、人工智能、自动化、生理学等多个　学科领域，研究它的发展具有非常重要意义。　针对神经网络的社会需求以及存在的问题，今　后神经网络的研究趋势主要侧重以下几个方　面。　４．１增强对智能和机器关系问题的认识　人脑是一个结构异常复杂的信息系统，　我们所知道的唯一智能系统，随着信息论、控　制论、计算机科学、生命科学的发展，人们越　来越惊异于大脑的奇妙。对人脑智能化实现的　研究，是神经网络研究今后的需要增强的地发　展方向　４．２发展神经计算和进化计算的理论及应用　神经网络结构体现了结构和算法的统一，　是硬件和软件的混合体，神经元矩阵即是如此。　人工神经网络既可以用传统计算机来模拟，也　可以用集成电路芯片组成神经计算机，甚至还　可以生物芯片方式实现，因此研制电子神经网　络计算机潜力巨大。如何让传统的计算机、人　工智能技术和神经网络计算机相融合也是前沿　课题，具有十分诱人的前景。　４．４促进信息科学和生命科学的相互融合　信息科学与生命科学的相互交叉、相互　促进、相互渗透是现代科学的一个显著特点。　神经网络与各种智能处理方法有机结合具有很　大的发展前景，如与专家系统、模糊逻辑、遗　传算法、小波分析等相结合，取长补短，可以　获得更好的应用效果。　利用神经科学理论的研究成果，用数理　方法探索智能水平更高的人工神经网络模型，参考文献　深入研究网络的算法和性能，使离散符号计算、　［１】钟珞．饶文碧．邹承明著．人工神经网络　神经计算和进化计算相互促进，开发新的网络　及其融合应用技术．科学出版社．　数理理论。　４人工神经网络的发展趋势　４．３扩大神经元芯片和神经网络结构的作用　１１２・电子技术与软件工程Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　作者单位　南阳经济贸易学校河南省南阳市４７３０００

《装备制造技术）２００８年第３期　

灏阐　

ＣＡＸＡ制造工程师在数控加工中的应用　

季照平　

（南通职业大学，江苏南通２２６００７）　

摘要：结合加工实例介绍了ＣＡＸＡ制造工程师在数控加工中的应用，对工件模型造型及加工方案进行了设计，并生成刀具路径和程序　Ｇ代码。　。　关键词：数控加工；自动编￣￣；ＣＡＸＡ制造工程师　

中图分类号：ＴＣ６５９　文献标识码：Ａ　

ＣＡＸＡ制造工程师２００６是在Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下运行　

ＣＡＤ／ＣＡＭ一体化的数控加工编程软件。软件集成了数据接　

口，几何造型，加工轨迹生成，加工过程仿真检验，数控Ｇ　

代码生成，加工工艺单生成等一整套复杂零件和模具的数　

控编程功能。　

‘　（１）实体造型：ＣＡＸＡ制造工程师提供了基于实体的特　

征造型、自由曲面造型及实体曲面混合造型功能，在三维造　型过程中，曲面与实体能够相互结合、一体化操作，从而实　

现对任意复杂形状零件的造型设计；　

（２）数控加工：ＣＡＸＡ制造工程师可直接对曲面和实体　

模型进行加工，ＣＡＸＡ制造工程师提供了丰富的加工工艺　

控制参数，可以方便的控制加工过程；ＣＡＸＡ制造工程师提　

供了大量的粗、精加工功能；ＣＡＸＡ制造工程师还提供了独　

具特色的加工仿真和代码检验功能；　

（３）多接口：ＣＡＸＡ制造工程师提供了丰富的数据接口，　

可与各种主流的ＣＡＤ软件进行双向数据交换；　

（４）开放的开发平台：ＣＡＸＡ制造工程师提供了专业而　

易用的开发平台，用户可根据需要开发ＣＡＸＡ制造工程师　

的功能。　

１　ＣＡＸＡ制造工程师在数控加工中的应用　

ＣＡＸＡ制造工程师在数控加工中的应用分为三个部分。　

１．１工件模型造型设计　

利用ＣＡＸＡ制造工程师提供的基本绘图指令：直线，圆弧　

以及椭圆线等功能和拉伸、除料、孔制作等实体造型功能，可以　

将设计元素加工混合，进行三维加工数据的建模，用曲线、曲面　

和实体表达实体工件。在对零件造型过程中，可以直接使用软　

件提供的三维设计，也可以利用两维制图中的参数线等元素，　

1 2 目录

目录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2

摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

关键词„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

一、CAXA制造工程师简介 „„„„„„„„„„„„„„„„„6

（一）什么是CAXA制造工程师 „„„„„„„„„„„„„„„6

（二）基本功能„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8

（三）卓越的工艺性与“知识加工” „„„„„„„„„„„„10

（四）Windows 界面操作 „„„„„„„„„„„„„„„„„10

（五）丰富流行的数据接口 „„„„„„„„„„„„„„„„11

（六）全面开放的 2D3D 平台 „„„„„„„„„„„„„„„11

（七）品质一流的刀具加工轨迹与加工质量 „„„„„„„„„11

二、CAXA 制造工程师在数控机床上进行工艺分析及加工的过程„12

（一）准备工作 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12

（二）工件模型造型设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„12

（三）加工方案设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„13

（四）生成加工轨迹 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„13

（五）生成G代码 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18

（六）G 代码传输和机床加工 „„„„„„„„„„„„„„„19

（七）其余部位的加工 „„„„„„„„„„„„„„„„„„20 3 三、 CAXA 制造工程师与数控加工 „„„„„„„„„„„„„20

（一）数控加工的基本概念 „„„„„„„„„„„„„„„„22

（二）数控机床的特点 „„„„„„„„„„„„„„„„„„22

（三）数控铣床的加工特点 „„„„„„„„„„„„„„„„23

（四）机床的具体加工 „„„„„„„„„„„„„„„„„„23