第7章CAXA数控车编程

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1、第7章 CAXA数控车编程本章学习目标： u掌握CAXA曲线、曲面基本知识；u通过实例掌握常见曲面的构造和编辑 。第7章 CAXA数控车编程本章学习重点：u掌握曲线、曲面基本知识；u掌握常见曲面的构造和编辑。第7章 CAXA数控车编程7.2 数控车刀具轨迹生成及仿真 7.3 CAXA数控车加工及仿真实例 7.1 CAXA数控车XP系统概述 本章主要内容：第7章 CAXA数控车编程7.1 CAXA数控车XP系统概述 7.1.1 CAXA数控车XP界面 1.界面介绍 CAXA数控车XP系统界面如图7-1所示，和其他 Windows风格的软件一样，各种应用功能通过菜单 条和工具条驱动;状态条指导用户

2、进行操作并提示 当前状态和所处位置;绘图区显示各种操作的结果 。同时，绘图区和参数栏为用户实现各种功能提供 数据的交互。 图7-1 CAXA数控车XP系统界面第7章 CAXA数控车编程2.驱动方式 （1）菜单条驱动功能基本分类如下: 文件:它主要对系统的文件进行管理。文件包括: 新建、打开、关闭（关闭当前的文 件）、保存、 另存为、数据输入、数据输出和退出等。 编辑:它主要对已有的对象进行编辑。编辑包括:撤 消、恢复、剪切、复制、粘贴、删除、元素不可见、元素可见、元素颜色修改和元素层修改。 应用:它是最重要的模块，CAXA数控车XP各种曲 线生成、线面编辑、后置处理、轨迹生成和几何 变换等功能

3、项都在其中 设置:设置模块用来设置当前工作状态、拾取状态 和用户界面的布局。此模块包括: 当前颜色、层设 置、拾取过滤设置、系统设置和自定义。 第7章 CAXA数控车编程工具:包括坐标系、显示和查询 （2）弹出菜单 CAXA数控车XP通过空格键弹出的菜单是用来作为 当前命令状态下的子命令。不同的命令执行状态 可能有不同的子命令组，主要分为点工具组、矢 量工具组、选择集拾取工具 组、轮廓拾取工具组 和岛拾取工具组。 点工具组:包括缺省点、屏幕点、端点、中点、 交点、圆心、垂足点、切点、最近点、控制点、 刀位点和存在点等。 第7章 CAXA数控车编程矢量工具组:包括直线方向、X轴正方向、X轴负方

4、向、Y轴正方向、Y轴负方向、Z轴正方向、Z轴负方向和端点切矢等。 选择集拾取工具组:包括拾取添加、拾取所有、拾 取取消、取消尾项和取消所有等。 轮廓拾取工具组:包括单个拾取、链拾取和限 制链拾取等。 岛拾取工具组:包括单个拾取、链拾取和限制链 拾取等。 第7章 CAXA数控车编程（3）工具条驱动 CAXA数控车XP与其他Windows应用程序一样， 为比较熟练的用户提供了工具条驱动方式。它把 用户经常使用的功能分类组成工具组，放在显眼 的地方以方便用户使用。 CAXA数控车XP为用户提供了标准工具、状态工 具、显示工具、曲线工具、线面编辑、数控车等 工具条。 第7章 CAXA数控车编程图7-2

5、 工具条驱动第7章 CAXA数控车编程（4）键盘、鼠标和热键 鼠标左键鼠标右键回车键和数值键空格键热键第7章 CAXA数控车编程第7章 CAXA数控车编程7.1.2 线的绘制和编辑 CAXA数控车XP中，点、直线、圆弧、样条、 组合曲线的曲线绘制或编辑的功能意义相同， 操作方式也一样。但由于不同种类的曲线组合 目的不一样，不同状态的曲线功能组合也不尽 相同。下面分别介绍如何生成和编辑这些几何 元素第7章 CAXA数控车编程1.线的绘制 CAXA数控车XP中，曲线有点、直线、圆弧、样 条、曲线组合等类型。在“曲线工具”工具条中大 部分曲线功能都有相应的工具按钮，如果应用界 面上没有“曲线工具”工

6、具条，应在菜单或其他工 具栏空白处单击鼠标右键，选择“曲线生成”选项 。 第7章 CAXA数控车编程（1）点 单击“曲线工具”工具条中“点”按钮 ，即可激活点 生成功能。通过切换立即菜单，可以用下面各种 方式生成点。 单个点 :工具点曲线投影交点曲面上投影点曲线曲面交点第7章 CAXA数控车编程批量点 :等分点等距点等角度点（2）直线 单击“曲线工具”工具条中的“直线”按钮，即可激活直 线生成功能。通过切换立即 菜单，可以用下面各种 方式生成直线。 第7章 CAXA数控车编程两点线平行线角度线 切线/法线角等分线水平/铅垂线第7章 CAXA数控车编程（3）圆 利用“曲线”模块中的“圆”生成功能

7、生成整圆。 圆心_半径 三点圆 两点和半径 第7章 CAXA数控车编程（4）圆弧 三点圆弧 按顺序给定三个点来定义一个圆弧。通过给定不 同的切点可以生成不同的切圆弧。图 7-14图7- 17是生成三点圆弧的例子。图7-14 按顺序给定三个点生成一 个圆弧 图7-15 两个定点和一个 切点生成切圆弧 第7章 CAXA数控车编程图7-16 一个定点和两个切点生成切圆弧 图7-17 三个切点生成切圆弧第7章 CAXA数控车编程两点_半径 图7-18 两点_半径生成圆弧 圆心_起点_圆心角 第7章 CAXA数控车编程起点_终点_圆心角 圆心_半径_起终角 起点_半径_起终角 （5）样条曲线 利用“曲线

8、”模块中的“样条”生成功能，可以生成 样条曲线，生成样条曲线有两种方式。 第7章 CAXA数控车编程插值方式 图7-19 顺序给定四个插值点生成样条曲线 图7-20 给定端点切矢生成样条曲线第7章 CAXA数控车编程 图7-21 生成封闭样条曲线 图7-22 用逼近方式生成样条曲线第7章 CAXA数控车编程（6）公式曲线 当需要生成的曲线是用数学公式表示时， 可以利用“曲线”模块的“公式曲线”生成功能来 得到所需要的曲线 。曲线是用样条曲线来表 示的。曲线的表达公式要用参数方式表达出来 第7章 CAXA数控车编程例如: X（t） =R（cos（t）+t sin（ t ），Y=R（ sin（ t

9、 ）- cos（ t ） 如果要写到公式曲线对话框中，就要确定 R的实际 值，例如，取 R =6，那么就要在对话 框中填写下 面三个参数表达式: X（t） =6*（ cos（ t ）+t*sin（ t ） Y（t） =6*（ sin（ t ）-t*cos（ t ） Z（ t ） =0 并确定 t的取值范围，如图7-23所示。第7章 CAXA数控车编程图7-23 “公式曲线”对话框 第7章 CAXA数控车编程在“公式曲线”对话框中可以进行以下设置: 坐标系:参数表达式是直角坐标形式或极坐标 形式。如果是直角坐标形式的，就需要填 写 X（t）、Y（ t ）、Z（ t ）。如果是极坐标 形式的就需要

10、填写（ t ）， Z （ t ）。 精度控制:给定公式曲线的最后结果是用样条 曲线来表示的。精度就是用样条曲线 拟合公式 曲线所要达到的精确程度。 第7章 CAXA数控车编程起始值、终止值:参数表达式中 t的最小值和最大 值。单位:当表达式中有三角函数时，设定三角函数的 变量是用角度表示还是用弧度表示。 第7章 CAXA数控车编程【例7-4】 已知双曲线: x2/202 -y2/102=1，其极坐 标参数方程是=p/（1-e cos），其中p=102/20=5 ， ，则参数方程为 Z（t）=0 （t）=5/（1- sqr t（5）*cos（t）/2） t值取50310，如图7-24所示。生成后

11、的结果如 图7-25所示。第7章 CAXA数控车编程图7-24 双曲线的公式表达第7章 CAXA数控车编程图7-25 双曲线生成结果第7章 CAXA数控车编程（7）等距线 利用“曲线”模块中的“等距线”功能生成给定曲线 的等距线。这里的等 距是广义的，可以是变化的 距离。 2.曲线的编辑 在“线面编辑”模块中，有六个曲线编辑功能，即曲 线裁剪、曲线过渡、曲线打断、曲线组 合、曲线 删除和曲线拉伸。 第7章 CAXA数控车编程（1）曲线裁剪 使用曲线作剪刀，裁掉曲线上不需 要的部分。即利用一个或多个几何元素（曲线或点 ，称为剪刀）对给定曲线（称为被裁剪线）进行修 整，删除不需要的部分，得到新的曲

12、线。系统提供 四种曲线裁剪方式，即快速裁剪、线裁剪、点裁剪 和修剪。 快速裁剪:系统对曲线修剪具有“指哪裁哪”的快速 反应。 第7章 CAXA数控车编程线裁剪:以一条曲线作为剪刀，对其他曲线进行 裁剪。 点裁剪:利用点（通常是屏幕点）作为剪刀，对 曲线进行裁剪。 修剪:需要拾取一条曲线或多条曲线作为剪刀线， 对一系列被裁剪曲线进行裁剪。 第7章 CAXA数控车编程（2）曲线过渡及打断 曲线过渡:对指定的两条曲线进行圆弧过渡、尖角 过渡或对两条直线进行倒角过渡。 曲线打断:是把拾取到的一条曲线在指定点处打断， 形成两条曲线。 曲线组合:是由首尾相连的多条直线、圆弧和样条 曲线组成的一条曲线。 第

13、7章 CAXA数控车编程3.曲线的几何变换 曲线的几何变换方式包括:平移、镜像、平面镜像、 旋转、平面旋转、缩放和阵列。 （1）平移 : 对拾取到的曲线相对于原址进行平移和拷贝，如图 7-28所示。在原图中选择 一点作为原始点，用鼠 标或键盘输入目标点，就可将现有曲线相对于原址 进行平移和拷贝。 第7章 CAXA数控车编程图7-28 对拾取的曲线进行平移第7章 CAXA数控车编程（2）镜像: 对拾取到的曲线以空间平面为对称面进行镜像移动 或镜像拷贝，此功能在画 车削零件的轮廓线时较 少用到。 （3）平面镜像: 对拾取到的曲线以某一条直线为对称轴进行对称 镜像或对称拷贝,如 图7-29所示。图7

14、-29 曲线的平面镜像 第7章 CAXA数控车编程（4）旋转:对拾取到的曲线以空间直线为对称轴进行 旋转移动或旋转拷贝，拾取直线左 侧的曲线作为被 旋转的曲线，单击鼠标右键，拾取直线作为对称轴线 ，完成后的图形如 图7-30所示。图7-30 曲线的旋转第7章 CAXA数控车编程（5）平面旋转:对拾取到的曲线以平面中某一点为 中心进行旋转或旋转拷贝，如图7-31 所示。 图7-31 曲线的平面旋转第7章 CAXA数控车编程（6）缩放:对拾取 到的曲线按比例进 行放大或缩小，如 图7-32所示。 图7-32 曲线的缩放 第7章 CAXA数控车编程（7）阵列:阵列的 目的是通过一次 操作同时生成若

15、干个相同的图形 ，以提高作图速 度， 它分为圆形 阵列和矩形阵列 两种，如图7-33 所示。图7-33 曲线的阵列第7章 CAXA数控车编程7.2 数控车刀具轨迹生成及仿真 7.2.1 数控加工概述 数控加工就是将加工数据和工艺参数输入到 机床，而机床的控制系统对输入信息进行 运 算与控制，并不断地向直接指挥机床运动的 机电功能转换部件机床的伺服机构发 送 脉冲信号，伺服机构对脉冲信号进行转换 与放大处理，然后由传动机构驱动机床，从 而加工 零件。所以，数控加工的关键是加工 数据和工艺参数的获取，即数控编程。数控 加工一般包 括以下几个内容:第7章 CAXA数控车编程（1）对图纸进行分析，确定需要数控加工的部分。 （3）根据加工条件，选择合适加工参数生成加工轨 迹（包括粗加工、半精加工、精加工轨迹）。 （2）利用图形软件对需要数控加工的部分造型。 （4）轨迹的仿真检验。 （5）传给机床加工。 第7章 CAXA数控车编程用CAXA数控车实现加工的过程包含以下几项内容: （1）必须配置好机床，这是正确输出代码的关键 。 （2）看懂图纸，用曲线表达工件。 （3）根据工件形状，选择合适的加工方式，生成 刀具轨迹。 （4）生成G代码，传给机床。 第7章 CAXA数控车编程7.2.2 刀具的设置及管理 刀具库管理功能是指确定刀具的有关数据，以便 用户从刀具库中获取刀具信息和对刀