鹿昆

摘   要：CAXA制造工程师2015中有多种加工方式，本文对CAXA制造工程师2015中常用的几种加工方法进行介绍，分析如何区别和选用这几种加工方法。

关键词：CAXA制造工程师  曲面区域精加工  曲面轮廓精加工  三维偏置精加工  曲线式铣槽

中图分类号：TG506                                 文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）10（c）-0059-02

CAXA制造工程师是一款常用的CAD/CAM软件，但有关加工方法介绍的资料却很少。即便是CAXA提供的用户手册也介绍的非常简单，给用户带来诸多不便。笔者以CAXA制造工程师2015为例对该软件常用加工方法进行分析介绍，希望能给初学者带来一定帮助。

1  平面区域粗加工

该加工方式用于加工平面类零件或平面类型腔。不必有三维模型，只需给出零件的轮廓和岛屿的线框即可生成加工轨迹。平面中可以有多个岛屿，但要求二维空间轮廓必须是封闭的。

（1）平面区域粗加工中“顶层为基准”和“底层为基准”的区别。

平面区域粗加工可以设置拔模斜度，所以可加工一定拔模斜度的内、外轮廓。拔模斜度设置中有“顶层为基准”和“底层为基准”两个选项。顶层为基准即所画图形为顶层尺寸，例如Φ40的圆如果选“顶层为基准”则顶层尺寸为40mm，“底层为基准”则底层尺寸为40mm。在平面轮廓精加工中也有同样的选项设置。

（2）平面区域粗加工余量的设置。

平面区域粗加工支持轮廓和岛屿的分别清根设置，可以分别设置各自的余量、补偿及进退刀方式。加工参数中所留岛余量或轮廓为最终余量带到下一工序，而清根参数中所留余量会在清根时去除。

（3）我们可以在轨迹管理的几何选项卡中删除或重新选择轮廓岛屿曲线。

2  平面轮廓精加工

该加工方式是典型的2/2.5轴加工加工手段之一，常用于加工平面类零件的内、外轮廓。轮廓曲线可以是封闭的，也可以是开曲线;不必有三维模型，只需给出零件的轮廓和岛屿即可生成加工路线。它也可加工拔模斜度，设置方法与平面区域粗加工相同。

（1）切入切出设置。

加工外轮廓时，在接近和返回参数中按默认的0°设置即可沿延长线切入切出。（而caxa2013及以前的版本中，返回方式中角度要设置成90°才可以延长线切出。）

内轮廓可以在直线中间点位置打断来生成合理的圆弧切入切出路线，否则会造成切入切出的不合理或过切。

当选中“生成刀具补偿轨迹”选项时，切入切出圆弧半径可以设置的非常小，比如0.5。如果不选择该项，圆弧半径过小则不能生成圆弧切入路线。

（2）可以设置刀次来去除多余余量。

可以用刀次+行距方式来均匀的一层层去除余量，也可以用刀次+余量方式为每次的轨迹定义不同的余量。

（3）“生成刀具补偿轨迹”和“添加刀具半径补偿代码（G41/G42）”两个选项的特别说明。

首先，如果在接近返回方式里选“不设定”，则“添加刀具半径补偿代码（G41/G42）”选项不可用。这时生成的代码就不会有刀具半径补偿指令G41/G42 D ，也就没办法通过改刀具半径补偿来精修轮廓尺寸。如果想选择该选项，必须选择直线或圆弧接近返回方式。

其次，如果“加工参数”的走刀方式中选择“往复”，也会导致“添加刀具半径补偿代码（G41/G42）”选项不可用。

下面重点阐述一下选择“生成刀具补偿轨迹”和“添加刀具半径补偿代码”的两种方式的区别：

（1）两个选项都选择时的情况：两个选项都选择时生成的是不带偏移的刀心轨迹，也就是说这时生成的程序走刀轨迹是沿着实际轮廓加工，所以机床中对应刀具表的D位置一定要输入刀具半径+余量来使刀具路线发生偏移，否则会产生过切。

（2）只选择“添加刀具半径补偿代码”选项时，机床刀具表对应D位置只能输入所留余量值，不能输入刀半径，因为此时刀具路线已自动偏移出一个刀半徑。

举例说明如下：假设加工矩形外轮廓，使用Φ12刀具，半径为6，起刀点在（0，0）点的话，刀具补偿用左补偿。如果两个选项都选择生成的程序第一句为：G41 D1 X0 Y0 ;如果只选择“添加刀具半径补偿代码”选项，则程序为G41 D1 X-6 Y0;两者差一个刀具半径。

（3）如果接近返回里选择圆弧切入切出，可以通过终端延长量和延长线转交来调整切入切出点的位置。

3  曲面区域精加工

该加工方式适合于较为平坦的曲面的加工，曲面上可以有不加工的部分（类似于平面区域加工中岛屿），但要求加工区域必须是封闭的。加工面可以是曲面，也可以是实体表面。生成轨迹时必须要拾取轮廓曲线（轮廓界限）来指定加工范围，否则不能生成加工路线。可以通过设定层数和层间距来分层加工。个人感觉该加工方式只适合于做曲面的半精加工和精加工，如果用作开粗的话走刀路线不如等高线、参数线等加工方式合理。

曲面区域精加工的走刀方式可选平行或环切，切入切出根据内外轮廓等具体情况来选择直线或圆弧方式。轮廓选择ON、TO、PAST的几种情况的路线区别同平面区域粗加工。

4  曲面轮廓精加工

该加工方式沿所给出的轮廓线在指定的曲面上生成刀具轨迹，轮廓线可以封闭也可以不封闭。如果轮廓线与所选曲面不在一个面上，则会把所选轮廓的加工路线投影至所选曲面上。生成的加工轨迹与刀次和行距有密切关系。要加工所选轮廓内全部曲面时，可以把刀次数设置的大一点。如果设置加工次数足够大，则该加工方式就相当于曲面区域精加工。但两者不同的是：曲面区域精加工拾取的轮廓线必须是封闭曲线;而曲面轮廓精加工拾取的轮廓可以是封闭的，也可以是不封闭的，还可以是空间曲线。

5  三维偏置精加工

该加工方式生成由里向外或由外向里的三维等间距刀具轨迹，是常用的曲面加工方式之一。可在加工参数界面设定加工余量、加工顺序、加工方式等。可以通过区域参数界面中的“拾取加工边界”来限定加工范围，并定义刀具相对加工边界的位置;可以通过“工件边界”选项来定义刀具相对工件边界的偏移量，设置偏移量可保证刀具在工件外落刀;“分层”选项可设定加工层数和层间距，用来分层开粗;可通过“坡度范围”来设置加工或者不加工的斜面的角度范围;通过“高度范围”限定加工的Z向高度。

该方式的加工特点是在XOY平面内的行距是均匀的，在Z方向的分层也是均匀的，故切削平稳，适用于高速加工。

6  等高粗加工

等高线粗加工适用于不规则型腔或凸模的分层加工。该加工方式把整个加工形状根据给定数据自动分为多层，每一层相当于一个平面区域。可高效可靠的去处毛坯余量，并可根据精加工要求留出余量。该加工方式是较通用的粗加工方式，适用范围广，支持高速加工，是数控加工中应用最多的加工方式。可使用平刀、球刀和R刀进行加工。

CAXA制造工程师的等高线加工方式从2013版做了重大改进，摒弃了以前的稀疏化和平坦部识别等选项，采用了同前面三维偏置加工差不多的参数选项，可在加工参数中设置行进测量、余量和精度等;区域参数中设置加工边界、高度范围，设置加工边界和高度范围可限定加工区域，避免一些不必要的加工刀路。

7  参数线精加工

参数线精加工方法适用于各种常见曲面的加工。它只能加工曲面，不能加工實体表面。该方式需要注意的是“选择加工曲面的加工方向”和“拾取加工方向”两个提示选项。当选完所有加工曲面后，系统会提示选择加工曲面的加工方向，一般为向外或向里的两种箭头，拾取的箭头方向不同会使下一步的加工方向路线不同 ;而拾取加工方向选项将决定走刀路线的方向，一般就是纵向或横向两种走刀路线。

参考文献

[1] CAXA制造工程师用户手册[S].

[2] 罗军，杨国安.CAXA制造工程师项目教程[M].北京：机械工业出版社，2010.