CAXA制造工程師是在當(dāng)今我國(guó)數(shù)控領(lǐng)域、機(jī)械加工及模具設(shè)計(jì)制造過(guò)程中廣泛使用的CAD/CAM軟件。它不但有精確的特征實(shí)體造型、強(qiáng)大的NURBS自由曲面造型和曲面實(shí)體復(fù)合造型技術(shù)，還可以為零件提供兩軸至五軸的數(shù)控加工功能、加工工藝控制、加工軌跡仿真和通用后置處理模塊，可生成各類(lèi)數(shù)控機(jī)床的G代碼。運(yùn)用此軟件，可以代替手工編程繁瑣的計(jì)算，減少程序的錯(cuò)誤，縮短編程時(shí)間，提高工作效率和編程質(zhì)量，有效地保證了零件的加工精度。運(yùn)用該軟件模擬加工過(guò)程，可以對(duì)比加工質(zhì)量，并檢查刀具是過(guò)切或干涉，該軟件自動(dòng)生成的數(shù)控代碼，可直接用于數(shù)控加工中。

1.香皂模具的造型

　　香皂模具的三維造型比較復(fù)雜，要利用CAXA制造工程師實(shí)體造型功能與強(qiáng)大的曲面造型功能相結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)。香皂模型的二維視圖如圖l所示，在這個(gè)二維圖的基礎(chǔ)上通過(guò)拉伸增料、變半徑過(guò)渡先作出香皂模具的三維輪廓，如圖2所示；然后在香皂模具的外輪廓上構(gòu)建三條截面線(xiàn)，通過(guò)掃描曲面和等距面來(lái)創(chuàng)建花紋所在的面，再在模型上表面創(chuàng)建平行XOY面的平面，并在此平面內(nèi)繪制花紋草圖，如圖3所示；最后通過(guò)拉伸除料和布爾運(yùn)算完成香皂模具，三維造型結(jié)果如圖4所示。

2.香皂模具數(shù)控加工

　　2.1加工前的工藝準(zhǔn)備

　　2.1.1分析工藝方案

　　零件整體形狀平坦，非常適合采用等高線(xiàn)粗加工和等高線(xiàn)精加工完成加工。香皂模具上表面的文字圖案可用曲面區(qū)域加工來(lái)完成。具體方案為：先用直徑為Φ8mm的端銑刀做等高線(xiàn)粗加工。再用直徑為Φ10mm，圓角為r2mm的圓角銑刀做等高線(xiàn)精加工。另外用直徑為Φ8mm的端銑刀做區(qū)域粗加工。最后用Φ0．1mm的雕銑刀做曲面區(qū)域加工銑花紋。

　　2.1.2準(zhǔn)備工作

　　在這個(gè)階段主要完成加工環(huán)境設(shè)計(jì)工作。 在完成工藝方案設(shè)計(jì)的前提下。在計(jì)算機(jī)上完成毛坯的定義和數(shù)控機(jī)床、刀具、通用夾具元件建庫(kù)、夾具的選用。目的是建立一個(gè)三維工件的加工環(huán)境。

　　2.2香皂模具加工工序的編制

　　根據(jù)零件毛坯、夾具裝配之間的空間幾何關(guān)系對(duì)三維造型進(jìn)行進(jìn)一步的工藝分析，根據(jù)需加工零件的形狀特點(diǎn)及工藝要求，利用CAXA制造工程師提供的加工方法，選定需要加工的部分。擬定刀具的進(jìn)入路徑、切削路徑、退出路徑。對(duì)刀具在運(yùn)動(dòng)中可能發(fā)生干涉的部位，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行加工環(huán)境調(diào)整。

　　2.2.1等高線(xiàn)粗加工

　　使用直徑為Φ8mm的高速鋼端銑刀進(jìn)行加工．該加工方式是較通用的粗加工方式，適用范圍廣；它可以高效地去除毛坯的大部余量，并可根據(jù)精加工要求留出余量，為精加工打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)；可指定加工區(qū)域，優(yōu)化空切軌跡。加工軌跡如圖5所示。

　　2.2.2等高線(xiàn)精加工

　　用直徑為Φ10mm，圓角為r2mm的圓角銑刀做等高線(xiàn)精加工。等高線(xiàn)精加工可以完成對(duì)曲面和實(shí)體的加工，軌跡類(lèi)型為2．5軸，可以用加工范圍和高度限定進(jìn)行局部等高加工；可以通過(guò)輸入角度控制對(duì)平坦區(qū)域的識(shí)別，并可以控制平坦區(qū)域的加工先后次序。

　　用直徑為Φ8mm的端銑刀做區(qū)域粗加工。該加工方法屬于兩軸加工，其優(yōu)點(diǎn)是不必有三維模型，只要給出零件的外輪廓和島嶼，就可以生成加工軌跡。

　　2.2.4曲面區(qū)域加工

　　用直徑為Φ0.1mm的雕銑刀做曲面區(qū)域加工花紋。

3.軌跡仿真、后置處理

　　應(yīng)用軌跡仿真功能進(jìn)行屏幕模擬實(shí)際切削過(guò)程。顯示材料去除過(guò)程和進(jìn)行刀具干涉檢查，檢驗(yàn)生成的刀具軌跡是否滿(mǎn)足要求，查看切削后的工件截面，確保不會(huì)出現(xiàn)過(guò)切。以改進(jìn)刀具軌跡。

　　數(shù)控編程的核心工作是生成刀具軌跡，然后將其離散成刀位點(diǎn)，經(jīng)后置處理產(chǎn)以用加工范圍和高生數(shù)控加工程序。當(dāng)加工軌跡生成后，按照當(dāng)前機(jī)床類(lèi)型的配置要求，把已經(jīng)生成的刀具軌跡自動(dòng)轉(zhuǎn)化成合適的數(shù)控系統(tǒng)加工代碼，即CNC數(shù)控加工程序。根據(jù)需要還可生成加工工藝單。通過(guò)RS232串口實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)與代碼傳遞，把零件的代碼輸入到機(jī)床里，就可以進(jìn)行零件的加工了。

4.結(jié)語(yǔ)

　　以香皂模型為例，利用CAXA制造工程師進(jìn)行復(fù)雜模具實(shí)體設(shè)計(jì)和數(shù)控加工，能大大減少編程人員的工作量，免去了繁瑣的數(shù)值計(jì)算，編程結(jié)果直觀(guān)。通過(guò)仿真切削和刀具干涉檢查，可確保所編程序一次成功，大幅度減少機(jī)床調(diào)試時(shí)間和機(jī)床試切時(shí)間，既可以縮短生產(chǎn)周期，又可以確保零件表面質(zhì)量和加工精度，提高了工作效率。