【正文】 、Cimatron、Mastercam 和 CAXA 等,其中CAXA是我國自主研發(fā)的CAD/CAM軟件,具有三維輪廓造型、刀具設置、機床設置、后置處理、生成程序、刀軌生成、后置處理等功能,使用方便、可靠。其優(yōu)點是編程方便快捷、精度高、效率高，缺點是程序量大，可讀性差。其優(yōu)點是程序量小，可讀性好，缺點是計算量大，編程繁瑣、費時，且容易出錯，效率低等。目前，對于復雜零件編程的方法主要有手工編程和自動編程兩種。數(shù)控編程是目前CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)中最能明顯發(fā)揮效益的環(huán)節(jié)之一,其在實現(xiàn)設計加工自動化、提高加工精度和加工質量、縮短產(chǎn)品研制周期等方面發(fā)揮著重要作用。鑒于現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢,基于CAXA制造工程師軟件的廣泛應用，對自由曲面的數(shù)控加工技術加以研究,具有極其重要的現(xiàn)實意義和指導意義。自由曲面能否采取優(yōu)質、高效的加工技術已成為提高企業(yè)產(chǎn)品競爭力的關鍵因素進入21世紀,計算機輔助設計與制造技術(CAD/CAM)得到愈來愈廣泛的應用,它的出現(xiàn)使制造技術出現(xiàn)了根本性的變革,尤其是在傳統(tǒng)制造技術面對束手無策的復雜型面加工領域,CAD/CAM的先進性、適用性以及高效性更是得到充分的體現(xiàn)。本論文在基于CAXA制造工程師這一廣泛應用的CAD/CAM軟件基礎上,通過利用FANUC 21i MB操作系統(tǒng)加工中心機床，對復雜曲面零件數(shù)控加工技術進行研究。關鍵詞:復雜曲面,后置處理68 / 73AbstractWith the rapid progress of science and technology in China and the development of the manufacturing sector, the industrial production in the freeform surface machining applications are more and more widely applied. Automatic programming techniques are often used in modern production CNC machining of plex surfaces. CAXA Manufacturing Engineer is one software widely used in modern production CAD/ CAM field. The paper is based on CAXA Manufacturing Engineer studying CNC machining of plex surface. The specific contents of the study are as follow:First, based on the environment of CAXA manufacturing engineers, to study plex surface roughing, finishing manufacturing methods, and coarse, finishing the choice of methods and strategies, CNC machining of plex surface simulation graphics created in CAXA the manufacturing engineers simulation module, and then the simulation processing pare and choose more suitable for plex class surface CNC machining methods.Second, based on the environment of CAXA manufacturing engineers, to create post processor Fanuc 21i CNC machining center for plex class surface machining, and generate a new postprocessing module.Third, based on the NC simulation and actual processing under the environment of CAXA Manufacturing Engineer environment, verified that the CAXA Manufacturing Engineer environment CNC machining processing can get better quality and higher processing efficiency of the plex surfacebased, to improve the traditional CNC machining of poor quality, low efficiency problem of guiding significance.CAXA Manufacturing Engineer plex surface NC machining results of this thesis, also a good reference for other similar the plex cavity mold surface machining.Keywords: plex surface, CAXA, CNC machining, postprocessing目 錄第1章 緒論 1 1 1 2 4 CAD/CAM技術的發(fā)展概況 4 CAXA制造工程師簡介及其功能 意義及內(nèi)容 6 意義 6 71. 3本章小結 7第2章 加工中心自動編程及加工工藝 8 加工中心的定義 8 加工中心的組成 8 加工中心功能特點 10 12 12 12 12 加工路線的確定 14 14 16 確定切削用量與進給量 18 18 19 20第3章 加工中心常用工具 21 21 21 22 24 25 26 26 26 28 29 30第4章CAXA制造工程師葉輪動模造型及加工 31 CAXA 制造工程師對葉輪動模的建模 31 31 35 36 37 建立中軸 38 39 39 40 40 工藝分析 41 41 41 42 42 CAXA制造工程師的模擬加工 43 43 45 平面輪廓精加工軌跡 45 46 46 47（精）加工 48 48 雕刻文字 49 后置處理與G代碼的生成 50 數(shù)控機床的選用 52 程序傳輸 53 54參考文獻 55致 謝 56英文翻譯……………………………………………………………………………………… 57英文資料……………………………………………………………………………………… 62第1章 緒論隨著我國由制造業(yè)大國向制造業(yè)強國的迅速邁進,工業(yè)生產(chǎn)中包含復雜曲面特征的零件越來越多。三、基于CAXA制造工程師環(huán)境下的數(shù)控仿真和實際加工處理,驗證了基于CAXA制造工程師環(huán)境下采用數(shù)控加工方式對復雜曲面進行加工可以獲得更好的加工質量和更高的加工效率,對提高傳統(tǒng)數(shù)控加工的質量差、效率低的問題具有指導意義。研究的具體內(nèi)容包括以下方面:一、基于CAXA制造工程師環(huán)境,研究了復雜曲面粗加工方法、精加工方法以及粗、精加工方法策略的選擇問題,在CAXA制造工程師仿真模塊創(chuàng)建數(shù)控加工的復雜曲面的仿真圖形,然后進行仿真加工比較,從中選出更適合的復雜類曲面數(shù)控加工方法。CAXA制造工程師軟件是現(xiàn)代化生產(chǎn)中較為常用的CAD/CAM軟件之一。摘要隨著我國科學技術的快速進步和制造業(yè)的快速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)中自由曲面的加工應用越來越廣泛?，F(xiàn)代化生產(chǎn)中常采用自動編程技術對復雜曲面進行數(shù)控加工。本文基于CAXA制造工程師對復雜曲面的數(shù)控加工技術進行了研究。二、基于CAXA制造工程師環(huán)境,創(chuàng)建針對復雜類曲面在FANUC 21i MB型數(shù)控系統(tǒng)的加工中心加工時的后置處理器,并生成新的后置處理模塊。本論文基于 CAXA制造工程師的復雜曲面數(shù)控加工研究結果,對類似的其它復雜型腔型腔曲面加工也具有良好的借鑒意義。如何既保證較高的加工效率又保證較好的加工質量是提高產(chǎn)品競爭力的根本措施,所以,研究如何優(yōu)質高效地加工具有復雜曲面的零件,對現(xiàn)代制造業(yè)具有特別重要的現(xiàn)實意義和指導意義。進入90年代以來,復雜型面在生產(chǎn)中幾乎全部以高速切削的方式進行加工,目的是為了提高生產(chǎn)效率,降低產(chǎn)品的成本，同時提高工件的形狀精度和降低表面粗糙度。復雜曲面的數(shù)控加工程序一般在CAD/CAM專業(yè)軟件上生成，CAXA制造工程師就是近年來在我國應用日益廣泛的CAD/CAM專業(yè)軟件之一。數(shù)控編程是從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全過程。數(shù)控編程最初是從手工編程起步的。手工編程就是編程員通過手工計算,使用基本編程指令、循環(huán)程序、子程序和變量等方式進行編程。自動編程是使用CAD/CAM軟件，對加工零件進行工藝分析，確定相應工藝參數(shù)，自動生成刀具軌跡和程序。在復雜零件編程時,自動編程具有手工編程無法比擬的優(yōu)勢，是復雜零件編程的主要方式。復雜零件編程加工時，多采用CAD/CAM軟件先對零件進行自動編程，再使用虛擬仿真軟件驗證程序進行仿真加工，既能夠真實地模擬在加工過程中刀具的切削、加工零件、夾具、工作臺及機床各軸的運動情況，又可以對加工過程進行修改、優(yōu)化，最后進行實際加工。如今數(shù)控編程已經(jīng)由最初的手工編程過渡到APT語言編程、自動編程。為了解決數(shù)控加工中的程序編制問題，50年代，MIT設計了一種專門用于機械零件數(shù)控加工程序編制的語言，稱為 APT (Automatically Programmed Tool )。目前，為了適應CTMS及CK發(fā)展的需要,數(shù)控編程系統(tǒng)JK向集成化和智能化方向發(fā)展。裝備工業(yè)的技術水平和現(xiàn)代化程度決定著整個國民經(jīng)濟的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術及裝備是發(fā)展新興高新技術產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的使能技術和最基本的裝備。數(shù)控技術的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，而且對國計民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。(3) 智能化、開放式、網(wǎng)絡化智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：(a)為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數(shù)自動生成；(b)為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數(shù)的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；(C)簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方而的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。網(wǎng)絡化將使數(shù)控設備極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求。（1）我國數(shù)控技術的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個階段第一階段是封閉式發(fā)展階段。第二階段是引進吸收階段。第三階段是走向市場化階段。在此階段，我國國產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實質性進步。主要表現(xiàn)在:基礎性技術研究層次較低；數(shù)控設備在世界范圍內(nèi)的市場占有率低，世界市場仍然被德國的SIEMENS和日本的FANUC系統(tǒng)占領。(1) CAD/CAM 的概念 CAD即計算機輔助設計，是指根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)計劃和對產(chǎn)品功能的要求，運用也包括設計者本人和存儲在計算機中的多種知識，在CAD系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的支持下進行工作，CAD輸出的結果也不僅僅是裝配圖和零件圖，更重要的是輸出包括設計、制造過程中應用計算機所需的各種信息。數(shù)控加工是CAD/CAM發(fā)揮效益最直接、最明顯的環(huán)節(jié)之一。 CAXA制造工程師簡介及其功能1. CAXA制造工程師簡介CAXA制造工程師是由北航海爾開發(fā)的我國第一款擁有完全自主的知識產(chǎn)權的CAD/CAM產(chǎn)品。目前已推出CAXA制造工程師2015版本。(2) 優(yōu)質高效的數(shù)控加工CAXA制造工程師提供了從2軸到5軸的數(shù)控加工功能供編程時靈活選擇；支持高速切削工藝；提供了參數(shù)化軌跡編輯和軌跡批處理功能；具有獨具特色的加工仿真與代碼驗證功能，可以直觀、準確地對加工過程進行模擬仿真、對代碼進行反讀校驗；提供了豐富的工藝控制參數(shù)，便于控制加工過程；具有通用后置處理功能，全面支持多種主流機床控制系統(tǒng)。(4) Windows 界面操作CAXA制造工程師基于計算機平臺,釆用Windows菜單和交互,全中文界面。(6) 全面開放的2D、3D開發(fā)平臺CAXA制造工程師具有專業(yè)且易于使用的2D、3D開發(fā)平臺,更易實現(xiàn)個性化和專業(yè)化，滿足用戶拓展CAXA制造工程師功能的需求。、意義及內(nèi)容復雜曲面的傳統(tǒng)加工方法一般是靠精密鑄造來實現(xiàn)的,其在加工過程中存在以下問題：(1)精密鑄造之后的后期加工需要很多手工處理，工作量大，工藝流程復雜；(2)精密鑄造后加工周期長、效率低，不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)快節(jié)奏要求；(3)精密鑄造后期加工消耗大，無法保證節(jié)約成本，不符合節(jié)能降耗的要求；(4)制造精度低，難以滿足設計要求。、意義傳統(tǒng)的手工編程已經(jīng)不能滿足高質量、高精度加工的要求,大量復雜曲面的生產(chǎn)勢必要求普及使用自動編程軟件，自動生產(chǎn)加工程序,減少編程環(huán)節(jié)的工作量，提高生產(chǎn)效率。本文基于CAXA制造工程師軟件,通過利用FANUC 21i MB操作系統(tǒng)的加工中心，研究對復雜曲面數(shù)控加工技術，探究加工復雜曲面的優(yōu)質、高效、實用數(shù)控加工方法，解決傳統(tǒng)加工方法制約復雜曲面加工的“瓶頸”問題。(2) 研究了CAXA制造工程師具有的強大功能，以及CAXA制造工程師在CAD/CAM中的應用前