CAXA是在当今数控领域和机械加工及模具设计制造过程中，已广泛的使用CAD/CAM软件，是当今比较热门的一种CAD/CAM软件。运用此软件，可以代替手工编程繁琐的计算，减少程序的错误，缩短编程时间，提高工作效率和编程质量，有效的保证了零件的加工精度。运用该软件还可以模拟加工过程，对比加工质量，并检查刀具是过切或干涉，且能自动生成数控代码，可直接用于数控加工中。
引言
目前，CAXA系列CAD/CAM/CAPP软件产品已经包含了从二维绘图设计、三维实体设计、工艺规程设计及数控车、线切割、雕刻、数控铣、加工中心等设备的自动编程20多个系列软件产品，覆盖了制造业信息化设计、工艺、制造和管理四大领域，拥有自主知识产权的CAD、CAPP、CAM、DNC、PDM、MPM等PLM软件产品和解决方案，覆盖了制造业信息化设计、工艺、制造和管理四大领域。CAXA在为制造业企业提供高性价比的数字信息化解决方案的同时，专注于提高软件产品的方便性、实用性、适应性。
CAXA系列软件都具有丰富的数据接口，软件之间的图形可突现相互转换，也可与当前其它CAD/CAM软件交换数据。其中CAXA制造工程师不但有精确特征实体造型、强大的NURBS自由曲面造型和曲面实体复合造型技术，还可以为零件提供两轴至五轴的数控加工功能、加工工艺控制、加工轨迹仿真和通用后置处理模块，可生成各类数控机床的G代码。具有粗加工、代码反读、自动换刀及刀具库管理等功能。同时能够提供加工工艺数据统计表，便于生产组织和管理；良好的加工工艺控制和代码优化功能，使轨迹更加合理、代码效率更高。该软件还有以下特点：①提供2-5轴零件加工的精确刀具路径，支持高速加工；②能直接在线架、实体和曲面上生成刀路轨迹：③提供多种粗加工、精加工、补加工及槽和孔的数控加工方式；④提供完整的刀具库和加工参数库，独有的知识加工可以大幅度提高编程效率，一天就学会编程；⑤拥的强大的后置处理，能为多种机床提供CJ代码文件；⑥新增编程助手自动代码、手工编写的代码、宏程序代码的轨迹仿真，能够有效验证代码的正确性；⑦可生成刀具、夹具及部件装配图和刀具路径图、输出各种工艺信息表。
1 CAM数控加工技术
1.1 CAM数控加工概述
CAM数控加工技术是在刀具建库、夹具建库、NC建模和实休造型集成的基础上，在计算机中建立机床加工环境，根据加工工艺方案设置参数，模拟机床的实际切削过程，进行刀具干涉检查，最后生成NC代码文件，即G代码，输入机床完成零件加工。其关键技术如下：①对加工零件进行几何造型：②夹具库的建立、刀具库的建立及在仿真切削过程中的调用：③刀具轨迹的生成与加工参数的设置；④模拟加工试切过程，并进行切削干涉检查；⑤修改刀具路径；⑥后置处理，生成所用数控系统的C代码加工文件用各种工艺信息表。
1.2 用CAXA制造工程师实现数控加工
CAXA制造工程师以图形生成的零件几何信息为基础，采用人机交互对话方式，在计算机屏幕上指定被加工件的几何特征，定义相关的加工参数，由计算机进行数据处理，并动态显示加工路径，最后输出NC代码数据，特别是它所提供的仿真切削功能，能模拟加工环境进行切削，并检查刀具是否干涉。用CAXA制造工程师实现数控加工的过程如图1所示。
图1 CAXA制造工程师实现数控加工的流程图
2 基于CAXA制造工程师的工艺加工过程
2.1 CAXA制造工程师制造型的主要功能
CAXA制造工程师是一个曲面实体相结合的CAD/CAM一体化CAM软件，实体造型主要有拉伸、旋转、导动、放样、分模等特征造型方式：曲面造型提供多种NURBS曲面造型手段，可通过多种形式生成复杂曲面：并提供多种曲面编辑功能，系统支持实体与复杂曲面混合的造型方法，应用于复杂零件设计或模具设计。
2.2 对加工零件进行工艺分析及加工参数的选择
基于CAXA制造工程师的技术支持，在数控机床上进行零件加工工艺分析及加工参数的选择过程，首先完成工件模型造型设计，利用曲线、曲面和实体造型功能，进行三维加工数据的建模，用于表达工件。生成满足数控加工的三维数据模型，实现复杂零件的三维实体造型设计。然后对加工环境进行设计工作，即在完成工艺方案设计的前提下，在计算机上完成数控机床参数设置，刀具元件建库、刀具组装，毛坯的建立，目的是建立一个三维工件的加工环境。最后安排合理工艺并选择适当的刀具和确定其切削参数，合理安排工艺考虑零件形状和加工精度，防止零件变形，提高加工质量。使用先粗后精，先面后孑L等工艺方案：刀具的使用尽可能的少换刀，同一挹刀具完成该刀具能加工的所有内容后再换刀，减少空行程和换刀次数，提高工作效率。
2.3 生成零件的刀路轨迹
根据需加工零件的形状特点及工艺要求，利用CAXA制造工程师中提供的等高、扫描、导动、参数线等加工方法，采用不同的加工方法灵活选定需要加工的实体部分，输入相关的数据参数和要求，快速生成零件的粗加工和精加工轨迹、刀具轨迹和刀具切削路径。刀具轨迹实际上就是表示刀位信息的文件，它包含着一系列刀具运动的轨迹和加工的信息。刀具的加工工艺参数除了最基本的三要素以外还有加工的行距、加工精度和加工余量等参数进行设置。这些参数和设置将直接影响机床的加工效率和加工质量，对粗加工应以提高效率为目的，同时保证留有足够的精加工余量，可以选用工艺条件允许的较大的切深、行距和进给速度。精加工时为保证精度、表面粗糙度以及形位公差的要求，应选较高的切削速度、较小的切深、行距和进给速度。刀具轨迹生成后可以根据用户需要生成包含该轨迹相关切削数值的工艺清单，使加工内容一目了然。在进行刀具轨迹生成时应注意以下几点：①生成的刀具轨迹应能够满足零件的加工要求；②尽量选用简单的刀具轨迹，避免多余轨迹和重复轨迹的出现，减少空行程绘节约如工时间：③合理设置粗精加工余量，减少刀具轨迹的运算和处理时间；④正确使用辅助功能，在关键尺寸和重要部位应考虑停机检测环节。
2.4 刀具轨迹的模拟加工
刀具轨迹生成后，利用CAXA的仿真功能可以对三轴的零件进行实体仿真模拟加工，用来检查实际加工中是否存在干涉、过切，仿真完成后使用对比功能可以用不同的颜色来对比加工质量，以检查轨迹是否符合设计要求。对精加工轨迹还可以进行轨迹的编辑和优化。经模拟加工可以及时发现问题，修改刀具轨迹减少错误，避免了实际加工事故的发生，降低材料消耗，提高生产效率。
2.5 程序的后置处理及传输
经模拟加工确认符合加工要求后，就可运行后置处理，选择合理的机床和系统生成NC数控代码，CAXA后置处理中自带有多种常用数控系统可供选择，对应的的数控设备应选择对应的后置处理程序，对于没有的系统后置用户可以根据自己的需要进行添加和设置。对于生成的代码文件还可以使用编程助手模块，它具有方便的代码编辑功能，支持自动导入代码、手工编写的代码和宏程序代码的轨迹仿真，能够有效验证代码的正确性。并支持多种系统代码的相互后置转换，实现加工程序在不同数控系统上的程序共享，最后通讯传输的功能，通过RS232丰口可以实现数控系统与编程软件间的代码互传，把零件的代码输入到机床里，只要操作人员装夹好工件、设置好机床刀具和坐标参数后，就可以进行零件的加工了。
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3 CAXA实现可乐瓶底的加工
3.1 造型思路
可乐瓶底的曲面造型比较复杂，它有五个完全相同的部分。用实体造型不能完成，所以利用CAXA制造工程师强大的曲面造型功能中的网格面来实现。最后构造一个(lOOxlOOx50)的立方体，把不需要的部分裁剪掉，就可以得到我们要求的凹模型腔，如图2所示。
图2 可乐瓶底凹模型腔
3.2 加工思路一等高粗加工、参数线精加工
根据本例的形状特点，难于用普通铣床进行粗加工，而用CAXA制造工程师可对曲面加工的功能，不需生成实体，也可以生成刀具轨迹。经分析，因为可乐瓶底凹模型腔的整体形状较为陡峭，所以粗加工采用等高粗加工方式。此种加工方式生成轨迹简单，能较快的去除大量毛坯，提高加工效率。然后用参数线精加工方式对凹模型腔中间曲面进行精加工。该加工方式的刀具轫迹是根据曲面生成时的网格曲线生成，对曲面加工有较高的质量。
(l)等高粗加工刀具轨迹。选择“加工”—“粗加工”—“等高线粗加工”，出现“等高线粗加工参数表”对话框，在“粗加工参数”选项中如图所示设置各项参数。根据曲面的最小曲率半径，选择铣刀为R5球刀，环切方式加工，垂直下刀，精加工余量0.3mm．完成后得出轨迹如图3。拾取粗刀具轨迹，单击右键选择“隐藏”命令，将粗加工轨迹隐藏掉，以便观察下面的精加工轨迹。
图3 等高粗加工刀具轨迹
(2)精加工—参数线精加工刀具轨迹。选择“加工”—“精加工”—“参数线精加工”，出现“参数线精加工参数表”对话框。表中内容设置参数线加工参数。刀具和其他参数按粗加工的参数未设定。注意：曲面的参数线为两个方向，要合理选择。选择沿圆周方向参数线后，得到轨迹如图4。如选择垂直圆周方向参数线后得到轨迹如图5。
图4 参数线精加工刀具轨迹（环切）
图5 参数线精加工刀具轨迹（放射）
3.3 轨迹仿真、后置处理
选择“加工”—“轨迹仿真”拾取要仿真的刀具轨迹确认后，可打开仿真模块对刀具轨迹进行实体仿真。检验无误后，选择“加工”—“后置处理”—“生成G代码”命令，弹出“选择后置文件”对话框，填写加工代码文件名“可乐瓶底加工”，单击“保存”。拾取生成的加工的刀具轨迹，按右键确认，立即弹出加工代码文件保存即可。根据需要还可生成加工工艺单。使用编程助手模块，通过RS232串口实现数控系统与代码传递，把零件的代码输入到机床里，就可以进行零件的加工了。
4 结束语
采用CAXA系列软件可以快速、方便的建立零件的几何模型，迅速生成数控机床所须代码缩短编程时间，提高编程质量，特别是对复杂的零件进行数控程序的编制，大大提高了程序的正确性的安全性，加之使用模拟加工，降低了生产成本，提高了工作效率。
作者：段瑞永 闫吉玲
