七数控车床自动编程

版权所有-中职教学资源网 PAGE电话mail:cnzj5u@163.com欢迎投稿稿酬从优第1页共71页7数控车床自动编程随着现代加工业的发展，实际生产过程中,比较复杂的二维零件、具有曲线轮廓和三维复杂零件越来越多，手工编程已满足不了实际生产的要求。如何在较短的时间内编制出高效、快速、合格的加工程序,在这种需求推动下,数控自动编程得到了很大的发展。７。１什么叫自动编程自动编程又称为计算机辅助编程。其定义是：利用计算机（含外围设备）和相应的前置、后置处理程序对零件源程序进行处理,以得到加工程序单和数控带的一种编程方式。7．2自动编程的工作过程自动编程的工作过程如图7-1所示。图７—1自动编程的工作过程从自动编程的工作过程中可以看出，数控语言、编译程序和通用电子计算机是实现自动编程的必备条件。7.2.1数控语言数控语言是指其语言、语法程序所必需的一套规定语句及其应用规则。通过数控语言而编写的零件程序与用规定地址指令和格式编写的可直接用于机床的零件加工程序有着本质的区别，这种程序称为零件源程序,又称为计算机输入程序。零件源程序是电子计算机进行各种处理工作的依据，其内容包括零件的形状、尺寸、刀具及其动作、切削条件等方面参数,以及机床的各种辅助功能等。零件源程序（单和带）必须在自动编程的准备工作中，由手工方式提前准备好，以便计算机接收。７。２。2编译程序为了使电子计算机识别零件源程序,必须在计算机内存放有处理零件源程序的软件，即编译程序。编译程序可对其源程序的语句、语法进行检查（自诊断),然后阅读、译码、分类，以及进行十→二进制数的转换等。不同的编译程序可以处理不同的源程序。7.２．3通用电子计算机通用电子计算机是自动编程的核心设备，被称为自动编程的“主机”.该计算机将其输入的零件源程序通过相应的编译程序进行翻译、轨迹计算及工艺处理等前置处理工作后，由针对特定机床和加工性质(车、铣、电等)的机内后置处理程序处理，然后通过联网的外围设备制成加工程序单和数控带。７.３自动编程的分类方法自动编程一般可按所用设备（编程系统)、插补类型和编程语言等进行分类,目前多按所用设备（除数控机床已具备其直接编程功能外)分类。7。３.１微机自动编程以单板、单片微机作为自动编程的硬件设备,可称为价廉物美的选择。其产品包括从低档（如电火花线切割机床用TＰ80l等)至高档(如加工中心用：ＨＰ一486／3３u等)的多种型号、规格,但和大、中型通用计算机相比,其自动编程软件还存在着较大局限性。７。3．2小型机自动编程小型机自动编程系统的针对性强，通常具有一定的工艺处理及一些专用功能。例如，德国的EＸAＰT—ｌ(点位加工）、EＸAＰT—２（车削加工)和EXAＰＴ—3（铣削加工）等属于这一类。7.３.3大型机自动编程大型机的字长通常为32位或６4位,速度在1。0MIPS以上,内存2ＭB以上。例如国内较多院校、研究机构和大型企业配置的ＩBM４３××系列计算机多为这一类.目前，由于有ＡPＴX等高水平软件的支持，大型机自动编程系统越来越成熟,应用的领域也更加广阔。7.3.４工作站自动编程数控自动编程工作站（CAD／CAM)具有计算及图形交互处理功能,又被誉为“交钥匙”系统。工作站常以小型计算机为主机,并辅以多种硬件构成。该工作站适用于２~５轴自动编程及数据库管理和网络通讯等。7。4自动编程的特点7。4.１编程系统的处理功能以APＴ编程系统为代表的自动编程，多数只能对前置处理阶段中的编程几何图形、刀具运动轨迹和后置(输出）处理阶段的各项目进行处理，其工艺处理方面的项目仍需由人工进行.以EＸAPＴ系统为代表的自动编程，除可进行上述各处理内容以外，还增加了较复杂的工艺处理：即在其系统软件中,存有指定机床、刀具、工件材料及切削用量等各种工艺文件,通过这些文件，可以自动选择毛坯、确定刀具、走刀路线及切削用量等。有的编程系统还可以自动地确定加工过程所需要的全部信息和实现部分工艺过程的“最佳化"的处理功能。7。４．2系统的运行方式(1）全自动运行以ＡPT为代表的编程系统只须一次性输入全部数据（源程序内容),系统即可一次性自动处理完成其编程工作,其间不需要人工对处理过程进行干预，自动化程度高。但处理结果如有差错,则需通过修改其源程序后，再重新运行,有时需要反复运行多次，才能得到满意的加工程序.(2）人机对话运行这种运行方式是人与编程计算机之间,通过其键盘和屏幕等装置,给计算机某些数控语言之外的命令，以实现与计算机的“实时对话”。这种运行方式有利于简化编程过程，缩短编程时间,减少编程差错，并且只需一次运行即可得到满意的结果。7.4．3系统的信息处理(１)前、后置处理分段大部分自动编程系统对源程序提供的信息均采用分段处理方式。其前置处理不涉及到数控系统的具体指令、格式和机床的辅助功能，只与编程计算机的指令（语句）系统有关.所以,其前置处理软件对各类数控机床（系统）均具有通用性,仅后置处理软件才具有专用性。(２）前、后置处理合一采用前、后置合一处理的典型方式为人机对话式自动编程系统,这类系统在信息处理过程中,不产生前、后置处理中的过渡(输入一输出)性文件,并将其两个处理阶段合并进行。这种处理方式的专用性较强，一般只能针对具体的加工（如点位、车、铣等）方式进行。７.５自动编程的优点（l）编程人员只须使用自动编程系统所规定的专用语言编写源程序,减少了数学分析和复杂计算,省去了手工填写零件的加工程序单及打制穿孔带等。因此，人工的工作量较小。（2）处理迅速、准确，不易出错.即使因源程序写错而造成程序出错，也能方便地查找,因为编程系统能自动输出产生错误的位置及类型。（3)编写源程序的过程简明、清晰,易于掌握.新一代自动编程系统与传统的编程系统不同,操作者不需要学习任何一种专用编程语言；它又与会话式编程系统不同，描述零件轨迹时不必与计算机进行冗长和繁琐的对话。(4）源程序很短,并可以方便地插入较复杂的计算语句及数学公式,以解决各种特殊轨迹的编程需要。7。6选择编程方法对于手工编程，一般限制在二维平面内，并大多针对较简单的轮廓图形;对不太复杂的或精度要求不很高的非圆曲线,如编程者的数学计算能力及技巧均佳,也可采用手工编程。对刚刚踏入数控加工领域的操作者,应以掌握手工编程的基本知识为重点,以为今后采用自动编程打牢基础。选择自动编程方法时,通常应考虑到以下一些因素。7．6.１编程的难度当手工编程相当困难或根本就不可能时应采用自动编程.如列表曲线及多维曲面的加工程序,前者的计算量太大，难度也很大，后者则属完全不可能。7.6。2设备条件自动编程必须配有相应的设备,特别是通用电子计算机。如果本单位或邻近单位有合适的自动编程系统或编程机时，则可考虑采用.7．６。3时间和费用对复杂轮廓图形采用自动编程时，虽然其费用较高，但与其高效率和高可靠性相比，仍不失为一种最佳选择；但对简单轮廓图形采用自动编程，不但体现不出高效率的优点，还要负担较高的机时费用，是极大的资源浪费。应该指出,有时在手工编程与自动编程之间并无严格的划分界限.如较多数控电火花线切割机床都可配备以TＰ8０1为核心的自动编程机,其程序数值的计算和加工程序单的获得是自动进行的，而加工程序纸带则又由手工穿制；或不用自动输入，而采用人工敲键输入方式等。在编程实践中，可以巧妙地利用机时费用较低的自动编程机,完成在手工编程中最棘手的基点或节点坐标值计算工作。这种用自动辅以手工的编程方法，既提高了编程计算的效率和可靠性，又节省了编程费用，最适宜于对较复杂的二维平面轮廓图形所进行的编程工作。7.7自动编程的应用自从世界上第一台数控机床诞生后，自动编程研究工作也随之开始。１９5３年,美国麻省理工学院电子研究所在旋风I型电子计算机上,首次实现了自动编程(称ＡＰＴ－Ｉ自动编程系统）。随后,又以AＰT系统为基础，于195８年开发了ＡPT－Ⅱ系统,于１962年开发了APT－Ⅲ系统,于１９７０年开发了AＰT-Ⅳ系统。除美国先后发展了很多型号的自动编程系统外,国外其他较典型的自动编程系统有德国的EXAＰT、日本的FAPT、法国的IＦAPT和前苏联的CNC-T等。我国在推广和应用自动编程方面，虽然起步较晚，但发展十分迅速。随着数控加工技术和微机技术的发展，我国已有了自己的自动编程系统和应用软件，如ＣAＭ一２51系统、SAＰT会话型系统、IBM—ＰＣ等通用计算机采用的自动编程应用软件和三维曲面造型的SＣＡD自动编程系统软件；还有多种适应其系统的自动编程语言，如EAＰT、ＳＡPＴ、SＫC和Z80汇编语言等。7．８自动编程的发展自动编程技术发展很快，在不长的时间里,已经历了三代变化:第一代以计算机辅助计算复杂几何参数为特征；第二代可通过计算机选择毛坯、刀具及确定走刀路线等；第三代除可完成上述工作外，还能自动确定最佳的加工工艺参数,以解决工艺过程优化问题.下面简介几种新型自动编程系统。7。８．１图形交互自动编程系统这是一种直观性好、使用简便、速度快、精度高，并便于校验的先进编程系统.采用该系统进行编程时,通常以专用计算机辅助设计(CAＤ）软件为基础，利用该软件的图形编辑功能,将零件的几何图形绘制到计算机上,形成图形文件。然后调用数控编程模块，采用人机交互对话(如输入相应的工艺参数等）的方式,计算机即可自动将零件的加工程序编制出来,并在计算机的屏幕上进行动态模拟显示。7。8.2数控图形编程系统该系统由光笔、荧光屏、键盘及与之联接的计算机组成。编程时，编程人员用光笔和键盘在荧光屏上描绘出零件轮廓,然后使光笔沿着刀具加工零件的相应轨迹移动,计算机即可自动编制出该零件的加工程序并制出其数控带。7．8。３语音数控自动编程(ＶNＣ)系统电子语音识别技术与计算机(数控)技术的结合，产生了用音频数据（指令）输入的自动编程系统。该系统主要包括头戴送话器（小型话筒)、预信息处理机（语音翻译器）和小型计算机，必要时可配置图像显示器、电传打字机和数控带穿孔机等外围设备。编程时，编程人员不需具备专门的编程技术，也不需要编写和输入“源程序”,只要把规定使用的专门词汇(指令）按需要讲给话筒即可，计算机则会将编好的加工程序通过图像显示器、电传打字机或纸带穿孔机等外围设备输出。总之,数控自动编程的发展趋势是，更快速、更可靠、更简便和性价比更好。如可以直接输入CＡD图形进行编程;工艺处理的专家系统软件用于优化编程;具有动态仿真功能，利于程序的校验和修正;系统的几何造型功能更强，算法更先进，理论更完善，误差更小；配置有通用性较强的后置处理程序,以适应不同加工的需要等等。7．9现代自动编程系统简介数控自动编程的初期是利用通用微机或专用的编程器，在专用编程软件(例如APＴ系统）的支持下,以人机对话的方式来确定加工对象和加工条件，然后编程器自动进行运算和生成加工指令,这种自动编程方式，对于形状简单(轮廓由直线和圆弧组成）的零件,可以快速得完成编程工作。目前在安装有高版本数控系统的机床上，这种自动编程方式,已经完全集成在机床的内部（例如西门子810系统).但是如果零件的轮廓是曲线样条或是三维曲面组成，这种自动编程是无法生成加工程序的,解决的办法是利用CAＤ/CAM软件来进行数控自动编程。随着微电子技术和ＣAD技术的发展，自动编程系统已逐渐过渡到以图形交互为基础，与CAＤ相集成的CAD/CAＭ一体化的编程方法.与以前的AＰT等语言型的自动编程系统相比，CAD／CAM集成系统可以提供单一准确的产品几何模型，几何模型的产生和处理手段灵活、多样、方便，可以实现设计、制造一体化。采用CAＤ/CAM数控编程系统进行自动编程已经成为数控编程的主要方式。目前,商品化的CＡD/CＡM软件比较多，应用情况也各有不同，下表列出了国内应用比较广泛的CAM软件的基本情况.软件名称基本情况Ｐro/Eｎｇineｅr是美国ＰＴＣ公司出品的CAＤ／CAＭ／ＣAE一体化的大型软件，功能强大，支持三轴到五轴的加工，同样由于相关模块比较多，学习掌握，需要较多的时间。欲了解更多情况请访问其网站。网址：ｈttp：／/ｗww。ｐtｃ。cｏｍCATIAＩBM下属的Dａsｓault公司出品的CAD/CAM／CAE一体化的大型软件，功能强大，支持三轴到五轴的加工，支持高速加工，由于相关模块比较多,学习掌握的时间也较长。欲了解更多情况请访问其网站。网址：hｔｔp:／/ｗｗｗ－３。ｉbｍ．ｃoｍ/softｗａｒe/ａpｐｌｉcａｔiｏns/plm/cａtiav５/Ideaｓ也是美国EDS公司出品的CAD/CＡM/CＡE一体化的大型软件，由于目前与ＵＧ软件在功能方面有较多重复，EＤＳ公司准备将Iｄeａs的优点融合到UＧ中,让两个软件合并成为一个功能更强的软件。欲了解更多情况请访问其网站.http：//ｗww．eｄs．coｍ/ｐroducｔs/ｐlｍ/ｉdｅas_ｎx/Cimaｔrｏn是以色列的CIMＡTRON公司出品的CＡD/CＡM集成软件,相对于前面的大型软件来说，是一个中端的专业加工软件,支持三轴到五轴的加工，支持高速加工，在模具行业应用广泛。欲了解更多情况请访问其网站.网址：ｈtｔp:／／www.cｉmａtｒoｎ.coｍ/PoｗerＭＩLL是英国的ＤｅlcａmＰlc出品的专业CＡM软件，是目前唯一一个与ＣAD系统相分离的CAＭ软件，其功能强大，加工策略非常丰富的数控加工编程软件，目前，支持３轴到5轴的铣削加工,支持高速加工.欲了解更多情况请访问其网站。网址:hｔｔp:/／wｗw。dｅlcam.ｃom。ｃnMａsｔerCＡM是美国CNCSoｆtware，INC开发的ＣAD／CAM系统，是最早在微机上开发应用的CＡD/CAM软件，用户数量最多，许多学校都广泛使用此软件来作为机械制造及NC程序编制的范例软件.网址：http:/／wｗｗ．mastercaｍ.com．cnEｄgeCAM是英国Paｔhtrａｃe公司开发的一个中端的CAD/ＣAM系统,更多情况请访问其网站.网址：ＨYPERＬINＫ"hｔｔｐ：//wｗw。eｄｇecａm。cｏm/"htｔｐ://www。ｅｄgecａm.ｃomCＡＸA是国内北航海尔软件有限公司出品的数控加工软件,其功能与前面介绍的软件相比较,在功能上稍差一些，但价格便宜。更多情况请访问其网站.网址:http：//ｗｗw。cａxａ．com.ｃｎ当然，还有一些CAM软件,因为目前国内用户数量比较少,所以，没有出现在上面的表格内，例如Caｍ-ｔoｏl、ＷorｋNC等.上述的CAＭ软件在功能、价格、服务等方面各有侧重,功能越强大，价格也越贵，对于使用者来说,应根据自己的实际情况,在充分调研的基础上，来选择购买合适的CAＤ/CＡＭ软件.掌握并充分利用ＣAＤ/CＡＭ软件，可以帮助我们将微型计算机与ＣＮC机床组成面向加工的系统，大大提高设计效率和质量，减少编程时间,充分发挥数控机床的优越性,提高整体生产制造水平.由于目前ＣＡＭ系统在CAD/CＡＭ中仍处于相对独立状态，因此无论上表中的那一个CAM软件都需要在引入零件ＣAD模型中几何信息的基础上，由人工交互方式，添加被加工的具体对象、约束条件、刀具与切削用量、工艺参数等信息,因而这些CAM软件的编程过程基本相同。其操作步骤可归纳如下：第一步，理解零件图纸或其它的模型数据,确定加工内容。第二步，确定加工工艺（装卡、刀具、毛坯情况等），根据工艺确定刀具原点位置(即用户坐标系)。第三步,利用CＡD功能建立加工模型或通过数据接口读入已有的ＣAＤ模型数据文件，并根据编程需要,进行适当的删减与增补.第四步，选择合适的加工策略,CAＭ软件根据前面提高的信息，自动生成刀具轨迹。第五步,进行加工仿真或刀具路径模拟，以确认加工结果和刀具路径与我们设想的一致。第六步，通过与加工机床相对应的后置处理文件,CＡM软件将刀具路径转换成加工代码。第七步,将加工代码（G代码)传输到加工机床上，完成零件加工。由于零件的难易程度各不相同,上述的操作步骤将会依据零件实际情况，而有所删减和增补。7。１0ＣAＸA数控车200０自动编程系统CAXA是我国一家高科技软件企业，以推动中国CAD/CAM技术的应用和制造业信息化的发展为目标.经过近十年的发展，特别是从199７年以中小企业可以接受的价位推出“CＡＸＡ电子图板97”以来，ＣＡXＡ系列软件就为我国CAD/CAＭ技术的应用发挥了积极的作用。7。10。１界面介绍CAXＡ数控车基本应用界面如图7—2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;状态条指导用户进行操作并提示当前状态和所处位置:绘图区显示各种绘图操作的结果;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。7.10.2功能驱动方式ＣAXA数控车采用菜单驱动、工具条驱动和热键驱动相结合的方式，以用户对ＣＡＸA数控车运用的熟练程度，用户可以选择不同的命令驱动方式。７.１０。2．1主菜单命令菜单条包含系统所有功能项，为方便使用,CＡＸA数控车把菜单项按不同类别分类。功能基本分类如下:(1）文件模块它主要对系统的文件进行管理,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、退出等。(２)编辑模块它主要对已的对象进行编辑,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、元素层修改等。（３)应用模块应用模块是最重要的模块，ＣAXA数控车各种曲线生成、线面编辑、图7－2CAXA数控车200０主界面后置处理、轨迹生成、几何变换等功组能项都在其中.曲线生成包括：直线、圆、圆弧、样条、点、公式曲线、多边形、二次曲线、椭圆、等距线等。轨迹生成：刀具库管理、平面轮廓加工、平面区域加工、参数线加工、限制线加工、曲面轮廓加工、曲面区域加工、投影加工、曲线加工、粗加工、钻孔、等高线加工和轨迹生成批处理等。后置处理包括:后置设置、生成G代码和校核Ｇ代码。线面编辑包括:曲线裁剪、曲线过渡、曲线打断、曲线组合、曲线拉伸等。几何变换包括：平移、平面旋转、旋转、平面镜像、镜像、阵列和缩放等。（４)设置模块设置模块下面的项主要是用来设置当前工作状态、拾取状态和用户界面的布局，它包括:当前颜色、层设置、拾取过滤设置、系统设置、绘制草图、曲面真实感、特征窗口和自定义。（５）工具模块坐标系：创建坐标系、激活坐标系、删除坐标系、隐藏坐标系、显示所有坐标系.显示工具:旋转、平移、放大、全局、远近、视向定位、全屏显示。查询:坐标、距离、角度、元素属性.７。１０。2．2弹出菜单ＣＡXＡ数控车弹出菜单是用来当前命令状态下的子命令，通过空格键弹出，不同的命令执行状态下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.如果子命令是用来设置某种子状态，CAXA数控车在状态条中显示提示用户。(1)点工具包括：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。(2）矢量工具包括:直线方向、X轴正方向、X轴负方向、Ｙ轴正方向、Y轴负方向、2轴正方向、Z轴负方向和端点切矢等.（3）选择集拾取工具包括：拾取添加、拾取所有、拾取取消、取消尾项和取消所有等。（4)轮廓拾取工具包括：单今拾取、链拾取和限制链拾取等:岛拾取工具单个拾取、链拾取和限制链拾取等.(5）岛拾取工具单个拾取、链拾取和限制链拾取等。7．10．2.3工具条驱动ＣＡXA数控车与其它Windowｓ应用程序一样,为比较熟练的用户提供了工具条命令驱动方式，它把用户经常使用的功能分类组成工具组，放在显眼的地方以备用户方便使用.CAＸＡ数控车为用户提供了标准栏、草图绘制栏、显示栏、曲线栏、特征栏、曲面栏和线面编辑栏，同时,CAXA数控车为用户提供了自定义功能,用户可以把自己经常使用的功能编辑成组，放在最适当的地方。图７－3ＣAＸＡ数控车200０工具条7。1０。２.4鼠标、键盘和热键（1）鼠标键鼠标左键可以用来激活菜单，确定位置点、拾取元素等。例如，要运行画直线功能,要先把鼠标光标移动到“直线"图标上,然后按鼠标左键，激活画直线功能,这时,在命令提示区出现下一步操作的提示:“输入起点”。把鼠标光标移动到绘图区内，按鼠标左键，输入一个位置点,再根据提示输入第二个位置点，就生成了一条直线。鼠标右键用来确认拾取、结束操作,终止命令。（２）回车键和数值键在CＡXA数控车中,在系统要求输入点时,回车键（ENTEＲ）和数值键可以激活一个坐标输入条,在输入条中可以输入坐标值。如果坐标值以＠开始，表示一个相对于前一个输入点的相对坐标；在某些情况也可以输入字符串。(3)空格键弹出工具点菜单。例如：在系统要求输入点时，按空格键可以弹出点工具菜单。(4)热键ＣＡXA数控车为用户提供热键操作，对于一个熟练的CＡXA数控车用户，热键将极大的提高工作效率，用户还可以自定义想要的热键.在CAXA数控车中设置了以下几种功能热键：F5键：将当前面切换至ＸＯY面.同时将显示平面置为ＸＯＹ面，将图形投影到XOＹ面内进行显示.F6键:将当前面切换至YOＺ面。同时将显示平面置为YＯＺ面,将图形投影到YOZ面内进行显示。F7键:将当前面切换至XOZ面。同时将显示平面置为XOＺ面,将图形投影到XOZ面内进行显示。F8键：显示轴侧图。按轴侧图方式显示图形。F9键:切换当前面。将当前面在XOＹ、YOＺ、ZＯX之间进行切换，但不改变显示平面。方向键（←、↑、→、↓)：显示旋转。Ctrl＋方向键(←、↑、→、↓）：显示平移。Shift＋↑：显示放大。Ｓｈｉft+↓：显示缩小。7．1０。2.５定义自己的工作方式考虑到不同的用户有不同的工作习惯，不同的用户不同的工作重点，不同的用户有不同的熟练程度，ＣAXA数控车为用户提供了自定义操作,他可以根据不同的喜好定制不同的菜单、热键、工具条，也可以为特殊的按钮更换自己喜欢的图标。如果您打算定制自己的菜单、热键或工具条,您可以通过“设置"主菜单点击“自定义”子菜单,CAXＡ数控车会弹出如图7-4对话框。图７－4CAXＡ数控车自定义对话框（1)定制新的菜单工具条选中自定义对话框中的工具条属性页，会出现如图7－5的页面:图7—5自定义中的工具条页面从工具条页面点击“新键”按钮，出现工具条命名对话框,在“工具条名称:"一栏中输入“我的工具”,然后按“ＯK”按扭,就会增加一个工具条“我的工具”，并出现一个空的工具条。如图７-6、７－7所示:图7—６工具条命名对话框图７—7创建新工具条点“命令”属性页，选取“类别”中的“编辑"，在“命令”,栏中显示出功能列表,把“删除"功能拖到空的工具条中，如果从工具条中拖动,同时按住Cｔrl键拖动,表示复制一个按钮，如图７-8所示。然后，重复上述操作，把“应用”中的“直线"、“圆弧"、“曲线拉伸”功能拖到工具条中,最后结果如图7—9所示。如果您希望以菜单的形式出现，可以在按钮上点鼠标右键,在弹出菜单上选择文本，会出现拉伸菜单项，这样，就完成了一个自定义工具条。如图7-８所示。图７－8拖动工具按钮图７—9新定义的工具条图７－10带菜单的工具条定制方法（2)自定义热健例如，要把“编辑”模块中的“剪切”功能定义快捷键“Shiｆｉ＋Ｘ”。点自定义对话框中“键盘”属性页,出现快捷键定义对话框。在“类”框中选择“编辑”一项，然后在“命令”框中选择“剪切”项。再用鼠标点击“按下新加速键”下的一栏输入条。这时按“Shｉｆi+X"键，该栏中显示出快捷键。按“指定"按扭确定把“剪切”功能定义快捷键“Ｓhｉｆf+X”。按“Ｃlosｅ”按扭关闭对话框.此时，如果按“Shiｎ＋Ｘ"键,等于点击了一下剪切按钮,会执行“剪切”命令。图7－11热键定义过程(3）重置原有状态当用户对现有的自定义状态不是很满意或别的原因希望还原为原有状态时,可以通过执行全部重置还原原有的菜单、工具条按钮顺序和原有热健,不过必须注意:菜单、工具条和热健必须各自处理.7．10.３系统基本概念和交互方式７．10.3。1基本概念（1)工作坐标系工作坐标系是用户建立模型时的参考坐标系。系统缺省的坐标系叫做“绝对坐标系”,用户定义的坐标系叫做“工作坐标系”。系统允许同时存在多个坐标系.其中正在使用的坐标系叫做“当前工作坐标系”，其坐标架为红色，其他坐标的坐标架为白色。用户可以任意设定当前工作坐标系.在实际使用中,为作图的方便,用户常常需在特定的坐标系下操作.(２）当前工作坐标系当前工作坐标系是用户正在使用的坐标系,所有的输入均针对当前工作坐标系而言。区别于其它坐标系，当前工作坐标系以红色表示.用户可以通过激活坐标系命令在各坐标系间切换。（3)当前颜色当前颜色是系统目前使用的颜色，生成的曲线或曲面的颜色取当前颜色。当前颜色显示在屏幕顶部的状态显示区。当前颜色可设定为当前层的颜色,只需简单地用鼠标左键点取标记有“L”的颜色块。对不同的图素选用不同的颜色,也是造型中常用的手法,这样可比较容易看清楚不同图素之间的关系.刀具轨迹的颜色不随当前颜色的改变而改变．。(4）当前层当前层是系统目前使用的图层，生成的图素均属于当前层。当前层名显示在屏幕顶部的状态显示区。当前层的设定在图层管理功能里进行．以图层对图形进行管理即对图形进行分层次的管理,这是一种重要的图形管理方式。将图形按指定的方式分层归属，并按层给定属性，可以实现复杂图形的分层次处理，需要时又可以组合在一起进行处理.图层有其状态和属性，每一个图层有一个唯一的图名，图层有其颜色属性，可将图层的颜色指定为当前颜色。图层的状态有可见性和操作锁定设置。通过图层的可见性的设置可以实现整个图层上的图素的不可见（置于“隐藏”状态）；如果图层处于“锁定”状态，则对该图层上的所有图素均不能进行操作、无法拾取，可用来对图素进行保护不被修改.(5）当前文件当前文件是系统目前使用的图形文件。当前文件名显示在屏幕顶部的状态显示区。系统初始没有文件名，只在用“打开文件”、“存储文件"或“存文件为…"等功能进行操作后才赋予了文件名。与其它计算机系统类似，本系统也采用文件形式存储信息,系统生成的图形文件以“mxe”作为后缀,这是本系统特定的文件格式.(6）可见性对生成的图素指定其是否在屏幕上显示出来，如指定某图素为不可见即隐藏该图素.使某些元素在屏幕上不可见,是进行复杂零件造型时常用的手段之一,这样可以使屏幕上可见的图素减少,可集中注意力于特定图素，比较容易看清楚图素之间的关系，拾取也比较方便，显示速度也加快。不可见的图素只是在屏幕上不出现,如果需要可用“可见"功能使其重新显示在屏幕上。７)接口CＡXA数控车的接口是指与其它CAD／CAM文档和规范的衔接能力。CAXＡ数控车充分考虑数据的冗余度,不同数据的轻重缓急，优化成特有的MＸE文件，同时,对CAXA－MＥ１。０，2。0，2。１版无限兼容。ＣＡＸA数控车接口能力非常出色，不仅可以直接打开X＿Ｔ和Ｘ_B文件(ＰＡRＡSOLIＤ的实体数据文件）、而且可以输入DXF数据文件（一种标准数据接口格式文件）、ＩＧS数据文件（一种标准数据接口格式文件）、ＤＡＴ数据文件（自定义数据文本文件格式)为CAXA数控车使用，也可以输出DＸF、ＩGＳ、XT、XＢ、SＡT、WRL、EＸB为其它应用软件使用、Ｉnｔerｎet的浏览和数据传输。７.１0.3.２交互方式(1）立即菜单立即菜单是ＣAＸＡ数控车提供的独特的交互方式。立即菜单的交互方式大大改善了交互过程。传统的交互方式是完全顺序的逐级问答式的,用户需按系统设定的交互路线逐项输入。而采用立即菜单的交互方式时,系统提供如图7—12（a)的立即菜单。在交互过程中，如果需要随时可以修改立即菜单中提供的缺省值，打破了完全顺序的交互过程。立即菜单的另一个主要功能是对功能进行选项控制，得益于立即菜单的这种机制，可以实现功能的紧密组织.例如,在“直线”的功能中,提供了图7-12（b）的立即菜单选项.在直线的生成方式中有：两点线、平行线、角度线、曲线切线/法线水平/铅垂线.ａbｃｄ图７－1２立即菜单示例如果需要作平行线,只需简单地通过立即菜单切换到“平行线”选项，此时立即菜单变成图7—12（c)。即可进行过点方式的平行线绘制。如果希望作给定距离的平行线，同样只需对立即菜单的第二项进行切换，此时立即菜单变为图７—12(d).可以看出，立即菜单使交互变得轻松自然，尤其对习惯使用键盘的用户，只要记住一个“直线”命令，即可在此功能下方便地完成所有的直线绘制。（2)点的输入在交互过程中，常常会遇到输入精确定位点的情况。这时，系统提供了点工具菜单。可以利用点工具菜单来精确定位一个点。点菜单表现形式如图7—13所示：激活点菜单用键盘的空格键。例如在生成直线时，当系统提示“输入起点：”后，按空格键就会弹出点工具菜单。根据所需要的方式选择一种点定位方式就可以了。用户也可以使用热键来切换到所需要的点状态。热键就是点菜单中每种点前面的字母。例如在生成直线时,需要定位一个圆的圆心。那么，当系统提示“输入起点:"后，按C键就可以将点状态切换到圆心点状态。下面是各种点状态的具体含义。缺省点(F)：对拾取点依次搜索端点、中点、交点和屏幕点屏幕点（Ｓ）：鼠标在屏幕上点取的当前平面上的点端点（E):曲线的起终点，取与拾取点较近者中点（M):曲线的弧长平分点交点（Ｉ):曲线与曲线的交叉点，取离拾取点较近者圆心点（C）:圆或弧的中心垂足点（Ｐ):用于作垂线切点（T):用于作切线和切圆弧最近点(N）：曲线上离输入点距离最近的点控制点（Ｋ):样条线的型值点、直线的端点和中点、圆弧的起终点和象限点刀位点（O）:刀具轨迹上的点存在点（G):已生成的点图图7－1３弹出式工具菜单各类点均可输入增量点，可用直角坐标系、极坐标系和球坐标系之一输入增量坐标，系统提供立即菜单,切换和输入数值。在“缺省”点状态下,系统根据鼠标位置自动判断端点、中点、交点和屏幕点。进入系统时系统的点状态为缺省点。用户可以选择对工具点状态是否进行锁定，这可在“系统参数设定”功能里进行(用户可根据需要和习惯选择相应的选项,具体情况请参看以后的介绍）.工具点状态锁定时,工具点状态一经指定即不改变，直到重新指定为止,但增量点例外,使用完后即恢复到非相对点状态。选择不锁定工具点状态时,工具点使用一次之后即恢复到“缺省点”状态。用户可以通过系统底部的状态显示区了解当前的工具点状态。在任何点状态下均可以用键盘（Ｅnｔer键或数值键激活）输入点的坐标值。输入坐标时坐标值之间用“,”分隔。若仅输入两个坐标，则系统认为ｚ坐标为0．0.若在坐标前加“@”，则是以前一点(用黄色亮点标识)为基点,以输入的坐标为偏移量的点。点在屏幕上的坐标有绝对坐标和相对坐标两种方式。它们在输入方法上有所不同.前面已经介绍过，在绘图区的中心有一个绝对坐标系,其坐标原点为（０．0，０.0，0．0）.在没有定义用户坐标系之前，由键盘输入的点的坐标都是绝对坐标，是相对于绝对坐标系原点的绝对坐标值.如果用户定义了用户坐标系,且该坐标系被置为当前工作坐标系，那么在该坐标系下输入的坐标为用户坐标系的绝对坐标值.绝对坐标的输入方法很简单，可直接通过键盘输入X、Ｙ、2坐标，各坐标值之间必须用逗号隔开。例如:“30.40，0”、“-20,１0，100"(引号内部为输入的内容，下同）等等。如果省略Ｚ坐标，系统认为Z坐标值为0，０，如输入“３2．4，—4５”，则系统解释为（3２.4,－４5，0。０).用户可以通过在坐标分量的“，”之间省略数值的方式输入数值为0．0的分量,例如输入点“—3０，"、“—30,4０、"“，20”和“，2０”分别对应(－３０．0,0．0,0．０）、（—30。0,０．0，40．0）、(0。0，20．0,0。０）和(0。0，0.0，２0．0）。相对坐标是指相对当前点的坐标，与坐标系原点无关。输入时，为了区分不同性质的坐标,系统规定:输入相对坐标时必须在第一个数值前面加上一个符号“回，’，以表示相对。例如：输入一个“@６0。8４，”，它表示相对当前点来说，输入了一个Ｘ坐标为60，Y坐标为８4的点。当前点是前一次使用的点，在按下“＠“之后,系统以黄色方块点显示当前点。用户在输入任何一个坐标值时均可利用系统提供的表达式计算服务功能，直接输入表达式,如：“1２3.45／4*sin（36）,—4５．６７＊cｏs（67）,3.9＊4.5”，而不必事先计算好各分量的值.本系统具有计算功能，它不仅能进行加、减、乘、除、平方、开方和三角函数等常用的数值计算，还能完成复杂表达式的计算。例如：60／９１+(44－35）/23sqｒt（23）ｓin（70)等等。注意：在涉及角度的输入时,系统约定按角度输入，而不是弧度。＋：加号;—：减号:＊:乘号；/:除号。sｉn：正弦函数。用法sin(ｘ）.ｃｏｓ：余弦函数。用法ｃoｓ(x)。ｔaｎ:反正弦函数。用法ｔａｎ(x）。ａｒcsｉn：反正弦函数.用法aｒcsin（x)。arcｃos:反余弦函数。用法ａrccos（x）.aｒctan：反正切函数。用法aｒcｔan(ｘ)。值域〔—π/2，π/2〕arcｔaｎ２：反正切函数。用法aｒctａn2（ｙ，ｘ)。值域〔—π，π〕ｌｏg：计算自然对数值。用法ｌｏg（x)loｇｌ０：计算以10为底的对数值。用法ｌoｇl0（ｘ)ｌｄｅxｐ：计算Ｘ＊2exｐ的值.用法ｌdexp（X，exp）,其中X是小数，exp是整数。ｐｏw:计算Xy的值。用法pｏw(ｘ,y)exp:计算eｘ的值.用法eｘｐ(x)siｎh:双曲正弦函数。用法sｉnh(ｘ）。cosh：双曲余弦函数。用法cosh(x）.tanh:双曲正切函数。用法tａnh（ｘ）。ceil:用法ceil（x）,表示大于或等于x的最小整数。floｏｒ：用法flｏoｒ（x）,表示取x的整数部分。fabs:求绝对值。用法fabs(x）。fmｏｄｅ:用法fｍoｄe（x，y），用来求ｘ除以y所得到的余数。ｓqrt：开平方.用法sqrt(x)。（3）拾取工具在“删除”等需要拾取多个对象时,按空格键可以弹出拾取工具菜单：缺省状态是“拾取添加”,在这种状态下，可以但个拾取对象，也可以用窗口拾取对象（窗口由左向右拉时，窗口要包容整个对象才能拾取到:从右向左拉时，只要拾取对象的一部分在窗口中就可以拾取到).图７—14拾取工具7.10。4如何画线ＣＡXA数控车中，曲线分成点、直线、圆弧、样条、组合曲线等类型。在曲线生成工具栏中大部分曲线功能都有相应的工具按钮,如果您的应用界面上没有曲线生成工具栏，请在菜单或其它工具栏空白处按右键,选择“曲线生成"菜单项。7。1０。4。１如何画线无论是在草图状态还是在非草图状态，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并不一样,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作详细介绍。(1）点点取图标,切换到“曲线生成”模块，并在模块子菜单中点取“点"菜单,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。①单个点工具点利用点工具菜单生成单个点。此时不能利用切点和垂足点生成单个点。曲线投影交点对于两条不相交的空间曲线,如果它们在当前平面的投影有交点,则生成该投影交点,生成的点在拾取的第一条曲线上。曲面上投影点对于一个给定位置的点，通过矢量工具菜单给定一个投影方向,可以在一张曲面上得到一个投影点。曲线曲面交点可以求一条曲线和一张曲面的交点。②批量点等分点：生成曲线上按照弧长等分点。等距点：图7—15批量点参数设置生成曲线上间隔为给定弧长距离的点。等角度点：生成圆弧上等圆心角间隔的点。例７－1：生成等距点将立即菜单设置成如图7—１5方式：即求一条曲线上从一个指定点开始弧长间隔为20的４个点.(a)根据提示拾取一条曲线。（b)根据提示在曲线上定义一个起始点,例如,选择一个“最近点”.（ｃ)输入起始点后系统提示指定等距方向，此时在屏幕上起始点的位置处出现一对箭头表示方向。（d）选取其中所需要的一个方向即可生成等距点.生成的点不包括指定的起点。下面的图例就是生成等距点的结果.图7-16等距点生成（２)直线点取图标，切换到“曲线生成”模块，并在模块子菜单中点取“直线"菜单,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.①两点线通过定义两个点生成一条直线。生成直线时可以通过切换“立即菜单"采用连续方式或非连续方式画线：也可以利用正交方式生成平行于当前平面坐标轴的直线:还可以利用点工具菜单中的“切点”或“垂足点”生成切线或垂线。②平行线生成与已知直线平行的直线。通过设置“立即菜单”可以选择给定位置点或给定距离的方式生成平行线.③角度线生成与坐标轴或一条直线成一定夹角的直线.④曲线切线/法线生成与直线、圆弧、样条曲线在给定位置相切或垂直的直线。⑤角等分线生成两直线的角等分线。⑥水平/铅垂线生成平行或垂直于当前平面坐标轴的给定长度的直线.例７－2：生成两个图形的切线：图7—17生成两个元素的切线(a）点取“直线”菜单，激活直线生成功能.（b)把生成直线的立即菜单设置成如图7-18模式：（c)㈢按空格键，激活点菜单，并用鼠标选择“切点”项,把点状态切换成“切点”。（d）选择圆弧。（e)选择曲线。下面是生成切线的结果。由于选择切点的位置同，可以生成图７－１9不同的切线。图７—1８无模式菜单图7—19由于选择切点位置不同得到了不同的切线例7-3：生成两条曲线的公垂线：（a）点取图标，或在菜单中点取“直线”菜单，激活直线生成功能。（b)把生成直线的立即菜单设置成如图7—2０模式：（c)按空格键，激活点菜单,并用鼠标选择“切点”项，把点状态切换成“垂足点"。(ｄ）选择直线.（ｅ）选择曲线.图7-２0生成直线和曲线的公垂线下面图7-２1是生成公垂线的结果。图7—２1生成的公垂线（3）圆和圆弧在“曲线生成”模块中，有两项功能是生成圆弧的。一个是“圆（弧）”，一个是“弧"。在“圆（弧)”中的功能可以生成整圆,也可以生成一段圆弧。其中有三个功能。①圆心+半径指定圆心和半径生成一个圆弧。生成的圆弧所在的平面平行于当前面。确定圆心后,可以输入一个半径定义一个圆弧；也可以通过给定圆上一点来定义圆弧。如果给定的点是一个切点，就可以生成一个元素的切圆。如下图７-22所示：图7-２2利用“圆心＋半径功能生成切圆②三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)。下面图7-23~图7-25是一些切圆(弧）实例：图7-23两定点和一个切点生成切圆弧图７－２4一个定点和两个切点生成切圆弧图７-25三个切点生成切圆弧③两点＋半径给定两点和半径生成圆弧。生成的圆弧所在的平面平行于当前面。一般来讲，给定两点和一个半径可以生成四段圆弧，如下图7—26所示：图7－2６两点半径圆弧通过鼠标拖动，可以得到所看到的圆弧段。通过给定切点，可以生成不同的切圆。在生成“弧”的功能中，提供了以下各种方式，所生成的弧所在的平面均平行与当前面。④圆心＋两点给定圆心点,起点和终点生成圆弧。⑤圆心＋起点+弦长给定圆心点,起点和弦长生成圆弧.用鼠标左键切换显示所有可能的圆弧,当所需要的圆弧段显示出来后，按鼠标右键确认圆弧。⑥起点＋终点+方向给定起点，终点和起点处的切线方向生成圆弧。⑦起点+终点+圆心角给定起点，终点和圆心角生成圆弧。用鼠标左键切换显示所有可能的圆弧，当所需要的圆弧段显示出来后,按鼠标右键确认圆弧。⑧起点＋半径+起终角给定起点，半径，起始点角度，终点角度生成圆弧。⑨相切圆弧在系统生成的最后一条曲线的终点处生成一个圆弧,该圆弧与曲线相切。这时，只需要输入圆弧终点。（4)样条曲线在“曲线生成”模块中的“样条”生成功能,可以生成样条曲线。生成样条有两种方式:①插值方式按顺序输入一系列的点,顺序通过这些点生成一条光滑的Ｂ样条曲线。通过设置立即菜单,可以控制生成的样条的端点切矢，使其满足一定的相切条件。也可以生成一条封闭的B样条曲线。下图7—２７～图7－２9是生成的各种样条曲线的结果。图7—２7顺序给定４个插值点生成Ｂ样条曲线图7—28给定端点切矢生成样条图７-２9生成封闭样条②逼近方式顺序输入一系列点，根据给定的精度生成拟合这些点的光滑B样条曲线。图7－30用逼近方式生成的样条曲线用逼近方式拟合一批点生成的B样条曲线有比较少的控制顶点，曲线品质比较好，适用于数据点比较多的情况。除了样条生成功能可以生成样条曲线外.还可以用文本文件的方式生成样条曲线。这样生成的样条曲线是用插值方式生成的。详细的方法参见第三章的文件管理中的“读入数据’'功能.在“曲线生成”模块中,有“二次曲线”生成功能,可以生成抛物线、双曲线、椭圆.生成的曲线是用样条曲线来表示的。在“曲线生成”模块中的“等距线"生成功能生成的等距线也是用样条曲线表示的。（5)给出公式生成曲线当需要生成的曲线是用数学公式表示时，可以利用“曲线生成”模块的“公式曲线”生成功能来得到所需要的曲线。曲线是用B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。例如圆x２+y２=R2要表示成：x＝Ｒcｏｓ（t)ｙ=Rsiｎ(ｔ）如果要写到下面的公式曲线对话框中，就要确定Ｒ的实际值(例如取R＝10）,那么就要在对话框中填写下面三个参数表达式:x(ｔ)=10*COS（t）y(t）=10＊siｎ(t)ｚ（t)=0并确定ｔ的取值范围。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的还是极坐标形式的。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填写ｐ（t），z（t)。精度：给定公式的曲线的最后结果是用Ｂ样条来表示的。精度就是用B样条拟合公式曲线所要达到的精确程度。图７-31公式曲线对话框及所生成的曲线起始参数，终止参数：参数表达式中t的最小值和最大值。参数单位：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。预显平面：对于一个空间的公式曲线，可以从三个视图方向预显曲线的形状。例7－4：双曲线已知双曲线:x2/202－y2/10２=１，其极坐标参数方程是:ρ=p／（1-ｅ*coｓθ)其中,p=１02/20=５,e＝/20＝／2则参数方程为：z(ｔ）=0ｐ(t）=5／（１—sqrｔ(５）*CＯS(ｔ）/2）ｔ取值从50—３10度。最后结果显示如下：图7—３２双曲线的公式及所生成的曲线（６)生成等距曲线利用“曲线生成”模块中的“等距线”功能可以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。下面主要介绍一下有关B样条曲线等距的注意事项。对于平面样条而言，生成的等距线也在样条所在的平面内:对于空间样条而言,生成其等距线要依赖于当前面,也就是说，样条和等距线在当前面的投影看起来是成等距线的.系统还可以生成线性变等距曲线,即给定曲线起始点等距距离和终点等距距离,中间的点的等距距离按照线性变化，生成一条曲线。这样的曲线叫做变等距曲线。（７）生成组合曲线组合线是由收尾相连的多条直线、圆弧和样条组成的一条曲线.在“图形编辑”模块中,有“组合线"生成功能。可以把拾取到的多条曲线组合成一条曲线。把多条曲线组成一条曲线可以得到两种结果：一种是把多条曲线用一个样条曲线表示。这种表示要求收尾相连的曲线是光滑的。如果首尾相连的曲线有尖点,系统会自动生成一条光顺的样条曲线.如下图：图7－３３生成的组合曲线７.10．４。２曲线几何变换(１）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.（2）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。（3）旋转对拾取到的曲线以空间直线为对称轴进行旋转移动和旋转拷贝.（4）平面旋转对拾取到的曲线以平面中某一点进行旋转和旋转拷贝.（5)平移对拾取到的曲线相对于原址进行平移和拷贝。（6)缩放对拾取到的曲线按比例进行放大和缩小。（7)阵列：阵列的目的是通过一次操作同时生成若干个相同的图形，以提高作图速度，它分为圆形阵列和矩形阵列两种。7。１0.4。３曲线的编辑在“图形编辑"模块中,有三个曲线编辑功能：曲线裁剪、曲线过渡和曲线打断。（１)曲线裁剪使用曲线做剪刀，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，得到新的曲线。系统提供如下曲线裁剪方式:快速裁剪、线裁剪、点裁剪、修剪①快速裁剪该功能为"快速裁剪"是指系统对曲线修剪具有”指哪裁哪”快速反映.说明:当系统中的复杂曲线极多的时候，建议不用”快速裁剪"。因为在大量复杂曲线处理过程中，系统计算速度较慢，从而将影响用户的工作效率。②线裁剪功能:以一条曲线作为剪刀,对其它曲线进行裁剪.说明:1)、曲线延伸功能.如果剪刀线和被剪曲线之间没有实际交点，系统在分别依此自动延长被裁剪线和剪刀线进行求交,在得到的交点处进行裁剪。延伸的规则是：直线和样条线端点切线方向延伸,圆弧按整圆处理。由于采用延伸的做法,可以利用该功能实现对曲线的延伸.2）、在拾取了剪刀线之后,可拾取多样条被裁剪曲线.系统约定拾取的段是裁剪后保留的段，因而可实现多根曲线在剪刀线处齐边的效果。3)、系统还提供“正常方式”和“投影方式”两种方式裁剪。“正常方式”只对曲线本身和延伸后的曲线进行求交处理;“投影方式”则对曲线在当前平面上施行投影后进行求交处理，因此可实现不共面曲线的裁剪.4）、不仅拾取被裁剪曲线的位置确定了裁剪后保留的曲线段，而且有时拾取剪刀线的位置也会对裁剪结果产生影响:在剪刀线与被裁剪线有两个以上的交点时,系统约定取离剪刀线上拾取点较近的交点进行裁剪.③点裁剪利用点（通常是屏幕点)作为剪刀,对曲线进行裁剪。说明：１)、在拾取了被裁剪曲线之后,利用点工具菜单输入一个剪刀点，系统对曲线在离剪刀点最近处施行裁剪。2）、具有曲线延伸功能。同样，这里采用延伸的做法,通常用户可以利用本功能实现曲线的延伸。④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。说明：1）、与“线裁剪”和“点裁剪”不同，本功能中系统将裁剪掉您所拾取的曲线段，而保留在剪刀线另一侧的曲线段.2)、不同之处还在于,这里不采用延伸的做法，只在有实际交点处进行裁剪.3）、另外，在本功能中，剪刀线同时也可以作为被裁剪线。（2)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导角。对尖角、倒角及圆角过渡中需裁剪的情形,拾取的段均是需保留的段。通过立即菜单选择以下方式:①圆角过渡用于在两根曲线之间进行给定半径的圆弧光滑过渡。圆弧在两曲线的哪个侧边生成取决于两根曲线上的拾取位置。可利用立即菜单控制是否对两条曲线进行裁剪,此处裁剪是用生成的圆弧对曲线进行裁剪。系统约定只生成劣弧（圆心角小于180度的圆弧）。②尖角过渡用于在给定的两根曲线之间进行过渡,过渡后在两曲线的交点处呈尖角。尖角过渡后。尖角过渡后,一根曲线被另一根曲线裁剪。③倒角过渡用于在给定的两直线之间进行过渡，过渡后在两直线之间倒一条直线.倒角过渡后，两直线分别被倒角线裁剪。（3）曲线打断把拾取到的一条曲线在指定点处打断，形成两条曲线。7.1０。4.4绘制图形示例以下将绘制一个简单图形，以加深用户对CAXA数控车图形概念和操作规范的理解。（１）执行“直线”生成命令从菜单“应用”→“曲线生成"→“直线”命令或在工具条中点击“直线"图标，在左边的状态树下方出现直线的立即菜单：图7-３４直线命令下的立即菜单此时,系统提示：“第一点:（切点、垂足点）"。要求输入直线的第一点。按“回车（Enter）”键,在屏幕绘图区出现坐标输入条,输入坐标（-６0,0，0）。如图7－35所示：图7-３５点标输入条状态条提示:“第二点：（切点、垂足点)”。要求输入直线的第二点.和输入第一点同样,输入第二点坐标(4０,0,0)生成一条直线,按鼠标右键结束。用鼠标点击直线立即菜单中的直线项,在所列出的方式中选择“平行线",并把平行线的“过点”方式改为“距离”方式,然后把距离改为３0。如图７—３6所示:图7—３６立即菜单选择此时,系统提示：“拾取直线",用鼠标点取生成的直线，出现如图7—３７所示的箭头。同时，状态条提示：“选择等距方向”。图7-３7平行线操作过程１用鼠标点取向上的箭头。生成一条直线，如下图７-38所示：图7-3８平行线操作过程2重复做平行线的操作，向下做一条平行线。图7-39平行线操作过程３图7—40平行线操作过程４（2）执行“删除”命令执行“编辑”→“删除”命令或点“删赊”图标，系统提示：“拾取元素".用鼠标点取中间的直线,然后按鼠标右键。就会删除中间的直线。（３）执行“直线”生成命令把立即菜单切换成“两点线”方式。系统提示:“第一点：(切点、垂足点）”.此时，按空格键，会弹出一个点工具菜单，如图7—４１所示:选择“端点”，然后用鼠标点取上面直线的左端，系统又提示：“第二点:(切点、垂足点）”。再用鼠标点取下面曲线的左端，生成一条直线.按鼠标右键结束画直线.根据提示重复上述操作，画出右边的直线。连续按两次鼠标右键,结束画线命令。图7－4１工具菜单图7—４2平行线操作过程5(4)执行“圆弧”生成命令运行菜单“应用"→“曲线生成”→“圆弧”命令或在工具条中点击“圆弧”图标,立即菜单状态是“三点圆弧”.按空格键弹出点工具菜单,选择“切点”。然后根据提示依次选择最上面的直线，最右面的直线和下面的直线,就可以生成与这三条直线相切的圆弧。如下图所示：图7—43平行线操作过程６(5）执行“曲线裁剪”命令，运行菜单“应用”→“线面编辑”→“曲线裁剪”命令或在工具条中点击“曲线裁剪”图标,立即菜单显示“快速裁剪”状态。系统提示：“拾取被裁剪曲线（选取被裁掉的段）”。根据提示,用鼠标选取上面直线的右段，，然后点取下面直线的右段，裁剪掉右段.如图7—4４所示：图7—44平行线操作过程7（左图显示鼠标点取曲线的位置，右图表示裁剪后的结果)(６)执行“删除”命令删除右边的直线.结果如下图所示：图７—45平行线操作过程87.1０.4．5ＤＡＴ数据文件格式DAT数据文件;（自定义数据文本文件格式).该种格式文件说明如下：读入一个文本数据文件，直接生成点、直线、B样条曲线和曲面。数据文件的扩展名是DAＴ。该文本文件的格式有以下要求：文件分段表示，每一段是一个或多个点、直线、B样条曲线或曲面.点表示为：ＰOINTｘ1，ｙl，Z1x2,ｙ2，z2Xｎ,yn,2n其中，ＰＯINT是关键字，表示下面一段数据是点。每一行数据是一个点。直线表示为:LINEＸ１，ｙ１，２1Ｘ2，ｙ2，z2Xｎ,yn，Zn其中,ＬIＮE是关键字，表示下面一段数据是首尾相连的直线.样条表示为：SPLIＮＥnX1，y１，21Ｘ２,ｙ2，Z2Xn,yn,2ｎ其中，SPLINE为关键字,表示下面一段是样条数据;n指有ｎ个点：（ｘ1，yｌ,z１）、（x２，ｙ2，z2）、。．．、（xn，yn,zn）为ｎ个坐标点在文件的结尾有关键字ＥOF。表示文件结束。下面是一个数据文件的例子：POＩＮＴ0。０，0．0,0.01０．0，０，0,０。020．0,0.0；0。０LINE６０．66５４，—159。４６6l，2３.２０４6５9。4２87，—１59．4６6ｌ，2８．066458．1８6６,-15９.46４７,32．73４25７，8873,—159。4582,3３.8７７8SＰＬIＮE４60。66５4,—15９．46６1,23．204659。４287，-1５9.4６６l，2８。066458．18６6，—1５９.4647，32.734257。8873，-１５9．4５８2，33．8７7８SPLINE85８.４501,—154．4６６1,２0.８20557．756７，—１54。４６6l，２5。6６７45６。6０35,-1５4.４6７4,30.381455.4083，—1５4。4６４3,35.０69854．1６１8，-１54．４7６2，39.９01７５2，８７34,—154。4609,４４。71７０51．54９4，—1５４。4６６9,49。52２051．2099，—15４．4712，5０。73６4MESＨ２，2０．０，0．０，0．0１0.0，０。０,10．00．0，１0.０，10。010．0，１０,0,０.0EOF该文件生成３个点，3条直线和2个B样条曲线。7。１０。5数控加工7．10.5。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,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一一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:（1)对图纸进行分析，确定需要数控加工的部分.(2）利用图形软件对需要数控加工的部分造型。（3)据加工条件,选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)（４)轨迹的仿真检验。(５）传给机床加工。数控加工有以下主要优点:（1）零件一致性好,质量稳定。因为数控机床的定位精度和重复定位精度都很高,很容易保零件尺寸的一致性，而且，大大减少了人为因素的影响。（2)可加工任何复杂的产品，且精度不受复杂度的影响。(3)降低工人的体力劳动强度，从而节省出时间,从事创造性的工作.７．10。5.2数控加工的基本概念（１)用CAXA数控车实现加工的过程：首先，须配置好机床.这是正确输出代码的关键；其次，看懂图纸，用曲线表达工件；然后,根据工件形状，选择合适的加工方式,生成刀位轨迹;最后,生成Ｇ代码，传给机床。（2）两轴加工在CＡXA数控车中，机床坐标系的Z轴即是绝对坐标系的X轴，平面图形均指投影到绝对坐标系的XＯY面的图形.(３）轮廓轮廓是一系列首尾相接曲线的集合,如下图所示：图７－４6轮廓示例在进行数控编程,交互指定待加工图形时,常常需要用户指定毛坯的轮廓，用来界定被加工的表面或被加工的毛坯本身。如果毛坯轮廓是用来界定被加工表面的,则要求指定的轮廓是闭合的：如果加工的是毛坯轮廓本身,则毛坯轮廓也可以不闭合.（4)毛坯轮廓针对粗车,需要制定被加工体的毛坯。毛坯轮廓是一系列首尾相接曲线的集合,如下图所示:图7—4７毛坯轮廓示例在进行数控编程，交互指定待加工图形时,常常需要用户指定毛坯的轮廓,用来界定被加工的表面或被加工的毛坯本身。如果毛坯轮廓是用来界定被加工表面的，则要求指定的轮廓是闭合的：如果加工的是毛坯轮廓本身,则毛坯轮廓也可以不闭合。(5）机床参数数控车床的一些速度参数,包括主轴转速、接近速度、进给速度和退刀速度。如下图７-4８所示。图7—48数控车中各种速度示意（Ｌ：慢速下刀、快速退刀距离)主轴转速是切削时机床主轴转动的角速度;进给速度是正常切削时刀具行进的线速度(ｒ／ｍm);接近速度为从进刀点到切入工件前刀具行进的线速度,又称进刀速度:退刀速度为刀具离开工件回到退刀位置时刀具行进的线速度。这些速度参数的给定一般、依赖于用户的经验，原则上讲,它们与机床本身、工件的材料、刀具材料、工件的加工精度和表面光洁度要求等相关。速度参数与加工的效率密切相关。（6)刀具轨迹和刀位点刀具轨迹是系统按给定工艺要求生成的对给定加工图形进行切削时刀具行进的路线，如下图7—49所示。图7－49刀具轨迹和刀位点系统以图形方式显示.刀具轨迹由一系列有序的刀位点和连接这些刀位点的直线（直线插补)或圆弧(圆弧插补）组成。本系统的刀具轨迹是按刀尖位置来显示的。（７)加工余量车加工是一个去余量的过程，即从毛坯开始逐步除去多余的材料,以得到需要的零件。这种过程往往由粗加工和精加工构成，必要时还需要进行半精加工,即需经过多道工序的加工.在前一道工序中,往往需给下一道工序留下一定的余量。实际的加工模型是指定的加工模型按给定的加工余量进行等距的结果.如下图7－5０所示：图7－5０加工余量（8)加工误差刀具轨迹和实际加工模型的偏差即加工误差。用户可通过控制加工误差来控制加工的精度.用户给出的加工误差是刀具轨迹同加工模型之间伪最大允许偏差，系统保证刀具轨迹与实际加工模型之间的偏离不大于加工误差。用户应根据实际工艺要求给定加工误差，如在进行粗加工时，加工误差可以较大，否则加工效率会受到不必要的影响；而进行精加工时,需根据表面要求等给定加工误差。在两轴加工中,对于直线和圆弧的加工不存在加工误差，加工误差指对样条线进行加工时用折线段逼近样条时的误差。如下图7-５1所示：图7-５１加工误差与步长（９）干涉切削被加工表面时,如刀具切到了不应该切的部分,则称为出现干涉现象,或者叫做过切。在ＣＡXA数控车系统中,干涉分为以下两种情况:①被加工表面中存在刀具切削不到的部分时存在的过切现象。②切削时,刀具与未加工表面存在的过切现象.7。10。6数控车功能7.10.６．１刀具管理该功能定义、确定刀具的有关数据，以便于用户从刀具库中获取刀具信息和对刀具库进行维护.刀具库管理功能包括轮廓车刀、切槽刀具、螺纹车刀、钻孔刀具四种刀具类型的管理。(1)操作方法在“应用”菜单区中“数控车”子菜单区选取“刀具管理”菜单项,系统弹出刀具库管理对话框,用后可按自己的需要添加新的刀具,对已有刀具的参数进行修改，更换使用的当前刀等。当需要定义新的刀具时，按“增加刀具”按钮可弹出添加刀具对话框。在刀具列表中选择要删除的刀具名,按“删除刀具”按钮可从刀具库中删除所选择的刀具.注意：不能删除当前刀具。在刀具列表中选择要使用得当前刀具名，按“置当前刀”可将选择的刀具设为当前刀具,也可在刀具列表中用鼠标双击所选的刀具。改变参数后，按“修改刀具”按钮即可对刀具参数进行修改.需要指出的是，刀具库中的各种刀具只是同一类刀具的抽象描述,并非符合国标或其他标准的详细刀具库。所以只列出了对轨迹生成有影响的部分参数，其他与具体加工工艺相关的刀具参数并未列出。例如，将各种外轮廓，内轮廓，端面粗精车刀均归为轮廓车刀，对轨迹生成没有影响。其它补充信息可在“备注"栏中输入。下面将对各种刀具参数做详细说明。（2）参数说明①轮廓车刀刀具名：刀具的名称；,用于刀具标识和列表。刀具名是唯一的。刀具号:刀具的系列号,用于后置处理的自动换刀指令。刀具号唯一,并对应机床的刀库。刀具补偿号:刀具补偿值的序列号,其值对应于机床的数据库.．刀柄长度：刀具可夹持段的长度。刀柄宽度：刀具可夹持段的宽度。刀角长度:刀具可切削段的．长度。刀尖半径：刀尖部分用于切削的圆弧的半径。刀具前角：刀具前刃与工件旋转轴的夹角。当前轮廓车刀:显示当前使用的刀具的刀具名。当前刀具就是在加工中要使用的刀具,在加工轨迹的生成中要使用当前刀具的刀具参数.轮廓车刀列表：显示刀具库中所有同类型刀具的名称,可通过鼠标或键盘的上下键选择不同的刀具名,刀具参数表中将显示所选刀具的参数。用鼠标双击所选的刀具还能将其置为当前刀具。图7－52轮廓车刀参数对话框②切槽刀具刀具名:刀具的名称，用于刀具标识和列表。刀具名是唯一的。刀具号：刀具的系列号，用于后置处理的自动换刀指令.刀具号唯一，对应机床的刀具库.刀具补偿号：刀具补偿值的序列号，其值对应于机床的数据库。刀具长度:刀具的总体长度。刀柄宽度：刀具夹持段的宽度。刀刃宽度:刀具切削刃的宽度。刀尖半径：刀具切削刃两端圆弧的半径。刀具引角:刀具切削段两侧边与垂直于切削方向的夹角。当前切槽刀具:显示当前使用的刀具的刀具名;当前刀具就是在加工中要使用的刀具,在加工轨迹的生成中要使用当前刀具的刀具参数。切槽刀具列表:显示刀具库中所有同类型刀具的名称，可通过鼠标或键盘的上下键选择不同的刀具名，刀具参数表中将显示所选刀具的参数。用鼠标双击所选的刀具还能将其置为当前刀具。图7—５３切槽刀具参数对话框③钻孔刀具刀具名：刀具的名称，用于刀具标识和列表。刀具名是唯一的。刀具号：刀具的系列号，用于后置处理的自动换刀指令。刀具号唯一，对应机床的刀具库。刀具补偿号：刀具补偿值的序列号，其值对应机床的数据库。刀具半径:刀具的半径.刀尖角度：钻头前段尖部的角度.刀刃长度：刀具的刀杆可用于切削部分的长度。刀杆长度:刀尖到刀柄之间的距离。刀杆长度应大于刀刃有效长度。当前钻孔刀具：显示当前使用的刀具的刀具名.当前刀具就是在加工中要使用的刀具,在加工轨迹的生成中要使用当前刀具的刀具参数。钻孔刀具列表：显示刀具库中所有同类型刀具的名称,可通过鼠标或键盘的上下键选择不同的刀具名,刀具参数表中将显示所选刀具的参数。用鼠标双击所选的刀具还能将其置为当前刀具。图7—54钻孔刀具参数对话框④螺纹车刀刀具名:刀具的名称，用于刀具标识和列表。刀具名是唯一的。刀具号：刀具的系列号,用于后置处理的自动换刀指令。刀具号唯一，对应机床的刀具库.刀具补偿号:刀具补偿值的序列号，其值对应机床的数据库。刀柄长度:刀具可夹持段的长度。刀柄宽度：刀具夹持段的宽度。刀刃长度:刀具切削刃顶部的宽度。对于三角螺纹车刀，刀刃宽度等于０.刀刃长度：刀具切削刃顶部的宽度。对于三角螺纹车刀,刀刃宽度等于0。刀具角度：刀具切削段两侧边与垂直于切削方向的夹角，该角度决定了车削出的螺纹的螺纹角.刀尖宽度：螺纹齿底宽度。当前螺纹车刀:显示当前使用的刀具的刀具名。当前刀具就是在加工中要使用的刀具，在加工轨迹的生成中要使用当前刀具的刀具参数.螺纹车刀列表:显示刀具库中所有同类型刀具的名称，可通过鼠标或键盘的上下键选择不同的刀具名,刀具参数表中将显示所选刀具的参数。用鼠标双击所选的刀具还能将其置为当前刀具。图７－55螺纹车刀参数对话框7.１0.６.2轮廓粗车该功能用于实现对工件外轮廓表面、内轮廓表面和端面的粗车加工,用来快速清除毛坯的多余部分。做轮廓粗车时要确定被加工轮廓和毛坯轮廓，被加工轮廓就是加工结束后的工件表面轮廓，毛坯轮廓就是加工前毛坯的表面轮廓.被加工轮廓和毛坯轮廓两端点相连，两轮廓共同构成一个封闭的加工区域，在此区域的材料将