学习准备1.1 CAXA制造工程师简介

1.1.1 CAXA制造工程师软件的功能及特点

CAD/CAM（Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing）是指计算机辅助设计与辅助制造技术。其以计算机及辅助软件系统为主要工具，帮助人们处理各种信息，进行产品的设计与制造，将传统的彼此相对独立的设计与制造工作结合为一个整体来考虑，实现信息处理的高度一体化。CAD一般是指工程技术人员以计算机为辅助工具，完成产品的设计、工程分析、绘图等工作。狭义的CAM一般仅指NC（Numerical Control，数值控制）程序编制，包括刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成等。广义的CAM是指工程技术人员以计算机为辅助工具，完成从生产准备到产品制造整个过程的活动，包括工艺过程设计、工装设计、NC自动编程、生产作业计划、生产控制、质量控制等。目前，CAD/CAM主要用于产品设计与加工程序编制过程，其应用能够大大提高设计效率，优化设计方案，减轻设计人员的工作强度，缩短设计周期，提升设计标准化程度。

CAXA CAM制造工程师是基于CAXA 3D平台开发的CAD/CAM系统，采用3D实体造型、线架曲面造型等混合建模方式，与数控车及线切割共同组成了CAXA CAM产品系列，提供了具有卓越工艺性的2～5轴数控铣削、2轴车削、车铣复合、雕刻加工等特种数控加工编程。它能为数控加工提供从2D/3D造型设计到加工轨迹代码生成、加工仿真、代码校验以及实体仿真的工具。2D/3D模型数据兼容性强，无需中间格式转换，支持线框仿真、实体仿真、轨迹反读等仿真类型，具有智能、高效、安全、丰富的特性，其主要功能特点如下。

1.2D/3D设计与CAM一体化，无缝集成专业工程图

CAXA CAM制造工程师无缝集成了CAXA CAD电子图板和3D实体设计，可以在同一软件环境下轻松进行3D、2D设计和数控编程，不再需要其他独立的二维和三维软件，彻底解决了采用传统单一3D设计平台面临的挑战。图1-1所示为制造工程师环境下生成的工程图。

2.特征实体造型

CAXA CAM制造工程师采用精确的特征实体造型技术，可将设计信息用特征术语来描述，简便而准确。常见的特征包括孔、槽、型腔、凸台、圆柱体、圆锥体、球体和管子等，CAXA CAM制造工程师可以方便地建立和管理这些特征信息。实体模型的生成可以用增料方式，通过拉伸、旋转、导动、放样或加厚曲面来实现，也可以通过减料方式，从实体中减掉实体或用曲面裁剪来实现，还可以用等半径过渡、变半径过渡、倒角、打孔、增加拔模斜度和抽壳等高级特征功能来实现。

3.NURBS（Non-Uniform Rational B-Splines）自由曲面造型

CAXA CAM制造工程师提供了丰富的从线框到曲面的建模手段。可通过列表数据、数学模型、字体文件及各种测量数据生成样条曲线，通过扫描、放样、拉伸、导动、等距、边界网格等多种形式生成复杂曲面，并可对曲面进行灵活裁剪、过渡、拉伸、缝合、拼接、相交和变形等编辑操作，建立复杂的曲面模型。通过曲面模型生成的真实感图，可直观显示设计结果。

4.曲面实体复合造型

CAXA CAM制造工程师基于实体的“精确特征造型”技术，使曲面造型融合进实体特征中，形成一体化的曲面实体复合造型模式。利用这一模式，可实现曲面裁剪实体、曲面生成实体、曲面约束实体等混合操作，是用户设计产品和模具的有力工具。

5.两轴到五轴丰富的数控加工编程策略

CAXA CAM制造工程师将CAD模型与CAM加工技术无缝集成，可直接对曲面、实体模型进行一致的加工操作。支持轨迹参数化和批处理功能，明显提高工作效率；支持高速切削，大幅度提高了加工效率和加工质量。图1-2所示为生成刀具轨迹。

（1）两轴到两轴半加工方式 可直接利用零件的轮廓曲线（线架）生成加工轨迹指令，而无需建立其三维模型；提供轮廓加工和区域加工功能，加工区域内允许有任意形状和数量的岛。可分别指定加工轮廓和岛的拔模斜度，自动进行分层加工。

（2）三轴加工方式 多样化的加工方式可以安排从粗加工、半精加工到精加工的加工工艺路线。

（3）四轴到五轴加工方式 提供曲线加工、平切面加工、参数线加工、侧刃铣削加工等多种多轴加工功能。图1-3所示为定向加工刀具轨迹生成。

6.智能钻孔加工

CAXA CAM制造工程师可以智能识别零件模型中孔的直径和深度，并可以根据孔的轴线自动生成三轴或多轴轨迹，支持孔加工最短路线排列，并生成代码文件。相比传统加工策略能够有效提升50%以上的编程效率。图1-4所示为智能钻孔加工。

7.多工位加工

多工位加工利用数控机床原有的加工能力和相应的功能，完成多个相同或者是不同工件的同时装夹与连续自动化加工，在一定程度上降低了加工过程中的生产辅助时间。这一过程中主轴切削运转率得到有效提升，对数控设备利用率以及加工效率提升具有重要作用，有利于提高材料使用的有效性，减少生产资金成本。图1-5所示为多工位加工示意。

8.通用的后置处理便捷化输出数控系统加工代码

CAXA CAM制造工程师全面支持SIEMENS、FANUC等多种主流机床控制系统，提供的后置处理器，无需生成中间文件就可直接输出G代码控制指令。不仅可以提供常见的数控系统的后置格式，用户还可以定义专用数控系统的后置处理格式；可生成详细的加工工艺清单，方便G代码文件的应用和管理。图1-6所示为后置设置界面。

1.1.2 启动CAXA制造工程师

1.PC系统配置要求

CAXA制造工程师以PC为硬件平台进行安装，可运行于Windows 7（32位/64位）/Windows 8（32位/64位）/Windows 10（32位/64位）系统平台之上。对硬件配置的最低要求为：8GB内存，2.8GHz以上CPU，128bit、2GB独立显卡。推荐的硬件配置为：16GB以上内存，3.5GHz以上CPU，128bit、4GB以上独立显卡及20GB以上硬盘。

2.运行CAXA制造工程师的方法

有两种方法可以运行CAXA制造工程师。

1）在CAXA制造工程师正常安装完成后，桌面会出现“CAXA CAM制造工程师”的图标，双击“CAXA CAM制造工程师”图标就可以进入软件。

2）选择桌面左下角的“开始”→“程序”→“CAXA”/“CAXA CAM制造工程师”→“CAXA CAM制造工程师”进入软件。