0 引言

　　CAXA制造工程師是由北京數(shù)碼大方科技股份有限公司開發(fā)，國內(nèi)領(lǐng)先的工業(yè)軟件，它采用了全中文界面，具有簡單、易學(xué)、易用、高效、上手快的特點(diǎn)，是一款對計算機(jī)技術(shù)指標(biāo)要求不高、且具有卓越輔助設(shè)計和輔助制造性能的優(yōu)秀軟件，該軟件不同于其它國外開發(fā)的CAD/CAM軟件，對于初學(xué)者來說，比較容易入門，為此在許多高等院校都開設(shè)了這門課。目前在鍛造模具、塑料模具、汽車覆蓋件拉伸模具、壓力鑄造模具等復(fù)雜模具的制造中已得到廣泛應(yīng)用，并可以對兵器、航空航天等行業(yè)的精密零件進(jìn)行3D造型、數(shù)控加工仿真、生成數(shù)控加工程序和工藝規(guī)程。造型是數(shù)控加工的基礎(chǔ)，CAXA制造工程師提供了二維和三維線架造型、自由曲面造型、基于實(shí)體的特征造型以及實(shí)體特征與曲面相結(jié)合的多種造型方法，可以對任意形狀的復(fù)雜零件實(shí)現(xiàn)造型設(shè)計和輔助制造。特別是精確的實(shí)體特征造型技術(shù)完全摒棄了傳統(tǒng)的體素合并和“交、并、差”的繁瑣方式，簡化了零件的造型設(shè)計。

　　“曲線打斷”是把拾取到的一條曲線在指定點(diǎn)處打斷，形成兩條曲線，產(chǎn)生新的端點(diǎn)。它是造型過程中常用的基本功能，對提高繪圖質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。若不合理使用該功能，在三維造型中經(jīng)常會出現(xiàn)條件不滿足無法生成模型或操作失敗現(xiàn)象。

1 “曲線打斷”的應(yīng)用實(shí)例

　　1.1 在特征生成“放樣增料”中的應(yīng)用

　　該零件由四部分組成，其中Ⅲ是上底面為矩形、下底面為圓形的臺體，由于兩底面的截面形狀不相似，在采用“放樣增料”造型時產(chǎn)生扭曲，如圖2所示，因此在做草圖時需要對上截面曲線矩形、下截面圓曲線的對應(yīng)點(diǎn)進(jìn)行“曲線打斷”操作，確保“放樣增料”指令拾取上、下截面曲線的對應(yīng)點(diǎn)位置，生成的實(shí)體特征形狀精確不扭曲。

　　具體步驟如下：

　?、僭诹慵卣鳂渖线x擇XOY面為草圖基準(zhǔn)面；

　?、诎碏2鍵進(jìn)入草圖狀態(tài)；

　?、垡宰鴺?biāo)原點(diǎn)為圓心作直徑為55mm的圓；

　?、苓x擇打斷功能，拾取圓最右側(cè)的型值點(diǎn)；

　?、莅碏2鍵退出草圖；

　?、迾?gòu)建新的基準(zhǔn)面，距離坐標(biāo)平面XOY為20mm，并在該基準(zhǔn)面內(nèi)作矩形草圖，然后依次在80×60各邊的中點(diǎn)位置分別打斷；

　?、邌螕?amp;ldquo;放樣增料”實(shí)體特征，在X軸正方向?qū)?yīng)邊的中點(diǎn)位置對應(yīng)拾取。

　　可以看出沒有利用“曲線打斷”指令的圖2的造型產(chǎn)生扭曲變形，不符合造型要求，而圖4只是在作每個截面曲線時多增加了一步“曲線打斷”的操作，就實(shí)現(xiàn)精確的造型。

　　1.2 在曲面生成直紋面中的應(yīng)用

　　圖1所示的零件圖的實(shí)體，還可以借助曲面造型，先生成閉合曲面，再用實(shí)體特征的“閉合曲面填充”功能生成實(shí)體，其中Ⅲ部分的曲面生成可以選擇“直紋面”功能，同樣防止生成的曲面發(fā)生扭曲，需要在對應(yīng)點(diǎn)位置進(jìn)行“打斷操作。

　　曲面生成的具體步驟如下：

　?、僭赬OY面作直徑為55mm的圓和80mm×60mm的矩形；

　　②沿Z軸正方向平移矩形20mm；

　　③在圓右側(cè)型值點(diǎn)位置打斷；

　?、茉诰匦蝀軸正方向?qū)?yīng)邊的中點(diǎn)位置打斷，并從打斷處拾取（最好用單個拾?。┻M(jìn)行“曲線組合”；

　　⑤用“直紋面”功能，在X軸正方向上的對應(yīng)位置拾取圓和矩形兩個截止線，生成曲面。

　　1.3 在特征生成導(dǎo)動增料中的應(yīng)用

　　包括底部圓盤、三角星、圓周凸臺組成，其中，圓周凸臺的造型方法可采用CAXA制造工程師實(shí)體特征的旋轉(zhuǎn)增料或?qū)釉隽贤瓿?，若采用?dǎo)動增料造型時，需要截面線和軌跡線，截面線是半徑為R2的半圓，而軌跡線即是直徑為86mm的圓，但是按照這樣的線條操作，在造型時會發(fā)現(xiàn)指令是不執(zhí)行的，所以要思考一下還有哪些條件不滿足，雖然看起來直徑為86mm的圓在形狀上是可以的，根據(jù)經(jīng)驗“導(dǎo)動增料”中的軌跡線是不能封閉的，為此需對直徑為86mm的圓打斷并作隱藏處理。

　　具體步驟如下：

　?、僭赬OY作圖平面內(nèi)作直徑為86mm的圓，在X軸方向正負(fù)兩位置進(jìn)行打斷操作；

　　②在零件特征樹上選擇XOZ面為草圖平面；

　　③按F2鍵進(jìn)入草圖狀態(tài)；

　?、芤源驍帱c(diǎn)為圓心作半徑為2mm圓的草圖；

　?、莅碏2鍵退出草圖；

　?、揠[藏前半部分被打斷的半圓，用導(dǎo)動增料生成半圓環(huán)體；

　　⑦用同樣方法生成另半圓環(huán)體，然后全部顯示；

　　上例的圓環(huán)由于是旋轉(zhuǎn)體所以可以用“導(dǎo)動增料”或“旋轉(zhuǎn)增料”生成實(shí)體，但若是橢圓或其它不對稱的圖形，就必須用“導(dǎo)動增料”造型，而“導(dǎo)動增料”的軌跡線不能是封閉的，就必須采用“曲線打斷”分成兩部分，再分別導(dǎo)動生成要求的實(shí)體。

　　1.4 在圓弧面造型中的應(yīng)用

　　繪制圖11所示的天圓地方的曲面造型。其中標(biāo)注2的曲面可以用直紋面或三邊面造型，而不是要求的圓弧面，為此需要對曲線圓進(jìn)行打斷操作。

　　具體操作步驟：

　　1)拾取圓，并用圓的型值點(diǎn)，在四個位置作“打斷”操作；

　　2)用直紋面中的“點(diǎn)+曲線”，即可得到需要的圓弧面；

2 結(jié)論

　　以上是作者在CAXA制造工程師造型過程中，發(fā)現(xiàn)的一些必須使用“曲線打斷”的典型實(shí)例，通過實(shí)例總結(jié)出“曲線打斷”使用時的一些經(jīng)驗如下。

　　2.1“曲線打斷”用于需拾取兩個截面線形狀不同的CAXA造型

　　當(dāng)圖形出現(xiàn)扭曲或變形不符合造型要求時，應(yīng)考慮使用“曲線打斷”。CAXA制造工程師的曲面和實(shí)體特征指令造型時，一般都是先構(gòu)造線架，接著再采用相應(yīng)指令造型。但在采用相應(yīng)指令造型時往往出現(xiàn)扭曲和變形不符合造型要求，如圖2所示，這時就要注意兩個截面曲線的形狀，若截面曲線形狀不相似，就要使用“曲線打斷”在兩個截面曲線對應(yīng)的位置得到拾取點(diǎn)，對應(yīng)點(diǎn)拾取后得到需要的造型。

　　2.2 “曲線打斷”用于需要非封閉曲線的CAXA造型

　　當(dāng)特征生成指令中的“導(dǎo)動增料和導(dǎo)動除料”的軌跡線是封閉時，應(yīng)使用“曲線打斷”把其斷開。由于“導(dǎo)動增料和導(dǎo)動除料”的軌跡線不能是封閉的，否則完不成操作，為此當(dāng)指令不執(zhí)行時，就要考慮軌跡線是否斷開。

　　2.3“曲線打斷”用于需拾取部分曲線的CAXA造型

　　當(dāng)造型時使用的是整條曲線的部分時，需使用“曲線打斷”。例如，前面圖11中根據(jù)造型要求的整個圓的一部分，不打斷時拾取的是整個圓周，得到的是不合要求的圓錐面；而當(dāng)使用“曲線打斷”把圓周分為四部分時，拾取的是圓周的四分之一，就得到需要的圓弧面。

3 結(jié)束語

　　工程技術(shù)人員在使用CAXA制造工程師時，首先要熟悉軟件的所有功能，并能靈活應(yīng)用，同樣的模型可以采用不同造型方法，通過對比找到最佳途徑；其次是通過大量的建模發(fā)現(xiàn)問題，及時總結(jié)，避免錯誤的再次出現(xiàn)，提高效率，即所謂的“熟能生巧”。另外就是對所需造型的零件圖要分析結(jié)構(gòu)組成、讀懂、讀透，然后選擇合適的造型方法。實(shí)際使用證明CAXA制造工程師可以很方便地自動生成精確、可靠的數(shù)控加工程序，為數(shù)控加工行業(yè)提供了從造型設(shè)計到加工代碼生成的全面、高效的解決途徑。