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基于CAXA与Pro/E的艺术图形零件线切割加工方法马军1，段永彬1，张文灼1，韩开生2摘要：论述了利用Pro/E软件中的NC组件模块，采用线切割的方法加工艺术图形零件的过程。通过具体的实例讲述了用“CAXA线切割”软件进行“位图矢量化”、“修改图形”、“数据交换”的方法以及利用Pro/E软件建立“制造模型”、“线切割加工轨迹”、“创建后处理器”、“生成G代码加工程序”的线切割加工艺术图形的操作过程。通过CAXA与Pro/E两种软件的交替使用，解决了艺术图形的仿形加工以及国际通用G代码生成的问题。关键词：线切割；Pro/E；G代码中图分类号：TP2730引言在线切割加工中，有时要加工一些艺术图形一类的工件，如，生肖、商标等。此时，一般的做法是通过网络找到合适的.jpg或.bmp图形文件，也可以通过扫描仪将纸质图形或图像输入计算机，再利用CAD软件为图形做矢量化，生成G代码供线切割机床加工。目前，使用较多的线切割软件是CAXAV2或CAXAXP，但是CAXAXP只能生成国内通用的3B代码，不能生成国际通用的G代码，而CAXAV2虽然能生成G代码，但它只能在Windows98系统下运行，而无法在WindowsXP、vista、Windows7下运行，使用性受到限制，因此可以采用Pro/E与CAXAXP线切割软件，利用CAXAXP线切割软件的位图矢量化功能，以及Pro/E软件的线切割加工生成G代码的特性，进而总结出一种有效的艺术图形零件线切割加工方法。下面以小兔图形零件为例，具体说明艺术图形的线切割加工方法。1位图矢量化通过Internet网络找到小兔平面图形，图片保存为bmp格式。打开“CAXAXP线切割软件”，连续选取【绘制】、【高级曲线】、【位图矢量化】、【矢量化】命令，打开保存的小兔位图文件(bmp格式)，打开位图文件的同时弹出【位图矢量化】立即菜单，设置好各项内容，并将位图隐藏，然后对矢量化后的图形进行调整，最终屏幕上显示矢量化后的小兔轮廓线条，如图1所示。图1矢量化后的图形图2修改后的图形2图形的修整与数据交换因为线切割加工的轮廓图形不能有相交或者是重复的线段，而位图矢量化后的图形是由很多不连续的样条曲线组成的，基本不符合线切割的条件，因此要对矢量化后的图形做修改，使之成为类似一笔连接的图形，可以采用在“CAXAXP线切割软件”中修改的方法。首先裁剪多余的线条，再利用样条线将图形的不连续的部分整体轮廓相连，形成封闭的图形，修改后的图形如图2所示。将CAXAXP线切割软件矢量化并修改后的图形保存为.iges格式，以便与Pro/E软件进行数据交换。3创建制造模型以装配方式创建制造模型，是数控加工中使用最频繁的一种创建制造模型的方法。所谓以装配方式创建制造模型，就是对事先创建好的零件与工件，通过装配命令组装来完成制造模型的创建。在本例中采用以装配方式创建制造模型。制造模型包括参照模型和工件，依照以下步骤分别创建。依次点击【Pro/E4.0软件】、【新建】、【制造】命令，弹出【菜单管理器】，选择【制造模型】、【装配】、【参照模型】，再打开由CAXAXP线切割软件保存的iges格式的小兔图形，把约束类设为【缺省】，这样可以建立参照模型，接着点击【创建】、【工件】、【实体】、【加材料】，按照菜单进行一系列的操作，可以建立工件，最后创建的制造模型如图3所示。图3制造模型4生成线切割加工轨迹根据建立的制造模型进行机床、加工零点、钼丝直径、切割方向、切削速度等参数设置，其中机床选取Wedm,2轴，加工零点选择“NC_ASM_DEF_CSYS”坐标系，选取小兔图形轮廓作为加工曲线，在各项参数都设置完成后，进行加工仿真，仿真结果如图4所示。图4仿真过程5创建后处理器在创建完所有的线切割加工序列后，需要对其进行后处理，机床的后置程序由于数控机床的输入格式有所不同，因此不同的机床也要求有不同的后处理器。在实际的数控加工中，用户所需要的后处理器在Pro/NC中可能不存在，这时就需要创建新的后处理器。在菜单栏中选择【应用程序】、【NC后处理器】、【File】、【New】，系统弹出【DefineMachineType】对话框，选择【WireEDM】、【Next】，系统弹出“OptionFileTitle”，在文本框中输入【NCWireEDM】，单击【Finish】按钮，最后保存创建的后处理器【NCWireEDM】，至此，完成了线切割机床后处理器的创建。6生成G代码加工程序在【制造】菜单中选择【CL数据】、【输出】、【选取】、【操作】，选取【WIREEDM】、【轨迹】、【文件】、【输出类型】、【CL】、【文件】、【完成】，然后在弹出的【新建名称】文本框中输入“xiaotu”，保存刀位文件，完成CL数据的建立，最后在工作目录中找到“xiaotu.tap”后，用记事本打开，显示生成的G代码程序，如图5所示。图5G代码加工程序7结束语本文以小兔图形的线切割加工为例，阐述了如何利用“CAXAXP线切割”和“Pro/E4.0”两种软件做艺术图形线切割加工。“CAXAXP线切割”软件的位图矢量化过程非常方便，“Pro/E4.0”软件的“制造”模块功能非常强大，两种软件的结合，可以较容易地完成各种样条曲线的加工及G代码的生成，在现代工业生产中具有广泛的推广价值。