1.1 界面和基本操作
基本概念
CAXA制造工程师是北京数码大方科技有限公司研制开发的全中文界面、面向数控铣床和加工中心的三维CAD/CAM软件。CAXA制造工程师基于微机平台，采用原创的菜单和交互方式，包含特征实体造型、自由曲面造型、两轴到五轴的数控加工等重要功能。其在2019年发布的最新版本是CAXA制造工程师2016r1大赛专用版，因此本书在此将其作为CAXA制造工程师2019版本进行介绍。
课堂讲解课时：2课时
1.1.1 设计理论
CAXA制造工程师有以下特点。
1.实体和曲面设计
（1）特征实体造型
CAXA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。通常的特征包括孔、槽、型腔、凸台、圆柱体、圆锥体、球体和管子等，CAXA制造工程师可以方便地建立和管理这些特征信息，如图1-1所示。
图1-1 实体造型
（2）自由曲面造型（NURBS）
CAXA制造工程师从线框到曲面，提供了丰富的建模手段。通过曲面模型生成真实的零件特征，可直观显示设计结果，如图1-2所示。
图1-2 自由曲面造型
（3）曲面实体复合造型
CAXA基于实体的精确特征造型技术，可使曲面融合进实体中，形成统一的曲面实体复合造型，如图1-3所示。
图1-3 曲面实体复合造型
2.高效的数控加工
CAXA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，大幅度提高加工效率和加工质量，通用的后置处理可向任何数控系统输出加工代码。
（1）两轴到五轴的数控加工功能
软件提供了多种加工方式供自动编程时灵活选择，以保证合理安排从粗加工、半精加工到精加工的工艺路线，从而可以生成各种刀具轨迹，如图1-4所示。
图1-4 加工类型
（2）支持高速加工和参数化轨迹
软件支持高速切削工艺，以提高产品精度，降低代码数量，使加工质量和效率大大提高。CAXA制造工程师的“轨迹编辑”功能可实现参数化轨迹编辑。用户只需选中已有的数控加工轨迹，修改原定义的加工参数表，即可重新生成加工轨迹。
（3）加工仿真与代码验证
软件可直观、精确地对加工过程进行模拟仿真、对代码进行反读校验，如图1-4所示。仿真过程可以随意放大、缩小、旋转，便于观察细节，可以调节仿真速度；能显示多道加工轨迹的加工结果。
（4）加工工艺控制
CAXA制造工程师提供了丰富的工艺控制参数，可以方便地控制加工过程，使编程人员的经验得到充分体现。
（5）通用后置处理
全面支持SIEMENS、FANUC等多种主流机床控制系统。CAXA制造工程师提供的后置处理器，无须生成中间文件就可直接输出G代码控制指令，如图1-5所示。
图1-5 输出加工仿真文件
3.其他特性
CAXA的其他特性，如图1-6所示。
图1-6 CAXA的其他特性
1.1.2 课堂讲解
1.工作界面
任意打开一个文件，进入CAXA制造工程师的加工工作界面，可以将该界面划分为不同的区域，如图1-7所示。
图1-7 软件界面
（1）菜单栏
菜单栏包含软件中所有的操作命令：【文件】、【编辑】、【显示】、【造型】、【加工】、【通信】、【工具】、【设置】、【帮助】。单击菜单栏任意一个菜单项，都会弹出一个下拉式菜单，如图1-8所示。
图1-8 下拉菜单
（2）快捷菜单
光标处于不同的位置，右击就会弹出不同的快捷菜单。熟练地使用快捷菜单，可以大大地提高绘图速度，如图1-9所示。
图1-9 快捷菜单
（3）工具栏
工具栏是一组工具的集合，以图标按钮方式表示。零件模型创建界面上的工具栏包括：【标准工具栏】、【显示工具栏】、【状态工具栏】、【曲线工具栏】、【几何变换工具栏】、【线面编辑工具栏】、【曲面工具栏】和【特征工具栏】，如图l-10和图1-11所示。单击图标即可以直接启动相应命令。将光标停留在工具栏的按钮上，将会出现该工具按钮的功能提示。另外，用户可以根据需要自己定义工具栏。
图1-10 工具栏
图1-11 其他工具栏
（4）零件特征树/加工管理树
零件特征树/加工管理树位于工作界面的左侧，以树形格式直观地再现了该文件的一些特性，如图1-12所示。
图1-12 特征树/加工管理树
2.基本操作
CAXA制造工程师提供了一系列的图形文件管理命令，其管理功能通过主菜单的【文件】下拉菜单来实现。
（1）新建文件
创建新的图形文件，如图1-13所示。
图1-13 新建文件
（2）打开文件
选择【文件】|【打开文件】菜单命令，弹出【打开】对话框，如图1-14所示，打开一个已有的CAXA制造工程师存储的数据文件。
图1-14 【打开】对话框
（3）保存文件
选择【文件】|【另存为】菜单命令，弹出【另存为】对话框，如图1-15所示，进行保存。
图1-15 另存为
（4）创建坐标系
系统默认的坐标系为世界坐标系，系统允许同时存在多个坐标系，其中正在使用的坐标系为当前坐标系，其坐标架为红色，其他坐标架为白色。
在实际使用中，为方便作图，用户可以根据自己的实际需要，创建新的坐标系，在特定的坐标系下进行操作，如图1-16和图1-17所示。
图1-16 创建坐标系的方式
图1-17 创建坐标系
（5）激活坐标系
有多个坐标系时，激活某一坐标系就是将这一坐标系设为当前坐标系，操作如图1-18所示。
图1-18 激活坐标系
（6）删除坐标系和隐藏/显示坐标系
删除用户创建的坐标系和隐藏/显示坐标系的操作，如图1-19所示。
图1-19 删除坐标系和隐藏/显示坐标系
1.1.3 课堂练习——绘制盘盖零件
课堂练习开始文件：无
课堂练习完成文件：案例文件/01/1-1.ics
多媒体教学路径：多媒体教学→第1章→1.1练习.avi
Step1 新建设计，如图1-20所示。
图1-20 新建制造文件
Step2 选择设计环境，如图1-21所示。
图1-21 选择设计环境
Step3 设置背景，如图1-22所示。
图1-22 设置背景
Step4 设置背景颜色，如图1-23所示。
图1-23 设置背景颜色
Step5 设置环境显示，如图1-24所示。
图1-24 设置环境显示
Step6 设置视向，如图1-25所示。
图1-25 设置视向
Step7 保存文件，如图1-26所示。
图1-26 保存文件
Step8 选择草绘面，如图1-27所示。
图1-27 选择草绘面
Step9 绘制半径为60的圆形，如图1-28所示。
图1-28 绘制半径为60的圆形
Step10 创建拉伸特征，如图1-29所示。
图1-29 创建拉伸特征
Step11 设置拉伸参数，如图1-30所示。
图1-30 设置拉伸参数
Step12 选择草绘面，如图1-31所示。
图1-31 选择草绘面
Step13 绘制半径为20的圆形，如图1-32所示。
图1-32 绘制半径为20的圆形
Step14 创建拉伸特征，如图1-33所示。
图1-33 创建拉伸特征
Step15 设置拉伸参数，如图1-34所示。
图1-34 设置拉伸参数
Step16 创建圆角过渡，如图1-35所示。
图1-35 创建圆角过渡
Step17 设置圆角参数，如图1-36所示。
图1-36 设置圆角参数
Step18 创建边倒角，如图1-37所示。
图1-37 创建边倒角
Step19 设置倒角参数，如图1-38所示。
图1-38 设置倒角参数
Step20 创建布尔加运算，如图1-39所示。
图1-39 创建布尔加运算
Step21 选择草绘面，如图1-40所示。
图1-40 选择草绘面
Step22 绘制半径为10的圆形，如图1-41所示。
图1-41 绘制半径为10的圆形
Step23 创建拉伸特征，如图1-42所示。
图1-42 创建拉伸特征
Step24 设置拉伸参数，如图1-43所示。
图1-43 设置拉伸参数
Step25 创建布尔减运算，如图1-44所示。
图1-44 创建布尔减运算
Step26 创建阵列特征，如图1-45所示。
图1-45 创建阵列特征
Step27 设置圆型阵列参数，如图1-46所示。
图1-46 设置圆型阵列参数
Step28 完成零件模型创建，如图1-47所示。
图1-47 完成零件模型创建