CAM编程中刻单线中文字体的几种方法
CAM编程中刻单线中文字体的几种方法
作者：王红宾
来源：《CAD/CAM与制造业信息化》2013年第12期
        一、引言
        在机械加工中，我们会经常遇到一些在零件表面上刻字、刻线等加工内容，这些刻字、刻线的加工程序无法实现手工编程，只有利用CAM软件来编程，而目前大部分CAM软件无法直接输入单线的中文字体，只有借助于其他CAD软件并通过数据接口转换来实现单线中文字体的输入。
        下面我们介绍几种刻单线中文字体的CAM编程方法：①利用Mastercam9.1实现单线中文字体的刻字加工；②利用 NX CAM来实现单线中文字体的刻字加工；③利用CAXA制造工程师软件来实现单线中文字体的刻字加工。
        二、利用MasterCAM 9.1实现单线中文字体的刻字加工
        利用MasterCAM9.1实现单线中文字体的刻字加工需要经过两个步骤：①在AutoCAD 20
08中输入单线中文字体；②在MasterCAM9.1中通过数据接口转换实现单线中文字体的输入。
        1.在AutoCAD 2008中输入单线中文字体
        Mastercam 9.1本身无法直接输入单线的中文字体，我们可以借助于AutoCAD 2008，通过数据接口转换来实现单线中文字体的输入。AutoCAD本身也无法直接输入单线的中文字体，我们可以从网上下载“hztxt.shx”文件包，将其复制、粘贴到AutoCAD 2008安装目录下的“Fonts”文件夹内。然后关闭窗口，就可以打开AutoCAD 2008了，打开AutoCAD后，到“格式”菜单下的文字样式选项并打开“文字样式cad字体安装”窗口，勾选“使用大字体”选项，在“大字体”下拉菜单中选择我们拷贝至“Fonts”文件夹内“hztxt.shx”文件，如图1所示。
        完成文字样式选项设置后，点“应用”并关闭窗口，然后选择“绘图”菜单下的文字选项下的“多行或单行文字”，就可以在AutoCAD 2008窗口中输入中文单线字体了，如图2所示。
        图2为在AutoCAD 2008中输入的单线中文字体，需要注意的是：我们输入的单线中文字体必须应用AutoCAD的“Express Tools”工具（“Express Tools”工具是AutoCAD的额外选
装的工具，用户可以在互联网上下载安装工具包）中的“Explode Text”命令进行分解（不分解是无法导入到Mastercam 9.1中去的）。把单线字体分解成线段后，保存为“dxf”格式的文件即可。
        2.把“dxf”格式的文件导入Mastercam 9.1中进行CAM编程
        将由AutoCAD输入的单线中文字体文件保存为“dxf”格式后，再打开Mastercam9.1，点击“File”菜单下的“Converters” →“Autodesk” →“Read File”，到刚才保存的文件并打开，如图3所示。
        如图3所示，单线中文字体就转换到了Mastercam 9.1中，接下来我们就可以对这些单线中文字体进行刻字编程了。进入到加工模块，点击“Toolpaths”→“Contour” →“Windows”，窗选所要刻写的全部中文字体，选择切入点，选择“Done”，出现“Contour2D”加工对话框，选择一把合适的刻字刀具，设定主轴转速、切削进给等，设定合适刻字深度，将“CompensationType”置为“Off”状态，关闭“Lead in/out”，按确定即可生成刀路轨迹。
        图4所示为在Mastercam9.1中进行单线刻字加工的仿真结果。对于自动生成G代码程序的步骤比较简单，这里不再赘述。
        三、利用NX CAM实现单线中文字体的刻字加工
        NX CAM本身也无法直接输入单线的中文字体，我们需要把NXCAM的安装目录“X：＼Program Files＼Siemens＼NX 8.5＼UGII＼ugfonts”下的3个文件：“”、“chinesef_kt.fnx”和“hzdkt.fnx”拷贝下来重命名后进行修改，修改后重新拷贝至“ugfonts”文件夹下即可，用户也可以从互联网上下载针对NXCAM的一些单线中文字体文件，拷贝至“ugfonts”文件夹下。
        然后打开NXCAM进行建模，在建模状态下是无法输入单线的中文字体的，在建模完成后，点击开始下拉菜单进入到“制图”状态下，在制图模式下点“插入”菜单下的注释选项打开“注释”对话框，在注释对话框下面的“文本输入”下的空白处输入想要刻写的中文字体。然后点击对话框下面的“样式”图标，打开样式对话框，在文字角度下面的窗口里选择我们拷贝至“ugfonts”文件夹下的“hzdkt.fnx”，在样式窗口中还可以修改字体的大小、间距和颜等。修改完后关闭对话框，此时输入的中文字体就成了单线的了，用户可以按照图样需求的位
置放置这些单线中文字体，如果所要刻写的单线中文字体是圆周分布的，就可以选择“编辑”菜单下的“移动对象”选项，对所输入的字体进行移动、复制和旋转等，如图5所示。
        上面我们完成了在NXCAM中的单线中文字体的输入，下面就可以进入加工模块了。在“几何视图”里设定好加工坐标系、工件的几何体、毛坯大小以及部件的偏置等选项；在“机床视图”里设定刻字加工的刀具，刀具的形状、大小、锥角和长度等信息；选择创建工序按钮，打开加工类型对话框，选择“mill_planar”选项，加工驱动模式则选择“PLANAR_TEXT_1”（平面文字），确定后，进入“平面文字”加工驱动模式对话框。在这里选择我们所输入单线中文字体，指定底面、刻字深度、每刀切削深度，切削参数、非切削移动、进给率和速度等选项，设定完成后，按生成按钮，就可以自动生成刻字的刀路轨迹，如图6所示。
        上面完成了刻字加工的刀路轨迹的生成，我们可以对刀路轨迹进行模拟仿真和生成G代码操作，点击“操作”下面的确认图标就可进入加工仿真界面，有3D动态和2D动态模式可供选择，仿真结束后，如果刀路轨迹没有什么问题，就可以进入后处理生成G代码环节了，生成G代码程序的时候要选择合适的后处理文件和合适的单位，一般我们选择公制单位，图7所示为我们对刀路轨迹的仿真结果及生成的G代码程序。
        四、利用CAXA制造工程师实现单线中文字体的刻字加工
        CAXA制造工程师2013具有直接输入单线中文字体的功能，使用CAXA制造工程师建模，模型建立好后，选择“造型”菜单栏里的“文字排列”选项，打开“文字排列”选项对话框，设定文字的排列方式，CAXA制造工程师提供了4种文字排列方式：横排、竖排、圆形排列和曲线排列。每种排列方式又分别提供了文字的放置方式，例如圆形排列提供了起始角、终止角、半径、旋转/不旋转、朝内/朝外、排满/不排满以及逆时针/顺时针等选项供用户选择。设定好各选项的参数后，根据用户需要的位置选择中文字体插入点，确认后打开 “文字输入”窗口，在文字输入对话框中输入想要输入的中文字体，在设置选项中设置字体类型（单线体或者宋体等，这里我们选择单线体）、字形、中文宽度系数、字符间距系数、旋转角以及字高等，各个参数设定好并确认后，所需要的单线中文字体就会插入到指定的位置，如图8所示。
        上面我们在CAXA制造工程师中输入了单线的中文字体，接下来进入加工模块，选择“加工”菜单里面的“多轴加工”下的“单线体刻字加工”选项，打开“单线体刻字加工”操作窗口，在“加工参数”选项里可以设定加工顺序、走刀方式、刀轴控制、排列方向、加工精度、
最大步长、加工深度、进刀量、起止高度以及安全高度等选项。在“切削用量”选项中可以设定主轴转速、慢速下刀速度、切入切出连接速度、切削速度以及退刀速度等选项。在“刀具参数”选项中设定刀具类型、刀具长度和直径等选项。在设定好各种参数后，选择加工平面、要刻写的字体以及刀轴方向，确认后即可生成刻字加工的刀路轨迹，如图9所示。
        生成了单线中文字体刻字加工的刀路轨迹后，接下来可以对刀路轨迹进行实体仿真，选择左边窗口里的“单线体刻字加工”的刀具轨迹，按鼠标右键进入实体仿真界面，在实体仿真界面里设定好各项参数，按“运行”图标，即可以对刀路轨迹进行实体仿真加工，图10所示为单线中文字体刻字加工道路轨迹的仿真结果。
        我们对刻单线中文字体刀路轨迹进行了实体仿真加工，确认道路轨迹正确无误之后，就可以进入“后置处理”环节生成G代码程序了，CAXA制造工程师生成G代码的过程比较简单，这里也不再赘述。
        五、结语
        大部分CAM软件没有直接输入单线中文字体的功能，因此对于那些需要刻写单线中文
字体的零件给我们造成编程加工的困惑，本文主要探讨了机械加工中的几种刻单线中文字体的编程加工方法，解决了生产实践中的一些具体问题。

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