CAXA軟件在數(shù)控技能比賽中的應(yīng)用

方濤 趙秀芹

摘 要：本文介紹了CAXA軟件在數(shù)控比賽加工中的使用，以及平面區(qū)域粗加工的應(yīng)用和參數(shù)的設(shè)置，探討如何充分發(fā)揮軟件在加工過程中的優(yōu)勢(shì)，避免手工編程不必要的錯(cuò)誤，盡可能地提高加工質(zhì)量和切削速度。

關(guān)鍵詞：數(shù)控？技能比賽？加工參數(shù)？設(shè)置

一、平面區(qū)域粗加工參數(shù)設(shè)置

在比賽中，材料的去除率是衡量加工難度的重要指標(biāo)，它的大小決定了題目的難度和消耗的時(shí)間，因而選擇一個(gè)合理的加工方法，配上合理的加工參數(shù)至關(guān)重要。分析近幾年的比賽試題可知，將平面輪廓區(qū)域粗加工作為粗加工的首選，適合2/2.5軸粗加工，支持輪廓和“島嶼”的分別清根設(shè)置，可以單獨(dú)設(shè)置各自的余量、補(bǔ)償及上下刀信息，并且軌跡生成速度快。

參數(shù)表包括平面區(qū)域加工參數(shù)、清根參數(shù)、接近返回、下刀方式、切削用量、刀具參數(shù)、坐標(biāo)系和幾何參數(shù)。

1.平面區(qū)域加工參數(shù)

（1）走刀方式：一是平行加工，刀具以平行走刀方式切削工件，分單向和往復(fù)走刀；二是環(huán)切加工，刀具以環(huán)狀走刀方式切削工件，可以選擇從里向外或是從外向里的方式。

拐角過渡：為避免在拐角的地方出現(xiàn)過切或欠切，優(yōu)先選擇圓弧過渡。

加工參數(shù)：層高根據(jù)刀具耐用度和機(jī)床功率確定，行距一般選擇刀具直徑的60%～80%。

（2）輪廓和“島嶼”參數(shù)：輪廓和“島嶼”的加工余量可以單獨(dú)設(shè)置，根據(jù)不同情況單獨(dú)確定。

2.清根參數(shù)

輪廓清根：沿輪廓線清根，輪廓清根余量是指清根之前所剩的量。

“島嶼”清根：沿島曲線清根，島廓清根余量是指清根之前所剩的量。

清根進(jìn)退刀方式：分為垂直、直線、圓弧三種方式。

3.接近返回方式

（1）接近方式：分為不設(shè)定、直線方式、圓弧方式和強(qiáng)制在某一點(diǎn)的方式。

（2）返回方式：分為不設(shè)定、直線方式、圓弧方式和強(qiáng)制在某一點(diǎn)的方式。

4.下刀方式

（1）安全高度。刀具快速移動(dòng)而不會(huì)與毛坯模型發(fā)生干涉的高度，有相對(duì)與絕對(duì)兩種模式，單擊可以實(shí)現(xiàn)兩者的互換，拾取可以自主選擇下刀點(diǎn)。

（2）慢速下刀距離，指在切入或切削開始之前的一段刀位軌跡的位置長(zhǎng)度，這段軌跡以慢速下刀速度垂直向下進(jìn)給。它有相對(duì)與絕對(duì)兩種模式，單擊可以實(shí)現(xiàn)兩者的互換。

（3）退刀距離，指在切出或切削結(jié)束后的一段刀位軌跡的位置長(zhǎng)度，這段軌跡以退刀速度垂直向上進(jìn)給。它有相對(duì)與絕對(duì)兩種模式，單擊可以實(shí)現(xiàn)兩者的互換。

（4）切入方式。軟件提供了四種通用的切入方式，幾乎適用于所有的銑削加工策略，其中一些切削加工策略有其特殊的切入、切出方式。

5.切削用量

（1）主軸轉(zhuǎn)速：設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速的大小，單位r/min（轉(zhuǎn)/分）。主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)刀具材質(zhì)和材料的不同進(jìn)行選擇。

（2）慢速下刀速度：設(shè)定慢速下刀軌跡段的進(jìn)給速度。

（3）切入切出連接速度：設(shè)定切入軌跡段、切出軌跡段、連接軌跡段、接近軌跡段、返回軌跡段的進(jìn)給速度，單位mm/min。

（4）切削速度：設(shè)定切削軌跡段的進(jìn)給速度，單位

mm/min。

（5）退刀速度：設(shè)定退刀軌跡段的進(jìn)給速度，單位

mm/min。

6.刀具參數(shù)

（1）刀具類型：選擇銑刀或者鉆頭。

（2）刀具名：刀具的名稱。

（3）刀具號(hào)：刀具在加工中心里的位置編號(hào)，便于加工過程中換刀。

（4）刀具補(bǔ)償號(hào)：刀具半徑補(bǔ)償值對(duì)應(yīng)的編號(hào)。

（5）刀具半徑：刀刃部分最大截面圓的半徑大小。

（6）刀角半徑：刀刃部分球形輪廓區(qū)域半徑的大小，只對(duì)銑刀有效。

（7）刀柄半徑：刀柄部分截面圓半徑的大小。

（8）刀尖角度：只對(duì)鉆頭有效，指鉆尖的圓錐角。

（9）刀刃長(zhǎng)度：刀刃部分的長(zhǎng)度。

（10）刀柄長(zhǎng)度：刀柄部分的長(zhǎng)度。

（11）刀具全長(zhǎng)：刀桿與刀柄長(zhǎng)度的總和。

7.坐標(biāo)系和幾何參數(shù)

設(shè)置用于拾取和撤除在加工中所有需要選擇的曲線和曲面，以及加工方向和進(jìn)退刀點(diǎn)坐標(biāo)等參數(shù)。

二、加工應(yīng)用實(shí)例分析

如下圖所示，該圖為2012年江蘇省教師組數(shù)控銑技能大賽試題，由于該題目為批量生產(chǎn)，單位時(shí)間內(nèi)完成的合格品為主要考核內(nèi)容，所以選擇合理的加工方法和參數(shù)設(shè)置至關(guān)重要，現(xiàn)以該題目為例進(jìn)行分析。

第一讀圖，造型。根據(jù)零件形狀繪制二維輪廓。

第二選擇加工方法。首先由于該圖大部分形狀為二維輪廓，所以要優(yōu)先選擇平面輪廓粗加工，填寫相應(yīng)加工參數(shù)，選擇合理刀具，因?yàn)榇旨庸?yīng)盡量選擇較大的刀具和切削深度。其次根據(jù)刀具的耐用度選擇切削速度，這需要根據(jù)情況而定。

第三拾取加工要素。拾取第一條輪廓線后，此輪廓線變?yōu)榧t色的虛線。系統(tǒng)給出提示：選擇方向，就是選擇順銑還是逆銑。拾取完區(qū)域輪廓線后，系統(tǒng)要求拾取第一個(gè)“島”，在拾取“島”的過程中，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)判斷“島”自身的封閉性。如果拾取的“島”由一條封閉的曲線組成，則系統(tǒng)提示拾取第二個(gè)“島”。

第四生成刀具軌跡。選擇不同的輪廓，選定深度和參數(shù)，用鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)。確認(rèn)后，系統(tǒng)立即給出刀具。

第五，生成NC代碼。如果粗加工刀具相同，先在CAXA軟件的左側(cè)“軌跡管理”欄目中右擊，選擇“軌跡編輯”中的“軌跡連接”，然后按加工順序選擇加工軌跡，按鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)，生成合并的粗加工路徑，右擊軌跡，選擇“后置處理”，生成G代碼如下。

%

O1

G90 G54 G64 G0 X-36.298 Y12.833 S3000 M03

G43 H1 Z50. M08

Z2.

G1 Z-6. F100

G17 G2 X-28.613 Y25.759 I36.298 J-12.833 F800

G3 X-32.617 Y14.816 I26.113 J-15.759

X-21.262 Y1.5 I11.356 J-1.816

G1 X-13.162

G3 X-4.98 Y4.919 I0. J11.5

……

G1 Z2. F2000

G0 Z50.

X7. Y0.

Z2.

G1 Z-9. F100

G3 I-7. J0. F800

G1 X1.

G3 I-1. J0.

G1 Z2. F2000

G0 Z50.

M05

M30

第六，傳輸加工。將生成的G代碼檢查無誤后，通過通信端口傳輸給機(jī)床執(zhí)行加工，也可以選擇DNC在線加工。

（作者單位：方濤，東臺(tái)中等專業(yè)學(xué)校；

趙秀芹，泰州機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校）