淺談CAXA數(shù)控車在非圓曲線和圓弧槽零件加工中的應(yīng)用

臨沂市農(nóng)業(yè)學(xué)校 齊康

在數(shù)控車床加工非圓曲線和多槽類零件時(shí)，存在著程序復(fù)雜、精度難以控制等諸多難題。本文基于CAXA數(shù)控車軟件，通過實(shí)例說明了自動(dòng)編程在處理此類問題時(shí)擁有的諸多優(yōu)勢(shì)，這在很大程度上提高了數(shù)控加工的自動(dòng)化水平，提高了生產(chǎn)效率，保證了零件的精度。

CAXA數(shù)控車；自動(dòng)編程；仿真模擬

淺談CAXA數(shù)控車在非圓曲線和圓弧槽零件加工中的應(yīng)用

臨沂市農(nóng)業(yè)學(xué)校 齊康

前言

CAD/CAM（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/制造）技術(shù)在數(shù)控加工領(lǐng)域得到普遍的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的手工編程相比，CAD/CAM技術(shù)具有數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，生成程序快，可實(shí)現(xiàn)仿真加工驗(yàn)證等許多優(yōu)點(diǎn)，特別是對(duì)于非圓曲線，多槽加工等棘手問題的處理，克服了手動(dòng)編程時(shí)間長(zhǎng)、效率低，易出錯(cuò)的缺點(diǎn)。CAXA數(shù)控車軟件是一款國(guó)產(chǎn)CAD/CAM軟件，具有友好的全中文Windows用戶界面、形象化的圖標(biāo)菜單、全面的鼠標(biāo)拖動(dòng)功能、靈活方便的立即菜單參數(shù)調(diào)整功能、智能化的動(dòng)態(tài)導(dǎo)航步驟功能、多方位的信息提示等特點(diǎn)[1]。

CAXA數(shù)控車軟件提供了強(qiáng)大簡(jiǎn)潔的軌跡生成手段，可按照加工要求生成各種圖形的加工軌跡。特別對(duì)于非圓曲線類圖形的繪圖與軌跡生成，該軟件提供了很好的解決方案。通用的后置處理模塊使CAXA數(shù)控車軟件可滿足多鐘機(jī)床系統(tǒng)的代碼格式，并對(duì)代碼實(shí)行仿真校驗(yàn)。這些優(yōu)點(diǎn)使得CAXA數(shù)控車軟件廣泛地應(yīng)用于我國(guó)數(shù)控車床加工行業(yè)和各類大賽中，并取得了良好的效果，得到了廣大用戶的肯定和歡迎[2]。

下面將以一個(gè)復(fù)雜的非圓曲線和圓弧槽零件（如圖1所示）的數(shù)控編程，來介紹CAXA數(shù)控車的自動(dòng)編程的具體應(yīng)用。

1 零件的工藝分析

圖1 零件圖

1.1 零件圖分析

零件圖的主要輪廓由樣條線、圓弧、雙曲線、拋物線、槽構(gòu)成。加工難度在于保證非圓曲線和圓弧槽的尺寸精度。若采用手工編程，非圓曲線和圓弧槽的編程將十分的復(fù)雜且容易出錯(cuò)，且計(jì)算量非常大、加工效率低、尺寸精度難以保證。因此對(duì)于此類零件，將使用CAXA數(shù)控車進(jìn)行編程和程序校驗(yàn)。

1.2 加工工藝分析

（1）確定毛坯及裝夾方式。根據(jù)圖紙尺寸，確定毛坯為￠55mm×117mm的鋁料?？紤]到零件的伸出端較長(zhǎng)，擬采用一夾一頂裝夾方式。

（2）刀具和加工工藝，切削用量參見表1。

表1 數(shù)控加工工藝卡

2 CAXA數(shù)控車自動(dòng)編程

2.1 創(chuàng)建二維毛坯輪廓

針對(duì)粗車，毛坯輪廓是一系列首位相接曲線的集合。根據(jù)圖1的輪廓特點(diǎn)，在CAXA數(shù)控車中使用【孔、軸】指令將二維毛坯模型畫出。需要指出的是，在定義毛坯過程中，要充分利用軟件提供的直線、圓弧，公式曲線等命令快速畫出零件輪廓。

2.2 設(shè)置CAXA數(shù)控車的加工路徑和自動(dòng)編程

2.2.1 設(shè)置刀具參數(shù)

在已完成的二維模型基礎(chǔ)上，點(diǎn)擊鍵盤上的Ctrl+Alt+T按鍵并選擇【刀具庫(kù)管理】命令菜單，對(duì)已有刀具的參數(shù)進(jìn)行修改并保存，更換使用當(dāng)前的刀具。

2.2.2 切削功能參數(shù)的設(shè)置

點(diǎn)擊對(duì)話框中的“加工參數(shù)”標(biāo)簽即進(jìn)入加工參數(shù)表。加工參數(shù)表主要用于對(duì)粗車加工中的各種工藝條件和加工方式進(jìn)行設(shè)置。根據(jù)加工工藝的要求，依次設(shè)置加工參數(shù)、進(jìn)退刀方式、切削用量、輪廓車刀參數(shù)。

2.3 生成刀具路徑及后置處理

（1）拾取輪廓，系統(tǒng)提示用戶選擇輪廓線。拾取輪廓線可以利用曲線拾取工具菜單，用空格鍵彈出工具菜單并選擇限制鏈?zhǔn)叭?，?dāng)拾取第一條輪廓線后，此輪廓線變?yōu)榧t色的虛線。系統(tǒng)給出提示并選擇方向后，系統(tǒng)自動(dòng)拾取首尾連接的輪廓線，然后拾取毛坯輪廓并確定進(jìn)退刀點(diǎn)。最后，指定一點(diǎn)為刀具加工后的位置。需要指出的是精加工內(nèi)外輪廓和切槽加工時(shí)被加工輪廓不能閉合或自相交；在粗加工外輪廓時(shí)，加工輪廓與毛坯輪廓必須構(gòu)成一個(gè)封閉區(qū)域，被加工輪廓和毛坯輪廓不能單獨(dú)閉合或自相交。生成的刀具路徑如下圖2、圖3。

圖2 外圓粗車刀具軌跡

圖3 粗槽刀具軌跡

（2）后置設(shè)置，就是針對(duì)特定的機(jī)床，結(jié)合已經(jīng)設(shè)置好的機(jī)床配置，對(duì)后置輸出的數(shù)控程序的格式等進(jìn)行設(shè)置[3]。點(diǎn)擊【代碼生成】指令，按照加工工藝順序依次左鍵選取加工軌跡，右鍵確定即可生成CNC程序。CAXA數(shù)控車提供多種不同系統(tǒng)的代碼生成選項(xiàng)，用戶可根據(jù)需要選擇相應(yīng)系統(tǒng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

利用CAXA數(shù)控車軟件對(duì)非圓曲線及圓弧槽類零件進(jìn)行自動(dòng)編程，可以大大提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，保證尺寸精度，避免了手工編程在處理此類零件時(shí)的效率低下，易出錯(cuò)等缺點(diǎn)。CAXA數(shù)控車在實(shí)際加工中的應(yīng)用提高了數(shù)控車床的自動(dòng)化水平，現(xiàn)在已經(jīng)有全國(guó)上千家企業(yè)在使用，并受到廣泛好評(píng)，不但降低了投入成本，而且提高了經(jīng)濟(jì)效益。

[1]顧京.數(shù)控加工編程及操作[M].北京：高等教育出版社,2003.

[2]朱明松.數(shù)控車編程與加工（FANUC系統(tǒng)）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2015.

[3]李友松,張琳.基于CAXA數(shù)控車的曲線零件自動(dòng)編程[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2012（16）:134.

齊康，男，1989年出生，山東臨朐人，碩士，助理講師，研究方向：數(shù)控技術(shù)應(yīng)用。