復(fù)雜有色金屬材料加工中的CAXA應(yīng)用

程 輝

（甘肅有色冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 金昌 737100）

隨著科學(xué)理論與加工技術(shù)的進(jìn)步，具備復(fù)雜曲面的產(chǎn)品越來越多，傳統(tǒng)的加工技術(shù)已經(jīng)很難滿足有色金屬材料加工技術(shù)的長遠(yuǎn)發(fā)展[1]。

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)作為一種先進(jìn)加工技術(shù)逐漸應(yīng)用到復(fù)雜有色金屬材料加工中，并取得了巨大的成功，尤其是caxa的廣泛應(yīng)用，其二維繪制功能和加工軌跡生成手段，對于幾何形狀較為復(fù)雜、加工材質(zhì)有特殊要求的金屬材料加工而言，有著特殊優(yōu)勢，使復(fù)雜有色金屬材料加工技術(shù)有了突破性的進(jìn)步。

1 有色金屬材料加工中的caxa應(yīng)用

1.1 加工誤差與步長確定

刀具的加工軌跡與實(shí)際加工模型的偏差即代表加工誤差。在加工過程中，借助加工誤差來對加工精度進(jìn)行有效控制[2]。

在復(fù)雜有色金屬材料加工中，直線和圓弧是不存在加工誤差的，加工誤差主要指對有色金屬材料樣品的條線進(jìn)行加工時(shí)，折線段臨近樣條時(shí)出現(xiàn)的誤差。在有色金屬材料加工中，可以通過確定步長方式去控制加工誤差。而金屬材料加工的誤差只會存在于直線臨近誤差，所以可通過直線臨近誤差作為走刀步長的根據(jù)。

1.2 加工模式選擇與參數(shù)設(shè)置

有色金屬材料的外部輪廓精加工，主要是依據(jù)加工技藝的要求，其工藝流程具體包括粗加工和精加工兩種工藝[3]。caxa應(yīng)用主要使用有色金屬材料外部輪廓精加工，所以單擊caxa數(shù)控車工具欄上的“輪廓精加工”圖標(biāo)，進(jìn)入精加工模式。

復(fù)雜有色金屬材料的外部輪廓精加工主要是依據(jù)加工技藝的要求，其工藝流程具體包括粗加工和精加工。

復(fù)雜有色金屬加工是對有色金屬材料進(jìn)行高精度分解的過程，本文提出復(fù)雜有色金屬材料外部輪廓精加工技術(shù)，要按照現(xiàn)實(shí)加工要求，對精加工參數(shù)、切削用量進(jìn)行設(shè)置，具體見下表：

表1 精加工參數(shù)

在輪廓用刀界面內(nèi)，有必要按照現(xiàn)實(shí)狀況添加精加工所需外部輪廓車刀，并設(shè)定對應(yīng)的刀具參數(shù)[4]。在完成精加工參數(shù)的設(shè)置后，系統(tǒng)會根據(jù)提示退回到加工輪廓、刀具的刀點(diǎn)，之后軟件選擇自動生成精料外輪廓的刀具加工軌跡。

1.3 加工軌跡和G代碼生成

caxa在有色金屬材料加工應(yīng)用的核心內(nèi)容就是刀具軌跡的生成，之后將其分布到成刀點(diǎn)，經(jīng)前置處理后產(chǎn)生金屬材料加工程序。

精加工軌跡及其系統(tǒng)程序生成后，在驗(yàn)證其刀具軌跡具有一定合理性、科學(xué)性，且過程中無干涉、過切現(xiàn)象后，按照加工軌跡直接生成加工程序（即G代碼）；G代碼的生成主要是按照目前設(shè)置的復(fù)雜有色金屬材料加工控制系統(tǒng)，將刀具軌跡轉(zhuǎn)變?yōu)镚代碼數(shù)據(jù)存儲文件，即自動生成CNC數(shù)控加工程序。點(diǎn)擊輪廓粗加工功能，依據(jù)精加工參數(shù)列表設(shè)置內(nèi)容，之后按照界面指示欄的提示依次選擇加工輪廓、毛坯外廓，再返回退刀點(diǎn)，此時(shí)軟件能夠自動生成粗加工軌跡。生成刀具加工軌跡后再根據(jù)實(shí)際情況對機(jī)床進(jìn)行有關(guān)設(shè)置后即可自動生成程序代碼。需要注意的是，其代碼設(shè)置必須和現(xiàn)實(shí)加工所使用的機(jī)床保持統(tǒng)一才可以如常投入應(yīng)用。由于最終生成的代碼格式難以借助簡單的機(jī)床設(shè)定與現(xiàn)實(shí)機(jī)床應(yīng)用實(shí)現(xiàn)完全匹配，所以依然需要二次編輯。通過記事本功能就可以將程序文件打開，進(jìn)行部分“插入”“替換”“刪除”指令，使代碼更加簡簡單、統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)，編輯完成后就能夠應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床操作當(dāng)中，并對金屬材料進(jìn)行加工。

1.4 G代碼傳輸與機(jī)床加工

當(dāng)生成加工軌跡后，依據(jù)現(xiàn)實(shí)機(jī)床類型的加工要求，將生成的刀具軌跡自動轉(zhuǎn)變?yōu)楹侠淼慕饘俨牧霞庸代碼，即CNC數(shù)控加工程序。

由于不同的機(jī)床加工系統(tǒng)是各不相同的，不同的機(jī)床加工系統(tǒng)其所應(yīng)用的G代碼也不一樣，再加上代碼格式之間也存在區(qū)別，所以就需要對G代碼進(jìn)行后置處理，以匹配相對應(yīng)的金屬材料加工機(jī)床。

通過caxa應(yīng)用加工參數(shù)的前置處理功能，可以對前置處理程序進(jìn)行具體刪改，使其適用于復(fù)雜有色金屬材料加工的現(xiàn)實(shí)要求，點(diǎn)擊“生成代碼”，右鍵確定所需代碼生成的加工軌跡，之后即可自動生成相對應(yīng)的代碼內(nèi)容[5]。G代碼的生成操作過程如下所示：單擊工具欄內(nèi)的“代碼生成”，或菜單內(nèi)的“代碼生成”命令，電機(jī)“生成后代碼”界面的一系列信息，輸入代碼名稱；之后點(diǎn)擊右鍵“確定”，再依據(jù)系統(tǒng)界面的提示，選擇所需刀具加工軌跡；點(diǎn)擊“確定”后，系統(tǒng)自動生成“記事本”內(nèi)容，即生成G代碼程序。G代碼生成后，有必要依據(jù)現(xiàn)實(shí)加工需求，自動生成加工工序單，之后程序會按照加工軌跡中精加工參數(shù)內(nèi)容自動計(jì)算出金屬材料加工具體時(shí)間[6-10]。如此一來有利于生產(chǎn)管理加工和具體工時(shí)的計(jì)算。同時(shí)還能夠借助直觀有效的加工代碼來檢測金屬材料加工工藝。

生成的G代碼需要傳輸給加工機(jī)床，如果程序代碼較少且機(jī)床儲存量允許的話，是可以一次性將G代碼全部傳輸至機(jī)床內(nèi)的。

如果代碼量較為巨大，就必須先行完成DNC在線傳輸，利用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)接口終端將G代碼直接和機(jī)床相連，在不過多占用機(jī)床內(nèi)存的前提下，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)直接控制機(jī)床進(jìn)行金屬材料的復(fù)雜加工。

2 結(jié)束語

caxa數(shù)控車作為一款國產(chǎn)計(jì)算機(jī)輔助加工軟件，具備優(yōu)秀的二維繪制功能，以及高效便利的加工軌跡生成手段，能夠根據(jù)現(xiàn)場要求生成各種復(fù)雜的加工軌跡。本文對復(fù)雜有色金屬材料加工中的caxa應(yīng)用進(jìn)行分析，根據(jù)有色金屬材料的物理性質(zhì)，依托caxa在有色金屬材料加工中的具體應(yīng)用實(shí)現(xiàn)本文研究。

希望本文的研究能夠?yàn)橛猩饘俨牧霞庸ぶ械腸axa應(yīng)用的方法提供理論依據(jù)。