馬婷婷

摘 要：針對(duì)中職學(xué)校學(xué)生的特點(diǎn)，數(shù)控車教學(xué)中常采用手工編程和自動(dòng)編程兩種編程方式。對(duì)于簡(jiǎn)單的軸類零件，實(shí)訓(xùn)教學(xué)中常采用手工編程進(jìn)行教學(xué)，對(duì)于復(fù)雜軸類零件，如零件中有特殊曲線的部分，學(xué)生無(wú)從下手。由于宏程序相對(duì)難掌握，因此常采用CAXA軟件進(jìn)行自動(dòng)編程。通過(guò)在軟件中對(duì)二維輪廓進(jìn)行幾何造型，對(duì)零件進(jìn)行參數(shù)化功能設(shè)置及后處理，可迅速生成CNC數(shù)控加工程序G代碼，大大縮短了編程人員的編程時(shí)間，減少了錯(cuò)誤率，降低了教學(xué)難度，提高了教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：CAXA數(shù)車2013軟件； 曲線公式 ；自動(dòng)編程；后處理

一、引言

對(duì)于數(shù)控加工來(lái)說(shuō)，編程至關(guān)重要，直接影響到零件加工的質(zhì)量與效率，數(shù)控編程分為手工編程與自動(dòng)編程兩種，手工編程是編程員利用零件圖結(jié)合對(duì)應(yīng)數(shù)控機(jī)床的指令代碼自己編寫的數(shù)控加工程序，比較復(fù)雜繁瑣，尤其是零件中有曲線部分的編程，需要用到宏程序，難度大，易出錯(cuò)。自動(dòng)編程則是利用計(jì)算機(jī)專用軟件編制數(shù)控加工程序的過(guò)程，目前，常用的數(shù)控車自動(dòng)軟件有CAXA數(shù)控車、CAM、UG等，其中CAXA數(shù)控車軟件是我國(guó)自主研發(fā)的一款集CAD與CAM于一體的數(shù)控車專門軟件，它具有零件二維輪廓幾何造型、刀具路徑模擬、切削驗(yàn)證加工和后置處理生成代碼等功能，并在各省技能大賽中普遍使用。下面，本文通過(guò)一個(gè)復(fù)雜軸類零件的數(shù)控編程來(lái)淺析CAXA數(shù)車2013軟件在加工拋物線部分的自動(dòng)編程中的具體應(yīng)用。

二、復(fù)雜軸類零件加工

1.零件圖分析

零件圖如圖一所示，該零件圖看似簡(jiǎn)單，輪廓線只有幾條直線、圓弧、拋物線。難點(diǎn)在于拋物線的編程計(jì)算，若采用手工編程，則必須用到宏程序，而在編程中難度大，易出錯(cuò)，所以常借助計(jì)算機(jī)編程軟件進(jìn)行自動(dòng)編程。

2.加工工藝分析

加工前首先對(duì)零件進(jìn)行加工工藝分析，正確劃分加工工序，選擇合適的刀具、量具，確定加工路線及軌跡。此零件的數(shù)控加工流程為外輪廓的粗加工及精加工，加工難點(diǎn)在于零件中的拋物線部分。

3.二維輪廓幾何造型

在CAXA數(shù)車2013軟件中繪制零件的外輪廓及毛坯的外輪廓，此零件中的直線圓弧繪制很簡(jiǎn)單，繪制重點(diǎn)在于拋物線的繪制，由于拋物線沒有簡(jiǎn)單的工具命令，所以只能利用曲線公式來(lái)進(jìn)行繪制，根據(jù)曲線公式中的變量和自變量的參數(shù)設(shè)定來(lái)進(jìn)行繪制。

需要注意的是，毛坯輪廓圖形與外輪廓圖形需一同繪出，所繪制的圖形線條不能出現(xiàn)斷點(diǎn)、交叉、重疊，否則會(huì)導(dǎo)致CAXA數(shù)控車編程軟件無(wú)法完成刀具軌跡的生成。

4.外輪廓的自動(dòng)編程

（1）外輪廓粗車加工。根據(jù)加工工藝，先對(duì)零件進(jìn)行粗車加工，點(diǎn)擊CAXA數(shù)車2013軟件工具欄上的“輪廓粗車”圖標(biāo)或點(diǎn)擊菜單欄中“數(shù)控車”“輪廓粗車”進(jìn)入“粗車參數(shù)表”，根據(jù)加工工藝要求對(duì)輪廓車刀、切削用量、加工參數(shù)、進(jìn)退刀方式等進(jìn)行參數(shù)填寫或設(shè)置，確定后，根據(jù)系統(tǒng)提示單個(gè)拾取被加工工件表面輪廓及毛坯。確定后，根據(jù)刀具路徑軌跡選擇合適的進(jìn)退刀點(diǎn)，系統(tǒng)則自動(dòng)生成此零件的粗車輪廓的刀具軌跡圖。

（2）外輪廓精加工。粗、精加工的區(qū)別在于，粗加工切除毛坯多余的量，需多步進(jìn)行切削，而精加工在于保證零件加工精度，只需一刀則可，CAXA數(shù)車2013軟件進(jìn)行粗、精加工設(shè)置相似，只需要將加工參數(shù)適當(dāng)改變則可，在此不做詳細(xì)說(shuō)明。

（3）軌跡仿真。生成零件軌跡后，點(diǎn)擊工具欄中的軌跡仿真按鍵，可在靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、二維實(shí)體狀態(tài)下查看刀具軌跡是否與實(shí)際加工相符，如有問題，可對(duì)參數(shù)設(shè)置進(jìn)行修改，如正確無(wú)誤，則進(jìn)入下一環(huán)節(jié)生成數(shù)控加工的G代碼。

（4）G代碼生成。根據(jù)粗、精加工軌跡可生成程序，點(diǎn)擊工具欄中的“生成后置代碼”功能鍵，按照當(dāng)前數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的配置要求選擇，并選擇好存放位置，拾取刀具軌跡，確定后可把已經(jīng)生成的刀具軌跡自動(dòng)轉(zhuǎn)化成合適的G代碼，也就是CNC數(shù)控加工程序。

5.實(shí)際加工

將毛坯及刀具裝在數(shù)控車床上，進(jìn)行回零、對(duì)刀操作后，將程序傳輸或者拷貝到機(jī)床中進(jìn)行實(shí)際加工。

三、結(jié)論與展望

通過(guò)在CK6136S華中數(shù)控車床上進(jìn)行實(shí)際的零件加工，表明在編程過(guò)程中利用CAXA數(shù)車2013軟件大大減小了錯(cuò)誤率，同時(shí)在實(shí)際加工過(guò)程中節(jié)省了手工編程中利用宏程序編程多次走空刀所耗費(fèi)的時(shí)間，大大提高了零件的加工效率。

參考文獻(xiàn)：

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