基于CAXA2013數(shù)控車軟件在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

1、    基于caxa2013數(shù)控車軟件在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用    馬智敏摘 要：在中職學(xué)校數(shù)控車實(shí)訓(xùn)教學(xué)中普遍采用手工編程的方法進(jìn)行編程，但是手工編程效率低，準(zhǔn)確性差。經(jīng)常碰到對(duì)一些特殊弧形零件無從下手，牽扯到宏程序更是難上加難，然而caxa數(shù)控車軟件包含了三維建模和數(shù)控車削編程模塊，在對(duì)工件的加工過程中，可以利用軟件進(jìn)行數(shù)控車削自動(dòng)編程。結(jié)合caxa的強(qiáng)大的參數(shù)化功能和后處理器支持多種數(shù)控機(jī)床功能，可迅速自動(dòng)生成數(shù)控代碼，縮短編程人員的編程時(shí)間，提高程序的正確性和安全性，降低教學(xué)難度，提高工作效率。關(guān)鍵詞：caxa2013數(shù)車軟件;特殊弧形零件;自動(dòng)編程

2、;后置處理一、引言自動(dòng)編程就是利用計(jì)算機(jī)專用軟件編制數(shù)控加工程序的過程。目前，常見的數(shù)控車床自動(dòng)編程軟件有caxa數(shù)控車，mastercam，ug、pro-e等。其中，caxa2013數(shù)控車軟件是我國(guó)自主研發(fā)的一款集計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（cad）和計(jì)算機(jī)輔助制造（cam）于一體的數(shù)控車床專用軟件，它具有零件二維輪廓建模、刀具路徑模擬、切削驗(yàn)證加工和后置代碼生成等功能。下面通過一復(fù)雜弧形零件手柄輪廓零件的數(shù)控編程來介紹caxa2013數(shù)控車在自動(dòng)編程中的具體應(yīng)用。二、典型特殊弧形零件加工（一）手柄零件圖分析。零件手柄的輪廓線由直線、橢圓、螺旋線和圓弧所構(gòu)成，該零件圖的加工難點(diǎn)在于由r42的圓弧段、橢圓

3、曲線和r8圓弧段相切形成的光滑曲面的編程計(jì)算，若采用手工編程，則各段曲線相切處的節(jié)點(diǎn)計(jì)算非常復(fù)雜，必須借助計(jì)算機(jī)輔助繪圖。（二）手柄的加工工藝分析。手柄零件的數(shù)控加工流程包括外輪廓、外槽和外螺紋的粗加工及精加工，零件的加工難點(diǎn)在于特殊弧形外輪廓的編程加工。下面著重介紹基于caxa2013數(shù)控車軟件的特殊弧形外輪廓的粗、精加工編程。在利用caxa2013數(shù)控車軟件對(duì)零件進(jìn)行數(shù)控自動(dòng)編程加工前，首先要對(duì)零件進(jìn)行加工工藝分析，正確劃分加工工序，選擇合適的加工刀具，設(shè)置相應(yīng)的切削參數(shù)，確定加工路線和刀具軌跡，以保證零件的加工效率和加工質(zhì)量。（三）毛坯及外輪廓的建模。在caxa2013數(shù)控車軟件中對(duì)加工

4、對(duì)象進(jìn)行輪廓建模時(shí)，需要同時(shí)給出毛坯輪廓和加工對(duì)象的外輪廓，輪廓的建模可以通過caxa數(shù)車軟件直接繪制或者利用autocad中dxf圖形文件的導(dǎo)入來實(shí)現(xiàn)。在caxa2013數(shù)車軟件中導(dǎo)入dxf圖形文件的具體步驟為：首先利用軟件繪制好所需的毛坯及手柄外輪廓，并將其保存為dxf文件，然后利用caxa數(shù)車中的數(shù)據(jù)輸入功能dxf文件讀入到caxa數(shù)車的界面中。毛坯及手柄的具體外輪廓圖如圖1所示。 圖1手柄的毛坯和被加工輪廓圖（四）外輪廓的自動(dòng)編程1.外輪廓粗車加工。根據(jù)加工工藝中先粗后精的加工原則，首先對(duì)手柄的外輪廓進(jìn)行粗車加工，單擊caxa2013數(shù)車工具欄上的“輪廓粗車”圖標(biāo)，根據(jù)加工要求填寫各項(xiàng)

5、加工參數(shù)、進(jìn)退刀方式、切削用量的粗車參數(shù)表，加工參數(shù)和輪廓車刀選取。在各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置結(jié)束之后，根據(jù)系統(tǒng)提示分別拾取圖1中的被加工輪廓和毛坯輪廓，采用限制鏈?zhǔn)叭》绞剑謩e拾取左面輪廓線和右面r8圓弧部分的輪廓線，如圖2所示。圖2 拾取被加工表面輪廓根據(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)生成粗車外輪廓的刀具軌跡圖。2.外輪廓精車加工。外輪廓的精車與粗車設(shè)置相似，只是將加工參數(shù)適當(dāng)改變，用其余采用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置，此處不贅述。3.外輪廓的粗精加工軌跡仿真及程序生成。caxa2013數(shù)車軟件中生成的粗、精加工刀具軌跡，可以進(jìn)行模擬仿真，以驗(yàn)證加工程序的正確性。程序生產(chǎn)是根據(jù)當(dāng)前數(shù)控系統(tǒng)的配置要求，把

6、生成的加工軌跡轉(zhuǎn)化成g代碼數(shù)據(jù)文件，即生成cnc數(shù)控程序。三、數(shù)控加工程序生成后，需要將得到的數(shù)控代碼傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床，引導(dǎo)機(jī)床先進(jìn)行仿真加工，如果不能滿足加工要求，就需要對(duì)原nc程序進(jìn)行修正，并重新進(jìn)行數(shù)控加工仿真，直到確定無誤后，再裝上毛坯，機(jī)床就可以按照程序加工出合格的零件。四、結(jié)論與展望通過在ck6136數(shù)控機(jī)床上實(shí)體零件的加工結(jié)果表明，利用caxa數(shù)車軟件自動(dòng)編程加工得到的手柄外輪廓曲面與手工宏程序編程加工得到的手柄外輪廓曲面相比，前者表面光潔度較好，加工表面質(zhì)量高。另外，由于自動(dòng)編程代碼可以通過r232串行口直接輸入至數(shù)控系統(tǒng)，避免了復(fù)雜的面板輸入操作，自動(dòng)編程加工所需時(shí)間是手工編程加工所需時(shí)間的1/3左右，因此大大提高了零件的加工效率。本文對(duì)特殊弧形零件手柄外輪廓的自動(dòng)編程做了初步探討