邢文娟

摘 要：隨著我國制造業(yè)的飛速發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)迎來了新的挑戰(zhàn)。數(shù)控作為這一行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，對(duì)整個(gè)加工制造業(yè)來說，數(shù)控有著不可替代的地位，尤其是精密零件的制造、軍工制造等。隨著零件的越來越復(fù)雜，自動(dòng)編程應(yīng)用越來越廣泛。

關(guān)鍵詞：CAXA;數(shù)控車;軟件

中圖分類號(hào)：TG519.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）23-0072-03

Abstract： With the rapid development of China's manufacturing industry， the machinery manufacturing industry is facing new challenges. As a leader in this industry， CNC has an irreplaceable position for the entire processing and manufacturing industry， especially the manufacturing of precision parts and military manufacturing. As parts become more and more complex， automatic programming applications become more and more widespread.

Keywords： CAXA;CNC lathe;software

隨著零件的日益復(fù)雜，其對(duì)編程人員的要求越來越高，手工編程已經(jīng)不能滿足復(fù)雜零件的加工要求。為了提高編程的準(zhǔn)確度和效率，人們要運(yùn)用編程軟件進(jìn)行自動(dòng)編程，有效解決這些難題。復(fù)雜的曲線靠人工來完成，不僅效率低，而且會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。用編程軟件來完成，不僅可以提高效率，保證正確率，還能大大降低人們的工作量[1]。另外，手自結(jié)合（手工編程和自動(dòng)編程）可以提高整體加工效率。自動(dòng)編程不僅能解決圖形問題，而且可以解決刀具補(bǔ)償問題，人們可以將圖形在軟件中畫出來并進(jìn)行軌跡生成，可以在加工前看到走刀路徑，這樣大大縮小了出錯(cuò)的可能性[2]。

人們?cè)诩庸ぶ袝?huì)遇到不同類型的零件，有的零件用手工編程就可以輕易解決，而有的零件則不然。復(fù)雜的外輪廓無疑增加了編程難度，雖將其程序編出，其走刀路徑也不是最短的，這大大制約了加工效率，此時(shí)用自動(dòng)編程就顯得很方便。在近幾年的數(shù)控技能大賽中，自動(dòng)編程應(yīng)用廣泛。這就對(duì)操作人員提出了新的要求，其不僅要會(huì)手工編程，還要會(huì)用軟件進(jìn)行自動(dòng)編程。下面就CAXA數(shù)控車軟件在復(fù)雜零件加工中的應(yīng)用展開論述。

1 CAXA數(shù)控車在外輪廓中的應(yīng)用

在數(shù)控加工中，傳統(tǒng)的手工編程一直處于不可替代的地位，由于現(xiàn)如今制造業(yè)的大力發(fā)展，零件的復(fù)雜程度不斷加大，運(yùn)用軟件自動(dòng)編程越來越方便。下面列舉一個(gè)外輪廓實(shí)例談?wù)凜AXA數(shù)控車的應(yīng)用。

如圖1所示，該零件的右端輪廓一直到130°角那個(gè)地方，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)運(yùn)用G71指令就可以加工出來，但是如果想繼續(xù)走往左邊輪廓，用G71就走不了，這種輪廓內(nèi)尺寸有增有減，要想用循環(huán)指令，只能用G73指令。G73指令是成型車削固定循環(huán)指令。

G73格式如下：

G73 ? U_ ? W_ ?R_;

G73 ?P_ ? Q_ ? U_ ? W_ ? ?F_;

運(yùn)用G73指令手工編程，經(jīng)過在實(shí)際加工中的檢驗(yàn)，粗加工時(shí)間共計(jì)約6 min，其將近4 min走空刀，大大降低了加工效率。如果用在批量生產(chǎn)上，就會(huì)大大制約生產(chǎn)效率，所以其不適宜在批量中使用。那么換一種編程方法，即使用CAXA數(shù)控車軟件自動(dòng)編程，利用編程軟件繪圖自動(dòng)生成程序并導(dǎo)入機(jī)床，如圖2所示。

這就是在編程軟件上進(jìn)行繪圖，繪圖后自動(dòng)生成的走刀路徑及程序。自動(dòng)編程時(shí)可以由軟件來自動(dòng)加入刀具補(bǔ)償，不需要經(jīng)過機(jī)床加入刀具補(bǔ)償值，方便快捷，其走刀路徑簡潔且空刀很少，加工效率得到很大提高。相比G73來說，其優(yōu)勢(shì)是效率高，使用方便。自動(dòng)編程時(shí)，選擇合理的走刀路徑、切削路徑、退刀路徑是很重要的。同時(shí)，要運(yùn)用軟件設(shè)置好切削參數(shù)，并選用合理的輪廓加工方法。在生成加工軌跡時(shí)會(huì)提示刀具干涉角度，應(yīng)根據(jù)提示的干涉角度進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，然后生成粗精加工的軌跡。

在代碼生成之前，可利用本軟件的仿真功能模擬實(shí)際切削過程，確保生成的刀具軌跡的正確性，同時(shí)要對(duì)G代碼進(jìn)行后置處理，以對(duì)應(yīng)不同的數(shù)控機(jī)床，利用后置處理進(jìn)行參數(shù)修改以適應(yīng)本機(jī)床實(shí)際加工需要。軟件生成好的程序可利用軟件上的通信功能，直接通過數(shù)據(jù)線從計(jì)算機(jī)上傳輸給機(jī)床，也可用內(nèi)存卡直接導(dǎo)入機(jī)床。

隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，零件的復(fù)雜化大大增強(qiáng)，手動(dòng)編程的工作量也日益增大，甚至有些零件圖用手工編程根本就不太實(shí)際。手工編程靈活性很強(qiáng)，但需要人為計(jì)算，在加工過程中，一旦出錯(cuò)將前功盡棄，對(duì)企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失。下面通過圖3來展示CAXA軟件在計(jì)算節(jié)點(diǎn)時(shí)的優(yōu)勢(shì)。

圖3不是簡單線條組合，輪廓包含了橢圓和圓，它們的切點(diǎn)要經(jīng)過計(jì)算才能確定，不難看出，這幅圖有煩瑣的計(jì)算，其中還有宏程序，宏程序也是這幅圖的難點(diǎn)。如果想用手工編程，首先要解決坐標(biāo)問題，上面已經(jīng)提出G73的加工弊端，這幅圖最簡單的加工方法就是運(yùn)用CAXA數(shù)控車軟件輔助找點(diǎn)，通過軟件進(jìn)行自動(dòng)生成程序。

圖4就是自動(dòng)編程軟件針對(duì)CAXA數(shù)控車加工而自動(dòng)生成的程序，走刀路徑一目了然，不用再考慮手工的指令編程。合理的走刀路徑節(jié)約了加工時(shí)間，刀補(bǔ)的使用保證了外輪廓精度，不用人為計(jì)算加工坐標(biāo)減輕了操作者的工作量，降低了計(jì)算錯(cuò)誤，從而提高了加工效率。

外輪廓加工中也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些曲線，如拋物線、正弦余弦、雙曲線、樣條曲線等，這些曲線該如何編程呢？又該用什么樣的指令來執(zhí)行呢？CAXA數(shù)控車作為一款專業(yè)的編程軟件，這些問題可迎刃而解。

2 CAXA數(shù)控車在內(nèi)孔加工中的應(yīng)用

在一般零件中，孔可分為兩大類，分別是通孔和盲孔。孔的加工要素和外輪廓比起來要稍簡單一些，以臺(tái)階居多，在數(shù)控上做臺(tái)階孔并不難，人們大多選用G71循環(huán)指令進(jìn)行加工。但G71只能做單調(diào)變化零件，而有些孔不僅有臺(tái)階，還不是單調(diào)變化，那該怎么辦呢？是不是用G73指令就能解決呢？G73指令也會(huì)面臨一個(gè)問題，即它的退刀量是根據(jù)人們?cè)O(shè)置的刀偏值自動(dòng)給定的，這樣會(huì)造成刀具干涉。如果換用CAXA數(shù)控車軟件，就可以解決這個(gè)問題。

這里用CAXA數(shù)控車來解決刀具干涉問題，通過繪圖，人們可以清楚看到其加工的走刀路徑，如圖5所示。

3 CAXA數(shù)控車在復(fù)雜槽加工中的應(yīng)用

在零件中，槽是很常見的加工要素，如退刀槽、燕尾槽、T型槽、鍵槽等。一般數(shù)控車零件圖中出現(xiàn)的大多為退刀槽和燕尾槽，還有一些復(fù)雜的深槽。像一些簡單的退刀槽、燕尾槽，手工編程就可以完成，但是一些連續(xù)的深槽，如果用手工編程進(jìn)行分層切削就很麻煩。普通槽直接利用G01和G00指令進(jìn)行編程，加工簡單快捷，甚至有些退刀槽不需要編程便可加工，直接用機(jī)床上的手輪進(jìn)行加工，這種方法針對(duì)深度淺且編程量不大的槽實(shí)用，對(duì)于那種復(fù)雜程度較高且較深的槽就不好解決。在加工深槽時(shí)，如果不做分層切削，排屑不便，加工過程中很容易出現(xiàn)崩刃情況，對(duì)工件表面及加工效率造成較大影響。但是，運(yùn)用軟件自動(dòng)編程就不一樣，它可以通過調(diào)整加工參數(shù)來調(diào)節(jié)每次吃刀深度，下面通過實(shí)例來具體分析CAXA數(shù)控車的加工軌跡，如圖6所示。

類似于圖6這樣的槽比較多見，如果都采用手工編程不太方便。人們要合理運(yùn)用編程軟件進(jìn)行自動(dòng)編程，直觀地展現(xiàn)加工軌跡，并根據(jù)實(shí)際情況改變加工參數(shù)，提高零件加工精度和效率。

4 結(jié)論

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控車床的優(yōu)點(diǎn)越來越突出，其在機(jī)械制造行業(yè)的應(yīng)用也越來越廣泛。為了充分發(fā)揮數(shù)控車床的作用，操作者要在編程中掌握更多的編程技巧，編制合理、高效的加工程序。近年來，自動(dòng)編程軟件快速發(fā)展，給加工制造業(yè)帶來翻天覆地的變化，其方便快捷的運(yùn)用提高了加工效率，也降低了編程人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，是工業(yè)現(xiàn)代化的一個(gè)體現(xiàn)。如今，自動(dòng)編程軟件的操作已經(jīng)列入數(shù)控技師考核內(nèi)容，這是對(duì)現(xiàn)代技師的新要求，作為一名合格的數(shù)控技師，應(yīng)熟練掌握該技能，每一位數(shù)控人都應(yīng)該為現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。

參考文獻(xiàn)：

[1]苑劍業(yè)，馬英強(qiáng)，吳永國，等.CAXA數(shù)控車實(shí)用教程[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[2]張超英.數(shù)控編程技術(shù)：手工編程[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.