CAXA線切割軟件在激切割自動編程中的應用

儲曉猛， 王維新， 楊建新

（江蘇大學 基礎工程訓練基地，江蘇 鎮江 212013）

激光切割機床采用手工編程方式，簡單輪廓、計算量少的零件尚可解決，但復雜形狀零件的程序編制就顯得極為不便甚至無法完成，必須通過自動編程來實現。由于年代較早，與現代流行的激光切割編程軟件（如CNCKad自動編程軟件等）不匹配。CAXA線切割是一款針對數控電火花線切割機床進行編程編制的軟件系統，在我國線切割加工領域有著廣泛的應用。利用該軟件的后置處理功能，編程人員以交互方式繪制出所需切割的圖形，可生成帶有復雜形狀輪廓的兩軸線切割加工軌跡，輸出3B、4B及ISO格式的線切割加工程序。

通過研究CAXA線切割后置處理程序，并與現有激光切割加工機床采用手工編程方式編制的程序進行對比，設計出適合激光切割機床的專用后置處理程序，解決了現有激光切割加工不能自動編程的難題。

1 常用代碼及程序格式對比分析

采用CAXA線切割軟件（其自動編程方法此處不再贅述）與激光切割手工編寫對圖1待加工零件分別進行程序編制，程序如下所示。

圖1 待加工零件

1.1 CAXA線切割后置處理程序

（11.ISO，03／24／12，00：31：16）

T84T86G90G92X0.000Y5.000；

G01X0.000Y0.000；

G01X5.000Y0.000；

G03X15.000Y0.000I5.000J0.000；

G01X20.000Y0.000；

G01X20.000Y－10.000；

G02X10.000Y－20.000I－10.000J0.000；

G01X0.000Y－20.000；

G01X0.000Y0.000；

T85T87M02；

1.2 激光切割手工編寫的程序

33.ISO

m40；

m42；

m44；

G90G92X0.000Y5.000；

G91；

G01Y－5.000；

G01X5.000；

G03X10.000R5；

G01X5.000；

G01Y－10.000；

G02X－10.000R10；

G01X－10.000；

G01Y20.000；

G01Y5.000；

m41；

m43；

m45；

m02；

通過對上述兩個程序（11.ISO和33.ISO）的比較，兩者所編制的程序代碼及格式比較如下。

（1）名稱、功能和格式完全相同的代碼，如插補代碼G01、G02、G03；程序結束語 M02等，對于這類代碼，不需要做任何處理，可以直接使用。

（2）CAXA線切割后置處理程序中不具備的代碼，如 M40（開激光）、M41（關激光）、M42（開光閘）、M43（關光閘）、M44（開氣閥）、M45（關氣閥）等，使用CAXA線切割自動編程時，將不產生這些代碼。在采用CAXA線切割軟件編制激光切割程序時需要增加這些代碼。

（3）激光切割機床手工編制程序中不具備的代碼，如T84（電極絲運行開）、T85（電極絲運行關）、T86（工作液開）、T87（工作液關）等，激光切割機床不需要使用這些代碼。在采用CAXA線切割軟件編制激光切割程序時這類代碼不能出現在程序中。

（4）CAXA線切割自動編程采用的是絕對值編程，而激光切割機床的程序必須是增量式編程。

（5）CAXA線切割自動編程圓弧編程采用的是圓心坐標（I、J、K）控制方式，而激光切割機床采用的是圓弧坐標（R）控制方式。

2 解決方案

經分析，發現CAXA線切割自動編程軟件的后置處理中提供了功能拓展方案，利用該拓展功能，經過兩個部分的修改，就可實現現有激光切割機床的專用程序后置處理的最終目的。具體修改過程如下。

（1）機床類型設置。機床類型設置對話框如圖2所示。鼠標點擊“增加機床”按鈕，輸入新機床名如“LASER”，目的是使編制線切割程序和編制激光切割程序相互獨立，只要更改機床名，就可以得到對應機床的專用程序；在“程序頭”處做修改，具體是用“＄m40＠ ＄m42＠ ＄m44＠ ＄G92＄COORD＿X ＄COORD＿Y”替代“＄COOL＿ON＄ ＄SPN＿CW ＄ ＄G90＄ ＄G92＄COORD＿X＄COORD＿Y”；在“程序尾”處做修改，具體是用“＄COOL＿OFF ＄ ＄SPN＿OFF ＄ ＄PRO＿STOP”替 代 “＄m41＠ ＄m43＠ ＄m45＠＄m02”，其中“＠”表示分行；線切割中的跳步加工與激光切割中的非連續切割一致，因此“跳補開始”處可用“＄PRO＿PAUSE＠ ＄m43”替代“＄PRO＿PAUSE”，“跳補結束”處可用“＄PRO＿PAUSE＠＄m42”替代“＄PRO＿PAUSE”。

（2）后置處理設置。后置處理設置對話框如圖3所示。在“機床名”處用鼠標點擊選擇“LASER”；“編程方式設置”選擇“增量”；“圓弧控制碼”選擇“圓弧坐標（R）”；“R的含義”選擇“圓弧＞180度 R為負”即可。

將以上兩個步驟修改并確定保存，至此實現了CAXA線切割軟件對現有激光切割機床進行自動編程的目的。使用時只需選擇對應的機床名，即可生成線切割或激光切割的程序。

3 加工實例

圖4所示為一福娃切割CAD圖形，其是通過CAXA線切割軟件中圖片矢量化處理功能，將圖片轉換為矢量圖，轉換過程是通過微小直線段勾勒圖片輪廓線。該方案使得這類作品均由微小直線段組成，直線段數目較多且直線的起點坐標和終點坐標均不是整數，計算量很大。根據數控編程原則，每條直線段對應一行程序段，如果該作品采用激光切割機床手工編程方案，顯然難以實現。利用修改之后適合現有激光切割機床專用的CAXA線切割軟件的后置處理功能，將圖4對應的CAD圖形直接導入，可快速、正確的生成該作品的程序，程序內容（約1 000行程序段）如下：

圖2 機床類型設置對話框

圖3 后置處理設置對話框

圖4 福娃切割CAD圖形

fuwa.iso

m40；

m42；

m44；

G02X2.764Y－0.888R6.507；

G01X0.081Y－0.055；

……

G03X－0.088Y－0.005R0.431；

……

G02X1.787Y1.558R2.158；

G02X0.964Y－0.012R6.507；

m41；

m43；

m45；

4 結語

利用CAXA線切割軟件所設計出的現有激光切割機床專用后置處理程序能夠便捷、準確的生成零件所對應的數控程序，并不需要人工再做二次處理，可在激光切割機床上直接應用，解決了原先設備編程復雜不便的問題。對于其他數控切割類機床，可參照此方法，對CAXA線切割的后置處理程序進行修改，以滿足其他類似機床的需求。

［1］盛利強.淺談CAXA數控車的后置處理［J］.科教文匯中旬刊，2009（4）：278.

［2］張金龍，宋文學.基于CAXA線切割軟件的數控編程［J］.西安航空技術高等專科學校學報，2010，28（5）：23－26.

［3］唐秀蘭，唐瓊英.淺談CAXA線切割軟件編程的方法與技巧［J］.機電工程技術，2009，38（4）：35－36.

［4］胡仁喜.CAXA數控線切割XP標準實例教程［M］.北京：機械工業出版社，2007.

［5］宋昌才.數控電火花加工培訓教程［M］.北京：化學工業出版社，2008.