CAXA在機械數控加工技術課程中的應用研究

周緯遠 何永玲 張千鋒 孫騰 鐘家勤

摘 要：在現代數控加工技術模式下，已有的機械設備加工模式發生了極為深刻變化，逐步呈現出智能化與數字化的趨勢。機械數控加工技術作為一種新的加工技術手段，降低了加工成本，提升了加工準確度，增強了加工自動化水平，憑借上述優勢逐步成為目前主流的一種機械加工手段。我國機械數控加工起步較晚，與發達國家之間有著明顯的差距，為了穩步提升我國的機械數控機床的運行效能，文章以CAXA作為研究核心，穩步提升數控編程加工能力，確保機械數控加工工作的有序進行。

關鍵詞：CAXA軟件；機械加工；數控技術課程

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.226

1 機械數控加工技術概括

數控加工是在傳統機械加工體系的基礎上，將計算機編程與控制技術引入其中，實現了機械加工設備控制的自動化，在這一過程中，穩步增強了機械加工的效能以及加工的準確度。數控機械加工，充分滿足了現代化生產技術體系下，對于機械加工活動的客觀要求，對于經濟的換擋提速有著極為深遠的影響，為我國加工制造能力的提升產生了深遠影響。為了確保技術應用能力，使用計算機編程手段，對相關運行程序進行創設與優化，對相關設備參數進行必要管控，并將相關參數存儲于計算機，既能夠實現設備加工活動的自動化，又能夠減少必要的成本投入，降低設備故障發生故障的機率，為企業成本控制工作的進行創造了良好條件。當前我校處于轉型發展期，培養掌握數控加工技術人才，服務地方經濟發展，是應用型地方本科高校辦學特點的有力彰顯。

2 數控加工技術應用的特點

數控加工技術的優勢是數控加工生產的流程中，能夠根據實際的使用要求，隨時對加工工藝進行調整，使得各項參數能夠設備加工操作的客觀要求，對于新產品的研發以及設計工作的開展創造了極為便利條件，貼合了現階段生產加工的客觀要求，適應了目前市場經濟體系下，經濟運行發展的基本特點。機械數控加工技術在實踐中的應用，在工件更換的過程中，降低了控制與調整的困難度，一般情況下，機械加工在傳統模式下，無法對復雜零件進行必要處理，尤其是曲面結構，而數控加工模式下，曲面結構加工難題得到快速解決，縮短了加工時間，并且換刀等加工工具得到快速更換，實現了機械加工的標準化。

3 CAXA軟件在機械數控加工中的具體應用

3.1 可編程控制技術的應用現狀

機械加工技術表現出極強的靈活性與準確性，尤其是在信息技術發展的快速迭代更新的背景下，機械加工產業要想 獲得足夠的發展空間，就必須要借助于計算機軟件，利用編程切實提升數控加工工作的準確性與效能。從目前機械數控加工技術的使用實際情況來看，機械數據技術在長期發展過程中能夠將程序運行、設備控制以及設備維護等方面的工作進行高度銜接，對加工工作實現了數字化處理，降低人為操作失誤等的影響。可編程控制作為目前機械數控技術的重要組成部分，其在機械數控技術中的應用切實提升了編程工作的科學性與合理性，增強了機械加工設備的質量，穩步提升機械加工企業的市場競爭能力，適應市場運行的基本訴求。但是從目前編程情況來看，數控機床操作人員對于編程并沒有引發足夠的重視，對編程參數缺乏認知，使得編程人員即便進行了相關編程，也缺乏必要的邏輯與嚴謹性，對于編程工作的實際效能帶來了極為不利的消極影響。基于這種實際需要將CAXA軟件納入到編程工作之中，以此來緩解這一問題，確保編程工作的順利進行，切實提升機械數控機床加工工作的效能。

3.2 CAXA軟件的引進

機械數控加工技術經歷了長期的發展過程，電子管控到PLC控制技術，軟件控制的準確性與專業化程度穩步提升，CAXA軟件在機械數控加工技術中的引入，實現了實體與曲面一體化的連接，CAXA軟件功能極為全面，編碼創設質量較高，相比較于CAD軟件有著更為明顯的優勢。CAXA軟件支持全面模型設計，實現了模型的快速切削，借以提升機床加工的質量與效能，CAXA軟件功能具體包括：多軸數控、軌跡參數設定、代碼驗證與模擬、仿真加工等，通用性較高，適用于多種類型機床的機械加工控制。CAXA軟件的程序設計和應用過程包括：

（1）在進行編碼設計的過程中，要對加工圖紙進行深刻了解，根據加工工件的具體特性，來確定編碼方案。

（2）要依據機械加工準確性的要求，在編程過程中對軌跡參數以及加工手法進行設置。

（3）在完成基本的程序編程之后，為了確保編程效果，需要進行架構實驗，通過產品仿真形成最后的G代碼，通過這種方式減少程序設計與創作的容量，提升編寫質量。

3.3 先進編程技術的應用

從上述分析來看，程序編程在設計的過程中，編程效果直接影響數控效果，程序員在進行代碼編寫的過程中，使用SIN、AND等高級編程語言，通過混合運算來適應復雜狀態下，零件加工活動的客觀要求，在先進編程技術應用的情況下，適應實際的工作要求，為后續工作的開展創造條件。例如在進行橢圓形零件加工的過程中，由于長半軸與短半軸之間有所變化，在傳統模式下，加工難度極大，但是借助于CAXA軟件，對機械數控進行編碼，在編碼過程中需要對a、b參數進行調整，由于不需要改變整個程序的架構，因此操作相對而言較為簡單，操作難度較低。在這種情況下，技術人員能夠在短時間快速實現加工工作的調整與完善，避免加工過程中出現加工失誤，穩步提升加工精度，增強加工能力，滿足實際的使用需求。

4 CAXA軟件在機械數控加工技術課程教學中的應用探索

4.1 引進CAXA工程師軟件

曲面與實體相互聯系的CAD一體化軟件屬于CAXA工程師軟件。該軟件功能尤其廣泛，工作效率也較高，代碼應用效果較好，是近些年我國自主研發的編程軟件。該軟件中具有加工軌跡參數化功能，此項功能不但支持高速切削，還可以進行實體造型編輯、生成加工軌跡以及加工工藝卡片，該功能可以在很大程度上保證機床加工時的質量，提高生產效率。因此，作為機械類專業的學生，在走向工作崗位以前，對普遍應用于制造業的CAXA工程師軟件進行一定程度的熟悉與掌握，無疑將有利于學生的就業以及就業質量的提升。通過CAXA工程師軟件的引進，強化了實驗教學平臺的建設，豐富了學生實際操作的媒介。學生通過實際操作可以驗證并深化課堂理論知識，同時CAXA工程師軟件強大的模擬模具與零部件實際切削加工的環境，以及加工刀具的干涉檢查功能，將會極大的激發學生學習熱情，降低學生在實訓中心甚至工作崗位中操作數控加工設備的出錯率。此外，CAXA工程師軟件同樣可以引入到學生日常教學活動當中，將相關章節課后習題零部件加工的G代碼作為作業，讓學生編寫并在個人電腦上的CAXA軟件進行驗證并解釋代碼含義，進一步鞏固軟件的使用及對于代碼編寫的熟練程度。

4.2 圍繞數控編程技術，構建新穎的理論教學模式

CAXA軟件能夠利用SIN以及AND等高級語言編寫的形式實現變量參數進行混合運算，這一形式還可用于復雜程度大的零件加工程序、評斷子程序調用等。此種加工手段不但能夠加工結構相對復雜、程序相對繁瑣的零部件而且可以進行批量生產，從很大程度上縮短了工時，提高了效率。因此，在這樣的背景下，采用這一形式加工零部件時，編程人員除必須了解數控機械編程知識外，還要有充分的計算機知識作為基礎。所以 ，就需要構建圍繞數控編程相關專業的知識體系與教學模式。一是，夯實計算機基礎課程知識，在教授相關知識點時，剝絲抽繭，進行細化，提煉重點。二是，整合梳理，理清JAVA、C語言、VB、Delphi等編程語言與CAXA軟件編程語言之間的共通之處，構筑編程語言共性，消除陌生感，提高編程質量與效率，構建跨學科的知識儲備，拓寬編程渠道。培養數控加工技術的應用型創新人才，需要在人才培養方案，課程的先后設置予以全盤綜合考慮，由淺至深，從簡單到復雜，構筑培養綜合型應用人才培養體系。

5 結束語

綜上所述，CAXA軟件是一款穩定、功能強大、性能良好的機械數控加工控制程序，可以為機械數控加工質量提供保障，同時對相關從業者也有相當高的專業素養要求。通過引進CAXA軟件，可以最大限度的解決數控程序不適用的問題，確保程序編制符合加工實際需要。在此基礎上，使用先進的編程技術，提高編程人員和機床控制人員的綜合素質，可以使機械數控加工技術的應用效果得到進一步提升。將CAXA軟件引入機械數控加工技術課程當中，首先要改變該課程與其他課程相對孤立、毫無聯系的傳統教學觀念，與時俱進，構建跨專業，甚至跨學科的理論教學體系，不斷探索，創新教學方式。應用型人才的培養，還需致力于教學平臺等基礎建設，并充分有效利用平臺條件優勢，鍛煉學生實操技能，促進高校相關專業進一步的發展。本文進行的探討與研究感謝廣西高校臨海機械裝備設計制造及控制重點實驗室的大力支持。

參考文獻：

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[2]姚偉德.UG軟件在數控加工中的分析研究[J].現代制造技術與裝備，2016（02）：143-144.