CAXA制造工程師在數(shù)控編程中的應(yīng)用分析

（內(nèi)蒙古機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，呼和浩特 010070）

1 CAXA制造工程師軟件概述

1.1 CAXA制造工程師軟件簡(jiǎn)介

北航海爾軟件有限公司研究了一款全中文、專門面對(duì)數(shù)控銑床和加工操作的三維制圖軟件，稱為CAXA制造工程師。它分為兩種，一是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)件簡(jiǎn)稱CAD；二是計(jì)算機(jī)輔助制造軟件簡(jiǎn)稱CAM。相關(guān)工程設(shè)計(jì)人員采用相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件給某一產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程稱之為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），此設(shè)計(jì)在電子、汽車、建筑、航天等領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛；用計(jì)算機(jī)輔助會(huì)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的周期大幅度縮短，且對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量以及整體設(shè)計(jì)效果有所提升。相關(guān)工程設(shè)計(jì)人員用相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行模擬、分析產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程，此過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程稱為計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM），此軟件在生產(chǎn)過(guò)程中起到指導(dǎo)、改進(jìn)的作用，其中數(shù)控機(jī)床就是最典型的應(yīng)用。數(shù)控機(jī)床是由專業(yè)人員用編號(hào)的程序代碼，以此來(lái)控制機(jī)床的生產(chǎn)運(yùn)作。隨著科技的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床功能的應(yīng)用也在急劇增加，因此產(chǎn)生了“加工中心”的應(yīng)運(yùn)，不僅要對(duì)具體產(chǎn)品生產(chǎn)加工的實(shí)現(xiàn)，還要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床的控制，例如從刀庫(kù)中自動(dòng)換刀及自動(dòng)轉(zhuǎn)換等。

1.2 CAXA制造工程師功能特點(diǎn)

CAXA制造工程師不僅具有非常強(qiáng)大的功能，而且還非常完美，在現(xiàn)代化制造業(yè)和數(shù)控機(jī)床方面的應(yīng)用體現(xiàn)地尤為明顯，具有高度契合性，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，實(shí)現(xiàn)了和現(xiàn)代化制造業(yè)產(chǎn)品曲面要求的完美契合。在強(qiáng)大的NURSBS自由曲面造型設(shè)計(jì)、實(shí)體造型設(shè)計(jì)和靈活的曲面真實(shí)復(fù)合造型設(shè)計(jì)幾個(gè)方面體現(xiàn)出很好的支持作用。除了這些契合以外，還大大提高了設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)便性的精準(zhǔn)性，簡(jiǎn)直可以說(shuō)CAXA制造工程師軟件是專門為現(xiàn)代制造業(yè)量身打造的一樣；其次，實(shí)現(xiàn)了和數(shù)控加工要求的契合。CAXA制造工程師軟件在數(shù)控加工過(guò)程中的應(yīng)用讓其各項(xiàng)功能特點(diǎn)體現(xiàn)地更加明顯，很好地滿足了兩軸到三軸以及四軸到五軸數(shù)控加工實(shí)際要求；再次，CAXA制造工程師軟件的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了數(shù)控加工的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，在高速數(shù)控加工軌跡批處理、代碼驗(yàn)證、加工要求仿真、參數(shù)化軌跡編輯以及通用后置處理和工藝控制方面發(fā)揮著十分重要的作用，這一點(diǎn)是其他普通軟件無(wú)法比擬的。

1.3 CAXA制造工程師數(shù)控加工步驟

將CAXA制造工程師應(yīng)用到數(shù)控加工過(guò)程當(dāng)中，和以往傳統(tǒng)的加工操作存在一定的差異，一定要充分結(jié)合具體的加工內(nèi)容合理確定加工步驟：首先，CAXA制造工程師的實(shí)際應(yīng)用必須要以提前設(shè)計(jì)好的零件圖紙作為前提依據(jù)，相關(guān)工作人員應(yīng)該對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行詳細(xì)分析和研究，合理確定零件的加工造型；其次，對(duì)加工工藝進(jìn)行詳細(xì)分析，這是數(shù)控加工過(guò)程必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)；再次，數(shù)控加工人員在應(yīng)用CAXA制造工程師之前，一定要結(jié)合具體情況選擇合理的加工方法，設(shè)置合理的加工參數(shù)；另外，做好仿真加工工作和軌跡生成工作，之后還需要后置處理生成G代碼。

2 CAXA制造工程師在數(shù)控編程中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械加工工藝也在不斷提升，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和廣泛應(yīng)用更是推動(dòng)了加工行業(yè)的快速發(fā)展，以往傳統(tǒng)的手動(dòng)編程已經(jīng)不能很好地滿足現(xiàn)代化機(jī)械工業(yè)實(shí)際發(fā)展要求，這就需要不斷提高現(xiàn)代化機(jī)械編程技術(shù)水平。CAXA制造工程師的出現(xiàn)在很大程度上推動(dòng)我國(guó)數(shù)控編程技術(shù)的發(fā)展。比如，在圓臺(tái)零件編程的時(shí)候，CAXA制造工程師的應(yīng)用就實(shí)現(xiàn)了真正的自動(dòng)化操作，大大提高了編程效果和質(zhì)量。具體應(yīng)用過(guò)程如下：一是利用CAXA制造工程師構(gòu)建三維模型，三維模型設(shè)計(jì)過(guò)程中最為常見的就是人機(jī)交互模式，充分體現(xiàn)了自動(dòng)化編程的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。除此之外，還可以利用CAXA制造工程師對(duì)被加工元件實(shí)施相關(guān)的編輯和操作處理，有效縮短了設(shè)計(jì)和編程的時(shí)間，簡(jiǎn)化了流程；二是利用CAXA制造工程師可以對(duì)加工方案進(jìn)行確定并生成刀具的具體軌跡，與此同時(shí)CAXA制造工程師還實(shí)現(xiàn)了對(duì)被加工元件非常細(xì)致的篩選化操作。例如，在明確夾具裝配和工件毛坯關(guān)系基礎(chǔ)之上，合理利用CAXA制造工程師實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具參數(shù)和精度控制要求的準(zhǔn)確分析。基于工藝精確化的篩選和分析，CAXA制造工程師的應(yīng)用為刀具軌跡的生成提供了可靠的基礎(chǔ)和依據(jù)。除此之外，還應(yīng)該充分結(jié)合加工工件的外觀特征、形狀特點(diǎn)和精度工藝要求等多方面要求，為系統(tǒng)選用最為科學(xué)合理的加工參數(shù)和加工工藝，便于快速生成刀具切削路徑。另外，在數(shù)控編程中應(yīng)用CAXA制造工程師可以實(shí)現(xiàn)工序單和G代碼的自動(dòng)生成，其中G代碼的生成可以說(shuō)是自動(dòng)編程內(nèi)容中最為核心的一個(gè)部分，對(duì)整個(gè)編程工作具有很大的影響作用，所以想要將刀具軌跡變成G代碼程序，必須要做好后置處理操作。在具體操作過(guò)程當(dāng)中，CAXA制造工程師所提供的后置處理功能具有很好的靈活性能，其可以按照機(jī)床類型的不同要求，將已經(jīng)生成的刀具軌跡轉(zhuǎn)化成最為恰當(dāng)?shù)腉代碼程序，整個(gè)操作過(guò)程十分便捷，后置處理操作。在G代碼生成之后，CAXA制造工程師軟件還可以結(jié)合編程實(shí)際要求和標(biāo)準(zhǔn)化模式自動(dòng)生成加工工序單，相比較以往傳統(tǒng)的手動(dòng)編程模式跨越了很大的一步。加工工序單上會(huì)對(duì)軌跡各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行清晰的體現(xiàn)，同時(shí)還能計(jì)算出軌跡加工的準(zhǔn)確時(shí)間，便于后期對(duì)加工工時(shí)的計(jì)算和生產(chǎn)管理工作的順利開展。由此可以看出，G代碼的生成步驟相對(duì)比較繁瑣，整個(gè)過(guò)程需要記住現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速生成，這就是CAXA制造工程師的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，在數(shù)控編程和加工制造過(guò)程中應(yīng)用CAXA制造工程師軟件，比傳統(tǒng)的手工編程和加工過(guò)程有很大優(yōu)勢(shì)，例如實(shí)現(xiàn)了刀具路徑的合理設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)便利性和加工一次性成功幾率等，所以人們比較認(rèn)可該項(xiàng)軟件技術(shù)，隨著CAXA制造工程師的不斷更新和完善，必將推動(dòng)我國(guó)數(shù)控加工行業(yè)的快速發(fā)展。