CAXA數控車的應用研究

邢文娟

摘 要：隨著我國制造業的飛速發展，機械制造業迎來了新的挑戰。數控作為這一行業的領導者，對整個加工制造業來說，數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雜，自動編程應用越來越廣泛。

關鍵詞：CAXA;數控車;軟件

中圖分類號：TG519.1文獻標識碼：A文章編號：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

隨著零件的日益復雜，其對編程人員的要求越來越高，手工編程已經不能滿足復雜零件的加工要求。為了提高編程的準確度和效率，人們要運用編程軟件進行自動編程，有效解決這些難題。復雜的曲線靠人工來完成，不僅效率低，而且會出現錯誤。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，手自結合（手工編程和自動編程）可以提高整體加工效率。自動編程不僅能解決圖形問題，而且可以解決刀具補償問題，人們可以將圖形在軟件中畫出來并進行軌跡生成，可以在加工前看到走刀路徑，這樣大大縮小了出錯的可能性[2]。

人們在加工中會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，此時用自動編程就顯得很方便。在近幾年的數控技能大賽中，自動編程應用廣泛。這就對操作人員提出了新的要求，其不僅要會手工編程，還要會用軟件進行自動編程。下面就CAXA數控車軟件在復雜零件加工中的應用展開論述。

1 CAXA數控車在外輪廓中的應用

在數控加工中，傳統的手工編程一直處于不可替代的地位，由于現如今制造業的大力發展，零件的復雜程度不斷加大，運用軟件自動編程越來越方便。下面列舉一個外輪廓實例談談CAXA數控車的應用。

如圖1所示，該零件的右端輪廓一直到130°角那個地方，FANUC系統運用G71指令就可以加工出來，但是如果想繼續走往左邊輪廓，用G71就走不了，這種輪廓內尺寸有增有減，要想用循環指令，只能用G73指令。G73指令是成型車削固定循環指令。

G73格式如下：

G73 ? U_ ? W_ ?R_;

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

運用G73指令手工編程，經過在實際加工中的檢驗，粗加工時間共計約6 min，其將近4 min走空刀，大大降低了加工效率。如果用在批量生產上，就會大大制約生產效率，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數控車軟件自動編程，利用編程軟件繪圖自動生成程序并導入機床，如圖2所示。

這就是在編程軟件上進行繪圖，繪圖后自動生成的走刀路徑及程序。自動編程時可以由軟件來自動加入刀具補償，不需要經過機床加入刀具補償值，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，其優勢是效率高，使用方便。自動編程時，選擇合理的走刀路徑、切削路徑、退刀路徑是很重要的。同時，要運用軟件設置好切削參數，并選用合理的輪廓加工方法。在生成加工軌跡時會提示刀具干涉角度，應根據提示的干涉角度進行及時調整，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際切削過程，確保生成的刀具軌跡的正確性，同時要對G代碼進行后置處理，以對應不同的數控機床，利用后置處理進行參數修改以適應本機床實際加工需要。軟件生成好的程序可利用軟件上的通信功能，直接通過數據線從計算機上傳輸給機床，也可用內存卡直接導入機床。

隨著制造業的不斷發展，零件的復雜化大大增強，手動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際。手工編程靈活性很強，但需要人為計算，在加工過程中，一旦出錯將前功盡棄，對企業造成經濟損失。下面通過圖3來展示CAXA軟件在計算節點時的優勢。

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

圖4就是自動編程軟件針對CAXA數控車加工而自動生成的程序，走刀路徑一目了然，不用再考慮手工的指令編程。合理的走刀路徑節約了加工時間，刀補的使用保證了外輪廓精度，不用人為計算加工坐標減輕了操作者的工作量，降低了計算錯誤，從而提高了加工效率。

外輪廓加工中也經常會出現一些曲線，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行呢？CAXA數控車作為一款專業的編程軟件，這些問題可迎刃而解。

2 CAXA數控車在內孔加工中的應用

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，以臺階居多，在數控上做臺階孔并不難，人們大多選用G71循環指令進行加工。但G71只能做單調變化零件，而有些孔不僅有臺階，還不是單調變化，那該怎么辦呢？是不是用G73指令就能解決呢？G73指令也會面臨一個問題，即它的退刀量是根據人們設置的刀偏值自動給定的，這樣會造成刀具干涉。如果換用CAXA數控車軟件，就可以解決這個問題。

這里用CAXA數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數控車在復雜槽加工中的應用

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。一般數控車零件圖中出現的大多為退刀槽和燕尾槽，還有一些復雜的深槽。像一些簡單的退刀槽、燕尾槽，手工編程就可以完成，但是一些連續的深槽，如果用手工編程進行分層切削就很麻煩。普通槽直接利用G01和G00指令進行編程，加工簡單快捷，甚至有些退刀槽不需要編程便可加工，直接用機床上的手輪進行加工，這種方法針對深度淺且編程量不大的槽實用，對于那種復雜程度較高且較深的槽就不好解決。在加工深槽時，如果不做分層切削，排屑不便，加工過程中很容易出現崩刃情況，對工件表面及加工效率造成較大影響。但是，運用軟件自動編程就不一樣，它可以通過調整加工參數來調節每次吃刀深度，下面通過實例來具體分析CAXA數控車的加工軌跡，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。人們要合理運用編程軟件進行自動編程，直觀地展現加工軌跡，并根據實際情況改變加工參數，提高零件加工精度和效率。

4 結論

隨著計算機技術和自動化技術的飛速發展，數控車床的優點越來越突出，其在機械制造行業的應用也越來越廣泛。為了充分發揮數控車床的作用，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，自動編程軟件快速發展，給加工制造業帶來翻天覆地的變化，其方便快捷的運用提高了加工效率，也降低了編程人員的勞動強度，是工業現代化的一個體現。如今，自動編程軟件的操作已經列入數控技師考核內容，這是對現代技師的新要求，作為一名合格的數控技師，應熟練掌握該技能，每一位數控人都應該為現代制造業的發展添磚加瓦。

參考文獻：

[1]苑劍業，馬英強，吳永國，等.CAXA數控車實用教程[M].北京：化學工業出版社，2005.

[2]張超英.數控編程技術：手工編程[M].北京：化學工業出版社，2008.