淺談Caxa數(shù)控車軟件實(shí)際加工中遇到的問題與解決辦法

袁一如

摘 要：中國經(jīng)濟(jì)近年來在習(xí)主席的帶領(lǐng)下發(fā)生著日新月異的變化，實(shí)體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)步入4.0時代，加工制造業(yè)正在迎來一場史無前例的革命。在這之中，數(shù)控加工行業(yè)首當(dāng)其沖，隨著工業(yè)生產(chǎn)線自動化的不斷提高，傳統(tǒng)的手動編程操作加工在成批量的復(fù)雜零部件面前顯得有些捉襟見肘，然而代加工或者出口歐美的機(jī)加產(chǎn)品被要求的尺寸精度與形位精度又越來越嚴(yán)格。面對這一系列的困難，自動化設(shè)計(jì)制造的軟件也應(yīng)運(yùn)而生了，今天要談的是數(shù)控車床零件加工設(shè)計(jì)制造自動化軟件caxa它的使用以及遇到的問題相關(guān)。

關(guān)鍵詞：Caxa；數(shù)控車；參數(shù)設(shè)置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.028

1 軟件介紹

Caxa數(shù)控車軟件是由北京大方數(shù)碼有限公司自主研發(fā)的適合國人學(xué)習(xí)加工生產(chǎn)的數(shù)控設(shè)計(jì)制造類軟件，秉承了機(jī)械設(shè)計(jì)類的經(jīng)典軟件所擁有的優(yōu)點(diǎn)，在使用界面上改進(jìn)了autocad2004，使其更加直觀，適合國人熟悉上手。在工作內(nèi)容上除了繼承autocad優(yōu)秀的二維平面圖形設(shè)計(jì)功能之外，還針對于國內(nèi)外知名廠家，例如國外的fanuc，simense，國內(nèi)的廣州數(shù)控，華中數(shù)控等生產(chǎn)型，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床量身定做了相應(yīng)的機(jī)床參數(shù)設(shè)置系統(tǒng)以及后置處理生成加工代碼功能。caxa數(shù)控車2015版軟件除了在生產(chǎn)實(shí)際中有所運(yùn)用，更是在近年來的教育系統(tǒng)組織的數(shù)控技術(shù)技能大賽上面大放異彩。雖然有著改進(jìn)和諸多的優(yōu)點(diǎn)，但是運(yùn)用caxa數(shù)控車軟件在實(shí)際加工中產(chǎn)生的問題也不少，下面就來列舉一些值得進(jìn)一步研討改進(jìn)的地方。

2 實(shí)際加工中運(yùn)用軟件發(fā)生的一些問題

（1）caxa進(jìn)行自動編程的過程，起始于如同autocad一般的二維平面圖抄繪，設(shè)計(jì)，按照加工圖紙以及相應(yīng)要求，將標(biāo)注正確的加工零件圖紙繪制于軟件之上，接下來很重要的一步，存在于標(biāo)題欄里面的修改，刪除重線，因?yàn)橹茍D過程當(dāng)中難免有多條線條的交叉，重合，所以如果不在圖形輪廓繪制完成之后及時進(jìn)行刪除重線功能的話，就會給后面的拾取線條確定加工輪廓和毛坯輪廓帶來干擾。問題來了，有些時候明明存在重線，但是刪除重線的時候卻彈出不存在從重線的對話框，結(jié)果就導(dǎo)致粗加工或者精加工在拾取輪廓線的時候產(chǎn)生失敗，我們回過頭裁減線條或者點(diǎn)擊重線部分進(jìn)行刪除后，再次滾動鼠標(biāo)會發(fā)現(xiàn)重線確實(shí)存在。

紅線部分的線條一個是使用孔軸指令繪制的，一個是使用直線指令，兩者在端面處產(chǎn)生了重復(fù)，但是在全選圖形之后實(shí)行刪除重線指令時，卻沒有到達(dá)預(yù)期效果。

針對于這樣問題的產(chǎn)生，就需要操作人員細(xì)致一些，在繪制毛坯輪廓的時候計(jì)算出正確的節(jié)點(diǎn)，使得線條之間的連接沒有重疊部分，從繪圖方法上避免了重線的產(chǎn)生。

（2）實(shí)際加工參數(shù)設(shè)置環(huán)節(jié)，首先是標(biāo)題欄中的數(shù)控車指令，在進(jìn)行輪廓粗車時候進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置。在參數(shù)設(shè)置頁面的第一頁最后一行，編程時考慮半徑補(bǔ)償或者機(jī)床考慮半徑補(bǔ)償，相對應(yīng)于參數(shù)設(shè)置最后一頁中選擇對刀方式，刀尖尖點(diǎn)還是刀尖圓心，不同的組合產(chǎn)生出來的軌跡仿真以及代碼生成的效果不一樣，實(shí)際加工后對于尺寸精度的影響也是不同的。第一種選擇編程時考慮半徑補(bǔ)償，后面選擇對刀方式為刀尖尖點(diǎn)。那么產(chǎn)生的加工軌跡會顯示出過切的跡象，生成的代碼中也會出現(xiàn)第一刀下刀扎刀的實(shí)際加工狀況。

這個問題出現(xiàn)在2013及之前的版本當(dāng)中，體現(xiàn)在后置生成的代碼里面也是在第一刀下刀的地方，Z值是負(fù)值，大小為設(shè)定的刀尖半徑值大小。這個問題存在的損害在于對刀具的直接磨損，如果加工的是45#鋼或者是硬度更高的材料，那么第一次下刀很大概率上會打碎刀尖。針對這種情況，通常采取人為增加一條代加工表面輪廓線，也就是延長啟示加工拾取點(diǎn)處的輪廓線長1-2mm，大于刀尖半徑值的大小，這樣在實(shí)際下刀的時候，Z方向上的啟示數(shù)值將是延長線的距離減去刀尖半徑值，為正值的情況下不會產(chǎn)生第一刀扎刀乃至報(bào)廢刀具與工件的情況。好在caxa推出的最新的2015數(shù)控車版本中已經(jīng)修改了這個錯誤，之前的類似過切情況只存在于粗加工輪廓時，設(shè)置的徑向毛坯余量為零的情況下，在生成的加工軌跡上會產(chǎn)生過切的痕跡，反之，設(shè)置了合理范圍內(nèi)的毛坯余量，過切現(xiàn)象不會發(fā)生。

（3）精車參數(shù)表存在的問題。粗加工結(jié)束之后，要進(jìn)行精加工，消除留下的余量部分，車削出最終符合圖紙要求的工件尺寸與精度。caxa數(shù)控車2015版軟件殘留的問題有出現(xiàn)在了精車參數(shù)表上面。在參數(shù)表的第一頁如果設(shè)置編程時考慮半徑補(bǔ)償?shù)牡堆a(bǔ)方式，同時配合最后一頁對刀方式里面選擇上刀尖尖點(diǎn)，那么過切的問題又會發(fā)生。

產(chǎn)生這個問題的原因是拐角過渡方式選擇保護(hù)刀尖的圓弧過渡方式時，車削圓弧面，錐度面，非圓曲線等非正交的線形時，會向一方偏移一個刀尖半徑值的量，但是多次通過實(shí)際加工的實(shí)驗(yàn)證明，這種參數(shù)設(shè)置的方式并不會影響實(shí)際加工后工件的尺寸，反而是如果為了圖形看起來在軌跡生成界面沒有過切痕跡，一切理論上看似合理的走到情況，因而選擇了由機(jī)床進(jìn)行半徑補(bǔ)償，后跟刀尖尖點(diǎn)的方式來加工，或者前者是編程時考慮半徑補(bǔ)償，兩者結(jié)果在實(shí)際加工中都存在偏差。我們在數(shù)控車加工中經(jīng)常采用的對刀方法是試切法對刀，它的步驟是，先平端面在刀偏表里面輸入試切長度為零，然后試切一刀外圓，沿軸向退出，停機(jī)測量剩余代加工圓柱的直徑，然后輸入至刀偏表中的試切直徑一欄，完成刀尖點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置確定。如果選擇編程時考慮半徑補(bǔ)償，這種對刀方式就可以進(jìn)行加工了。但如果選擇刀尖圓心的方式對刀，則需要在重復(fù)之前兩項(xiàng)步驟的時候，更改輸入欄中的數(shù)字為長度方向上一個刀尖半徑的長度，直徑方向上則需要二倍的刀尖半徑值累加在測量出的剩余代加工圓柱的直徑值。這樣的做法達(dá)到了刀尖半徑補(bǔ)償設(shè)置方式與對刀方式的一致性。

3 結(jié)語

caxa數(shù)控車軟件在工件的自動編程加工中起著越來越便捷的作用，只有不斷地實(shí)驗(yàn)改進(jìn)才能幫助操機(jī)人員高效率地完成達(dá)標(biāo)的工件。

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