基于Caxa的數控車應用

譚剛

【摘要】隨著工業生產線自動化的不斷提高，傳統的手動編程操作加工在成批量的復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加產品被要求的尺寸精度與形位精度又越來越嚴格。面對這一系列的困難，自動化設計制造的軟件也應運而生了。

【關鍵詞】Caxa 數控車 參數設置

1軟件介紹

CAXA數控車自動編程軟件，主要應用于數控車削編程，其編程功能強大，可按加工要求生成各種復雜圖形的加工軌跡。數控加工教學利用CAXA數控車自動編程軟件進行加工應用，首先必須配置好機床，利用軟件提供的圖形生成和編輯功能，將零件的被加工部位繪制到計算機屏幕上，作為計算機自動生成刀具軌跡的依據。

CAXA數控車可以建立夾具庫和刀具庫，實現多工位夾具的裝配及在各工序間的切換以及在仿真切削過程中刀具的調用；然后，利用NC建模系統進行程序的應用調試，并使用CAXA軟件的刀具、夾具數據庫中的系列刀具元件、夾具元件加工毛坯模型；接著，進行模擬加工，并檢查是否存在切削干涉現象，并修改刀具路徑；

CAXA數控車具有應用軟件功能，生成刀具、夾具及部件裝配圖以及刀具路徑圖，輸出各種工藝信息及報表。Caxa數控車軟件是由北京大方數碼有限公司自主研發的適合國人學習加工生產的數控設計制造類軟件，秉承了機械設計類的經典軟件所擁有的優點，在使用界面上改進了autocad2004，使其更加直觀，適合國人熟悉上手。在工作內容上除了繼承autocad優秀的二維平面圖形設計功能之外，還針對于國內外知名廠家，例如國外的fanuc，simense，國內的廣州數控，華中數控等生產型，經濟型數控車床量身定做了相應的機床參數設置系統以及后置處理生成加工代碼功能。

2CAXA數控車加工的步驟

2.1圖形繪制。根據CAXA數控車的應用步驟，首先要按照圖樣繪制出要加工零件的圖形，并補齊毛坯輪廓。這一步對大多數學生來講是比較簡便的，因為一般在數控車床實訓教學前，都開設了AutoCAD科目，兩者在繪圖指令上差別不大，在教學中教師主要要提醒學生注意繪圖時各線段聯結點的連續，不能在中間出現斷點，否則會在生成程序時出現報警——輪廓不封閉。在剛開始繪制圖形時，一般要求學生畫出完整的零件圖形，待學生熟悉使用后，可以改為只畫軸線上一半圖形，以節省加工時間。圖形繪制的難點在于分層顯示，即將不同的加工工序顯示在不同的圖層上，這對后面的輪廓選擇尤其重要。

2.2自動編程。繪制出零件圖形后，接下來應該生成程序了。具體操作過程可分為4個步驟：設定加工參數、選擇進退刀方式、設定切削用量、輪廓車刀，進而自動生成程序。

第一步：設定加工參數。選等距切削行距與普車實訓一致，粗加工時的切削深度為1～2mm。教師在教學時還要提醒學生注意干涉后角的選擇與刀具實際后角相互符合，以免在加工中刀具后刀面干涉工件。

第二步：選擇進退刀方式。教師一般建議學生選垂直方向即可。

第三步：設定切削用量。進退刀要選快速走刀，進刀時要慢，選5m/min左右即可，退刀時要快，20m/min左右，進給率0.1～0.2mm/r為宜，主軸轉速選恒線速度，粗車400～600r/min，精車800～1200r/min。在螺紋加工時，教師要提醒學生選恒面積切削，螺距大時切入方式要左右交替，注意每次快速退刀距離要大于螺紋深度，否則會在退刀時將牙頂車掉。刀具設定時要注意刀具角度。

第四步：輪廓車刀。在數控車軟件中選擇刀具時，應確保刀具的參數設定與機床刀架上的刀具實際參數一致，刀具號一致。例如在機床一號刀位上裝夾一把90°的車刀，則在軟件中也要將一號刀設為90°車刀，并且注意刀尖圓弧的大小兩者要相一致。

這里還要提醒一點，就是用4mm寬的割斷刀去切4mm寬的槽時，會在生成程序時出現刀具不下切的現象，教師可要求學生將軟件上的刀寬改為3.99mm，即可進行加工。如加工時分粗精車，還要選用合適的精加工余量。在前期教學中，教師一般要求學生將粗車與精車分開生成程序，這是因為剛開始時學生對刀的操作不易準確，加工出的零件尺寸一般不準確，需要改刀具磨損后再次車削。如將粗精連在一起，會形成許多空刀，浪費時間，如有單獨的精車程序，只需改磨損后一刀解決超差尺寸。所有這一切完成后，即可拾取加工工件表面輪廓。拾取時要選“單個拾取”，并注意與綠箭頭方向一致，孔加工時還要注意退刀點坐標不能在孔徑之外，最后點擊刀路即可自動生成程序。在這里，教師要提醒學生，一定讓學生以自己的姓名建一個文件夾，生成的所有程序統一存在這一個文件夾中，以便教師檢查。生成程序的模擬加工比較簡單，在此不再贅述。

2.3仿真。CAXA數控車自帶了不能測量的仿真加工動畫程序，同時軟件檢測自身生成的數控代碼并不可靠。用VNUC4.3數控仿真軟件檢測上步數控代碼正誤的正確過程為：（1）將CAXA工藝程序中的刀具參數（如后角），對應在VNUC刀具庫中（對應副偏角）；（2）按毛坯尺寸完成刀具的對刀，不同于實際VNUC每把對刀都不存在誤差；（3）分步加載CAXA生成的右外、左外、左內數控程序并執行加工，重點觀測有無進退刀超限、撞刀等停頓報警事故；（4）完成加工后利用VNUC～，I量工具檢測加工精度誤差。如果加工表面方程樣條線的誤差不超過0.0 1 mm（或最小步長的10倍左右），<2>直斜線和圓弧加工只存在刀尖半徑殘余，沒有尺寸誤差，則該程序代碼可視為切實可用的；（5）VNUC仿真軟件也可以驗證CAXA生成的鉆孔程序

2.4程序傳輸。數控車床一般都有專門的通信接口，在電腦與機床間用一根配套的數據線進行連接。在教學中，教師主要是教會學生如何設立通信參數，只有機床與電腦上的通信參數設置一致時，才能實現數據傳輸。教師尤其要注意提醒學生，數據線禁止帶電拔插。CAXA數控車軟件一般可以不通過中間的CNC軟件直接傳輸到機床，所以這一步在教學中相對比較簡單。

2.5程序運行。在對自動編程生成的程序再次檢查確認后，便可進行自動加工。檢查時主要關注各加工參數是否正確，各刀具的退刀位置是否與工件存在可能干涉的現象。加工時，教師應要求學生時刻緊盯顯示屏上刀具坐標的變化，以便在出現異常情況時及時停止。

3結語

數控車實訓教學引入CAXA數控車自動編程軟件，使學生在掌握了軟件的使用方法之后，能夠更多地嘗試更為復雜的工件的工藝分析、編程及加工方法，為學生更深入地學習訓練提供一個良好的平臺。