CAXA數控車在實訓教學中的應用

張恒

摘要：介紹了使用CAXA數控車2015軟件進行軸類零件法的加工過程和一些關鍵參數的設定說明。使用CAXA數控車2015軟件能夠建立二維圖形，確定加工路線，設置加工參數，進行刀具路徑模擬，經過后處理生成NC代碼。降低了編程的難度，提高了編程的效率和質量，縮短了加工時間。

關鍵詞：數控；CAXA；自動編程

中圖分類號：TP3919文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.10.033

0引言

在數控車床的實際加工中，曲面零件是一種較為常見的加工零件，相對零件輪廓簡單的弧形零件，可使用G02、G03以及復合指令G71G73手工編程方法進行加工。但是橢圓、拋物線、雙曲線等形式，包括非圓曲線弧的零部件加工，傳統的手工方法編程，要進行復雜節點的計算，現在中職的學生計算能力效弱，非常容易出現錯誤，當然也可以使用宏程序，宏程序有很多變數和相應語法的結構，但并不簡單，初學者應用的難度很大。數控加工有兩個主要特點：一是加工精度可以大大提高，包括加工精度和加工時間；二是加工質量的重復性，能穩定加工質量，保持加工部件的質量。換句話說，加工零件的質量和加工時間由數控程序決定。因此，編制合理的加工程序是非常重要的。

計算機輔助編程即利用計算機軟件生成加工程序。常見的數控車床計算機輔助軟件有CAXA、中望CAD、MasterCAM、UG等[2]。本文對CAXA數控車2015軟件的加工參數的設置進行舉例說明，該軟件具有數控車床自動編程、路徑生成和通用后置處理功能，特別是后置處理模塊可以滿足各種數控系統的數控代碼格式，生成的代碼有效性，可以滿足實際加工的要求。文中使用的沈陽機床集團FANUC數控系統CAK5085機床。

1工藝分析

1.1加工零件圖（如圖1）

零件的外輪廓是由直線、圓弧、溝槽、螺紋組成。手工編程復雜，容易出錯。CAXA數控車軟件能夠自動生成加工所需程序，避免出現安全事故。

1.2確定毛坯及裝夾方式

根據加工零件圖選擇毛坯為40 mm×300 mm的棒料，材料為鋁棒。該零件為實心軸類零件，使用普通三爪自定心卡盤夾緊工件即可，伸出長度為75 mm，以工件R10圓弧的右端為工件原點建立編程坐標系。

2零件加工

2.1建立二維圖形，定義加工毛坯尺寸

CAXA數控車軟件，進行加工之前必須建立二維圖形。二維圖形繪圖功能利用孔軸命令，能夠快速畫出需要的圖形，圖形繪制一定要測量工件總長，如果沒有錯誤，就可以進行倒角、裁剪等內容，最后畫出毛坯輪廓線就可以了（如圖2）。

2.2粗加工切削參數設定

按照工藝要求進行先粗后精的加工原則進行參數設置，設置粗加工參數如圖3所示。切削行距為15 mm，加工角度為180°，車端面時加工方向應垂直于系統X軸，即加工角度為-90°或270°。X 軸余量（單邊余量）為03 mm，Z 軸余量為0，主偏角干涉角度0°，副偏角干涉角度10°，每行相對加工表面的進刀方式選擇矢量長度1 mm、角度為-45°，主軸轉速1000 r/min，進給量0.15 r/mm。其余參數如圖3所示。

2.3精加工參數設定

進行精加工參數設置，設置進給量0.08 mm，主軸轉速1500 r/min，由于外圓粗、精加工使用同一把刀具，其他參數設置和粗加工基本一致，然后生成精加工刀具路徑。在精加工過程中為了更好的保證尺寸精度和粗糙度，可以把精加工分為2次完成。精加工前測量工件直徑，如果工件實際尺寸和理論尺寸相差不大，就在機床刀補頁面里面磨耗留上0.3 mm的余量（也就是總共余量的一半），先進行第一遍精加工，加工結束后再次測量尺寸，計算實際尺寸與理論尺寸的偏差，補償到機床磨耗進行第二次精加工。如果一次精加工完成尺寸大多都不會準確，因為粗加工的轉速、進給量、背吃刀量和精加工的都不一樣，導致機床的讓刀量也不一致。如果用粗加工過的實際尺寸補償機床磨耗那肯定也是不準確的。采用兩遍精加工的方式這樣的因素就沒有了，因為第一遍與第二遍的參數完全一樣，就連背吃刀量也基本一致。所以這種方法對于控制尺寸精度效果非常好，尤其是在數控技能大賽中能夠保證精確獲得所有能夠測量的尺寸。

2.4退刀槽加工參數設定

由于該零件的槽作用就是為了加工螺紋時更容易退刀，所以尺寸沒有設定公差，那么在精度上就很容易了。加工參數設定，采用縱深加工方向加工，因為選擇的刀具寬度是3 mm，所以平移步距是25 mm，每次切削深度是3 mm，主軸轉速1000 r/min，進給量008 r/mm。其余參數如圖4所示。

2.5螺紋加工

零件圖中M24×2 mm的普通三角形螺紋的加工，由于三角形螺紋加工程序比較簡單，如果使用CAXA數控車自動編程，反而更復雜，利用FANUC系統G92螺紋加工循環指令，使用經驗公式計算出螺紋的大徑為23.8 mm、小徑為21.4 mm，然后進行手工編程并加工。加工螺紋之前機床刀具磨耗留上0.1 mm的余量，加工完根據尺寸再減去相應的磨耗，保證其正確的中徑尺寸。

2.6后置處理

選擇要加工的表面輪廓，添加的輔助線定義毛坯完成加工區域。設置合理的參數以保證刀具的合理切削路線。自動生成的刀具軌跡。CAXA2015數控車產生的刀具軌跡，具有通用性很強的后置處理模塊，使其可以滿足各種常用機床的代碼格式，并可對生成的加工代碼進行校驗及加工仿真、編輯和修改，并生成能夠識別的G代碼。以FANUC 0i mata TC系統為例設定參數，如圖5所示。

3結論

現在學校及企業使用的自動編程軟件種類多，但是軟件的功能基本相同，各個軟件都有自身的優勢，CAXA2015數控車建立二維繪圖功能非常容易掌握，使用孔軸功能只要輸入直徑、長度就能很快完成加工圖形，添加輔助毛坯建立加工區域，生成NC代碼，完成軸類零件的加工。避免了手工編程復雜節點的計算，復雜循環指令各個G代碼參數記憶，還能進行圖形的仿真提高了編程效率，縮短了生產時間。使用思維上更適合國人的加工習慣，比其他國外軟件更容易上手掌握，在數控加工中扮演了不可或缺的角色。

參考文獻：

[1]顧麗敏，黃時煒.基于CAXA數控車的特殊弧形零件的自動編程[J].機床與液壓，2015（8）：130.

[2]崔靜.基于CAXA數控車非圓曲線的自動編程與仿真加工[J].科學咨詢，2013（6）：23.endprint