基于CAXA數(shù)控車的橢圓零件加工工藝及編程

張群威, 陶小培

（漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 漯河 462000）

0 引言

軸類零件主要使用車床進(jìn)行加工，對(duì)于比較簡(jiǎn)單的零件，一般采用傳統(tǒng)的手工編程的方式。但是實(shí)際工程中很多零件中含有非圓曲線，如果仍然使用一般的編程的方法，需要進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算，錯(cuò)誤率很高。宏程序編程的方法雖然對(duì)二次曲線有效，但是對(duì)自由曲線無(wú)效,并且宏程序涉及的變量比較多，對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)難度比較大。如果使用CAXA數(shù)控車的編程的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以很好的解決這些問(wèn)題，兼顧編程效率和加工質(zhì)量。

CAXA數(shù)控車由北航海爾軟件有限公司開發(fā)軟件之一，軟件功能強(qiáng)大、使用方便，可按要求對(duì)各種軸類零件進(jìn)行編程，生成并優(yōu)化加工軌跡。它自帶常用系統(tǒng)的后置處理器，生成的G代碼可以適用于大部分機(jī)床。下面將通過(guò)一個(gè)橢圓手柄零件的編程來(lái)詳細(xì)介紹CAXA數(shù)控車的使用過(guò)程。

1 零件的工藝分析

圖1 橢圓手柄零件

如圖1所示，橢圓手柄零件是典型的非圓二次曲線零件。零件特征含有橢圓及螺紋等。加工的重難點(diǎn)在手柄處。并且需要掉頭加工螺紋。

1.1 確定毛坯

通過(guò)零件圖的分析，選定毛坯為?45mm×100mm的圓柱棒料，材料為45鋼。

1.2 確定裝夾方式

結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定裝夾方式為三爪卡盤，刀具選擇如表1所示：

表1 刀具參數(shù)表

根據(jù)零件特征和毛坯，結(jié)合裝夾方式，設(shè)計(jì)橢圓手柄的數(shù)控加工工序如表2所示：

表2 數(shù)控加工工序

2 CAXA數(shù)控車創(chuàng)建模型

2.1 創(chuàng)建橢圓手柄外形特征

（1）打開CAXA數(shù)控車軟件后，返回初始界面，單擊【新建】對(duì)話框按鈕，輸入文件名稱TUOYUAN，新建一個(gè)CAXA數(shù)控車的作圖窗口。

（2）單擊【矩形】按鈕，以（0，0）為原點(diǎn)繪制長(zhǎng)20寬24的長(zhǎng)方形，然后單擊【直線】圖標(biāo)，在左下角選擇以長(zhǎng)方形右上角頂點(diǎn)為起點(diǎn)，畫一條與x軸垂直的直線。

（3）單擊【平行線】圖標(biāo)，畫一條與矩形右邊寬3的線段，在非繪圖區(qū)單擊右鍵，調(diào)出曲線編輯工具條，在曲線編輯工具條中單擊【裁剪】圖標(biāo)裁剪掉直線以下的圖形。

（4）單擊【矩形】按鈕繪制長(zhǎng)10寬40的矩形，單擊【倒角】圖標(biāo)，在矩形左邊倒出C2的倒角。

（5）單擊【橢圓】圖標(biāo)。在左邊彈出的對(duì)話框中設(shè)置參數(shù)為：長(zhǎng)半軸30mm，短半軸15mm，終止角360，選擇橢圓放置點(diǎn)，將多余的橢圓曲線修剪。單擊【矩形】繪制長(zhǎng)3寬20的矩形，并裁剪多余的線條。并根據(jù)尺寸設(shè)置好加工所需毛坯，如圖2所示。

圖2 繪制橢圓手柄

圖3 外輪廓粗加工軌跡

3 CAXA數(shù)控車程序編制

3.1 外輪廓粗車

橢圓手柄零件的二維模型創(chuàng)建完成后，就可以進(jìn)入加工模塊，選擇外輪廓粗車，單擊【刀具管理】和【切削用量】按鈕，并根據(jù)前面表格所列刀具參數(shù)將刀具參數(shù)和切削參數(shù)設(shè)置好，設(shè)置完成如圖4所示。

圖4 刀具和加工參數(shù)設(shè)置

在【外輪廓粗車】對(duì)話框中選擇【加工參數(shù)】和【進(jìn)退刀方式】?jī)蓚€(gè)按鈕，根據(jù)前面工藝分析中所列過(guò)程卡設(shè)置外輪廓粗車加工參數(shù)和進(jìn)退刀方式，設(shè)置完成如圖5所示。

圖5 進(jìn)退刀和切削用量設(shè)置

單擊【確定】，注意界面左下角的操作提示，先拾取加工表面輪廓線，選擇連接方向，然后再拾取毛坯表面，選擇連接方向，根據(jù)刀具路徑設(shè)置合適的進(jìn)退刀點(diǎn)，最后單擊右鍵，系統(tǒng)則自動(dòng)生成如圖3所示內(nèi)輪廓粗車加工軌跡，如果發(fā)現(xiàn)軌跡中有不合理的地方或者明顯缺陷，可在左側(cè)的特征樹中雙擊【加工參數(shù)】按鈕對(duì)加工參數(shù)進(jìn)行修改，重新生成刀具軌跡。

外輪廓粗車完成后，為避免相互影響，將外輪廓粗車的軌跡隱藏，然后按照與外輪廓粗車加工類似的步驟和方法進(jìn)行精加工和螺紋刀具軌跡的生成。

3.2 CAXA數(shù)控車的后置處理

程序后置處理是在后置處理器中根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)配置要求，把生成并優(yōu)化過(guò)的加工軌跡轉(zhuǎn)換成G代碼，也就是數(shù)控加工程序。具體過(guò)程為：選擇需要生成代碼的刀具軌跡并單擊【后置處理】圖標(biāo)，然后選擇FANUC系統(tǒng)，最后右鍵確定，生成后置處理程序。橢圓手柄零件部分程序如圖6所示。

圖6 部分加工程序

4 結(jié)束語(yǔ)

使用CAXA數(shù)控車軟件對(duì)橢圓手柄零件進(jìn)行造型及程序后置處理，避免了手工編程中的繁瑣計(jì)算，極大的提高了編程效率，并且提高了產(chǎn)品質(zhì)量，縮短了生產(chǎn)周期，從而降低生產(chǎn)成本。

[1]周虹.數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)與程序編制[M].人民郵電出版社,2013(06).

[2]顧敏麗，黃時(shí)偉.基于CAXA數(shù)控車的特殊弧形零件的自動(dòng)編程[J].機(jī)床與液壓,2011(06).

[3]北京北航海爾軟件公司.CAXA—ME使用[G].北京：北京北航海爾軟件公司,2003.