CAXA制造工程師在數控加工中的應用

張昱

摘 要：CAXA制造工程師的出現及應用，已經對相關領域的發展起到了巨大的促進作用，特別是數控加工領域，CAXA制造工程師的應用價值體現得更加明顯。作為一款優秀的數控加工編程軟件，CAXA制造工程師通過大量的實踐已經得到了業內的廣泛認可。本文中，筆者首先闡述了CAXA制造工程師的相關內容，包括含義、功能和特點，然后分析了CAXA制造工程師數控加工步驟，最后在前文的基礎上詳細探討了CAXA制造工程師在數控加工中的應用，希望能夠為今后相關內容的研究提供一定的參考依據。

關鍵詞：CAXA制造工程師；數控加工；應用

中圖分類號：TG68 文獻標志碼：A

0 引言

近些年來，在社會經濟快速發展以及科學技術水平不斷進步的帶動下，我國的數控加工水平有了很大的提高，數控加工工業也實現飛躍性的發展。CAXA制造工程師應用在數控加工領域之后，給了數控加工更大的發展空間，數控加工應當充分發揮出CAXA制造工程師的優勢，合理地應用于實際的生產過程中，最大限度地提升數控加工的效率，以此進一步提高數控加工的水平，為數控加工行業的發展做出更大的貢獻。為此，本文針對CAXA制造工程師在數控加工中的應用展開探究。

1 CAXA制造工程師的相關內容闡述

1.1 基本概念

CAXA制造工程師是由北航海爾軟件有限公司研制開發的全中文、面向數控銑床和加工中心的三維CAD/CAM軟件。該軟件學習起來比較容易，具有很好的工藝性，與傳統的手工數控加工和二維數控加工相比優勢巨大，已經被廣泛地應用于數控加工領域，促進了數控加工行業的發展。

1.2 功能特點

首先，曲面完美結合。曲面完美結合體現在3個方面，分別是方便的特征實體造型、強大的NURSBS自由曲面造型以及靈活的曲面真實復合造型。CAXA制造工程師可以使用精確的特征實體造型技術，將設計信息用特征術語加以描述，保證準確性，提高簡便性。另外，CAXA制造工程師在使用的過程中，從線框到曲面，提供了豐富的建模手段。與此同時，基于實體的“精確特征造型”技術，使得曲面融合進實體中，形成統一的曲面實體復合造型模式。

其次，高數控加工。關于高數控加工，CAXA制造工程師在這方面的功能特點體現得非常明顯。在使用CAXA制造工程師進行數控加工的時候，可以實現兩軸到三軸的數控加工功能，并且支持四軸到五軸的數控加工。需要注意的是CAXA制造工程師還支持高速加工，能夠實現參數化軌跡編輯和軌跡批處理。另外在加工仿真以及代碼驗證、加工工藝控制以及通用后置處理方面，也是CAXA制造工程師比較具有特色的功能特點。

2 CAXA制造工程師數控加工步驟

數控加工過程中，應用CAXA制造工程師，并不是隨意進行加工的，而是應當充分認識到所要加工的內容，并且對加工的步驟有著全面的了解。

（1）CAXA制造工程師應用時，以設計好的零件圖紙為依據，認真對零件圖紙進行分析，對零件圖紙進行分析之后對零件造型。

（2）工藝分析是任何活動都不可缺少的一部分，數控加工領域更加不可缺少，CAXA制造工程師應用時要求做好數控加工工藝分析。

（3）加工方法的選擇非常重要，要求數控加工人員在使用CAXA制造工程師的時候，一定要選擇好加工的方法，并對相關的參數進行合理設置。

（4）做好軌跡生成工作，并且做好仿真加工工作，完成軌跡生成和仿真加工后，后置處理生成G代碼。

3 CAXA制造工程師在數控加工中的應用

CAXA制造工程師作為一種現代化的三維CAD/CAM軟件，已經得到了數控加工領域的廣泛認可，在數控加工領域已被廣泛應用。從當前CAXA制造工程師在數控加工領域的應用情況來看，主要從工件模型造型設計、加工方案的設計以及生成刀具路徑和程序G代碼這3個方面體現。接下來，筆者在參考相關文獻資料的基礎上，結合自身的工作實踐以及經驗，就數控加工過程中CAXA制造工程師的應用進行探討，具體內容如下。

3.1 工件模型造型設計

利用CAXA制造工程師提供的基本繪圖指令，如直線、圓弧、橢圓線等功能和拉伸、除斜、孔制作等實體造型功能，可以將設計元素加工混合，進行三維加工數據的建模，用曲線、曲面和實體表達實體工件。在實踐操作當中，對零件進行加工，可以借助CAXA制造工程師提供的三維設計加以實現。同時，還可以利用二維制圖中的參數線等元素，并將其引入到CAXA建模中，實現CAD數據的準確交換，以此滿足數控加工時對三維數據模型的需求，從而實現對復雜零件三維實體造型的設計。以某介紹型過程為例，需要分6個步驟。第一步，繪制矩形（120mm×100mm），繪制之后將該矩形進行拉伸（至10mm）；第二步，在之前繪制好的矩形的上方再繪制一個矩形（100mm×80mm），同樣進行拉伸（至12mm）；第三步，將100mm×80mm的矩形為標準并作為平面草圖，繪制出一個橢圓形（長軸70mm，短軸50mm），然后將其帶角度15°進行拉伸（至8mm）；第四步，繪制一個小凸臺并拉伸（至25mm）；第五步，制作通孔（直徑10mm）；第六步，制作好的凸臺和通孔圍繞軸陣列4份。最后得到該工件模型。

3.2 加工方案的設計

以上述提及的三維建模的分析為例，選擇加工方法。需要注意的是，在選擇加工方法的時候，設計人員應當根據其工藝方案的要求，同時結合零件的毛坯、夾具裝配之間的空間幾何關系進行設計。另外，設計加工方案的時候，還需要有全面的考慮，特別是對實體造型的工藝設計要進行進一步的分析，并且根據加工性質修改墻補造型。在設計時還需要考慮加工的特點、加工能力、需要加工的三維實體面等。結合上述提及到的某工件模型介紹加工方案：（1）凸臺加工，選擇平面區域粗加工方法，Z軸進給深度至-5mm；（2）再次進行加工，加工的深度參數不同，加工至-10mm；（3）橢圓孔的加工采用等高線精加工方法；（4）對（1）和（2）中加工產生的輪廓進行處理，處理時采用平面輪廓精加工法；（5）孔加工法加工孔。

3.3 生成刀具路徑和程序G代碼

CAXA制造工程師應用在數控加工過程中，最為核心的功能就是生成刀具軌跡，而這也是與傳統手工數控加工區別最大、優勢最明顯的地方。從3.1和3.2的論述中，可以生成加工軌跡：以FANUC0i-MA 機床的數控加工為例，根據該型號機床的配置要求，把已經生成刀具軌跡自動轉化成G代碼，也就是所謂的CNC數控加工程序。程序G代碼生成之后，對程序仿真進行調試修改，如果調試修改結束后程序正確無誤，則利用常用的機床通信軟件，通過RS-232數據線將程序導入到所要加工的數控機床中，之后便開始對機床進行數控加工。

結語

總而言之，CAXA制造工程師應用在數控加工制造中，與傳統的手工編程的數控加工相比，具有非常明顯的優勢，如刀具路徑設計合理、執行加工一次成功、學習起來方便簡單等。正是因為這些優點的存在，使得CAXA制造工程師在數控加工中的應用效果得到了充分的認可。在數控加工不斷發展的情況下，CAXA制造工程師也應當不斷更新，以此進一步提升加工的效率以及質量，擴大CAXA制造工程師應用的同時，促進數控加工行業的發展。

參考文獻

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