淺談CAXA電子圖板在數控車床編程中的應用

趙占軍

（中航工業陜西飛機工業〈集團〉有限責任公司 陜西 城固 723213）

1 數控車床編程概述

數控編程是數控加工的重要步驟。數控機床加工零件時，根據零件圖紙，選定工藝路線、加工方法及數控設備，按照工藝參數，編寫數控機床指令，指揮機床加工零件，在加工過程中操作者無法臨時改變加工過程，所以編制數控機床的加工程序比編制普通機床的加工工藝卡片更嚴謹、更細致。

2 CAXA電子圖板的簡介

CAXA電子圖板是功能齊全的通用計算機輔助設計（CAD）軟件。它以交互圖形方式，對幾何模型進行實時的構造、編輯和修改，適合于所有需要二維繪圖的場合。利用它可以進行零件圖設計、裝配圖設計、零件圖組裝裝配圖、裝配圖拆畫零件圖、工藝圖表設計、平面包裝設計、電氣圖紙設計等，已經在很多領域得到廣泛的應用。

CAXA電子圖板軟件通用性強，使用范圍廣，能夠有效解決CNC車削手工編程全工作流程中出現的許多問題，已經成為設計工作中不可缺少的工具之一。CAXA電子圖板軟件除了能夠實現計算機輔助繪圖外，更重要的是可以實現輔助設計。

2.1 CAXA電子圖板軟件介紹

CAXA電子圖板在界面交互、操控效率、用戶體驗和數據兼容等方面均有大幅提高，能夠更專業、智能和高效地滿足用戶的需求。它易學易用、符合工程師的設計習慣，而且功能強大、兼容AutoCAD,是普及率較高的CAD軟件之一。

2.2 CAXA電子圖板主要功能和特點

（1）全面兼容AutoCAD

基與Unicode編碼全新開發，全面兼容AutoCAD的數據結構，直接讀入和編輯文字、剖面線、表格等數據；全面支持AutoCAD的應用模式，支持多窗口、多格式、多標準、多語言和多圖紙空間。輕松創建和修改工具條、鍵盤命令和界面配置。

（2）智能交互

提供了智能捕捉、導航、正交、極軸和三視圖導航等輔助繪圖方式，增強動態提示和輸入功能，系統自動捕捉特征點和虛擬特征點，優化并行交互技術，隨時調整交互流程，提升設計人員創建、導航和編輯設計能力。

（3）強大編輯與繪圖工具

基本的曲線繪圖及模塊化繪圖工具，可迅速生成復雜工程曲線；塊關聯、在位編輯、屬性窗口、文字編輯器等智能化功能，支持設計人員快速、高效完成復雜工程任務。

由于CAXA的諸多優點，現將CAXA應用到數控車床的編程中來。

3 CAXA電子圖板在數控車床編程中的應用

3.1 CAXA電子圖板在數控車床編程準備階段的應用

手工編制程序前需要進行 “零件圖樣分析”、“工藝處理”、“數學處理”等準備工作，CAXA電子圖板在此階段的應用主要體現在以下方面：

（1）快速方便地繪制零件編程圖 零件圖上的尺寸公差是根據零件的使用性能提出的，零件尺寸公差對編程有一定的影響，為此，對于非對稱標注的組成環公差，必須使公差帶對稱分布；對于開口環尺寸，應重新進行尺寸鏈計算，并求其平均值。零件編程圖是繪制數控加工軌跡點進行坐標查詢的基準圖樣。

（2）合理進行數控工藝設計 優化數控加工軌跡在設計加工工藝路線時，先根據零件圖輪廓母線的特點分析組成線段的類型，確定需要至少幾種類型的車刀，然后按照“尋求最短加工路線、減少空刀時間以提高加工效率”的原則來確定粗加工路線，在CAXA電子圖板軟件界面上分析零件編程圖中輪廓線段的特點，先對退刀槽、螺紋、倒角等次要加工表面暫不考慮，看粗加工段是否適用粗車循環指令來加工。若不適合，可考慮用子程序編程的方式或自己設計的優化路線來解決。

（3）快速查詢任意編程軌跡點的工件坐標 圖形數學處理的主要任務是圖形基點和節點的計算、刀位點軌跡計算等，以往多采用幾何法、解析法、三角函數法來求解。利用CAXA電子圖板底層強大快捷的數值計算功能，編程者只要正確繪制零件編程圖并建立工件坐標系就能對工藝路線圖上的任意軌跡點利用CAXA電子圖板進行坐標查詢或坐標標注。

4）進行刀具干涉檢查 用CAXA電子圖板繪制好加工工藝路線之后，按車刀的真實尺寸繪制要用到的幾把刀具，用“平移方式”沿加工軌跡逐點移動，通過CAXA電子圖板“局部放大”顯示功能仔細觀察車刀的主后刀面或副后刀面是否發生干涉，若刀具干涉，則需修改加工路線或換刀。

3.2 CAXA電子圖板在編寫程序時的應用

在編制數控代碼時，打開電子圖板自帶的外部工具——記事本，拖動出口使之變小些，以便看清CAXA電子圖板界面上零件圖上的加工路線及軌跡點的坐標值，然后在記事本窗口編寫代碼。

3.3 CAXA電子圖板在校驗、調試程序時的應用

對編輯好的代碼進行效驗，若有錯需要對程序進行調試并修改。此時，可以在CAXA電子圖板界面打開零件編程圖，再打開其外部工具——記事本，從記事本界面中打開NC文件，沿著CAXA電子圖板界面的零件加工路線圖，按照編程軌跡點標注的坐標值，一步一步仔細進行檢查，一旦指令中有坐標值寫錯了，很快就能查出。

4 總結

數控加工是現代制造技術的典型代表，在制造業的各個領域有著日益廣泛的應用，已成為這些行業中不可缺少的加工手段。伴隨著全球制造業向我國逐步轉移的發展趨勢，對數控加工的需求必將呈現出高速、持續的增長。數控編程是數控加工應用技術的主要內容，同時它也是計算機輔助制造（CAM）技術的核心。

CAXA電子圖板軟件能夠迅速解決手工編程全工作流程中出現的許多問題，特別是編程軌跡點不再需要編程人員進行繁瑣的數值計算，而只需直接進行坐標查詢；以及對抽象的數控工藝難題通過繪制工藝路線形象直觀的解決，提高了編程精度、效率和工藝合理性，為工件優質、高效、可靠加工奠定了基礎。

［1］胡農,劉繼福,邱言龍.車工技師手冊[M].北京:機械工業出版社,2001.

［2］機械工業技師考評培訓教材編審委員會.車工技師培訓教材[M].北京：機械工業出版社，2001.

［3］單巖，王衛兵.實用數控編程技術與應用實例[M].北京：機械工業出版社，2003.

［4］廖衛獻.數控車床加工自動編程[M].北京：國防工業出版社，2002.

［5］劉雅靜.CAXA數控機床操作及仿真實訓教程[M].北京：北京航空航天大學出版社，2003.