復雜有色金屬材料加工中的CAXA應用

程 輝

（甘肅有色冶金職業技術學院，甘肅 金昌 737100）

隨著科學理論與加工技術的進步，具備復雜曲面的產品越來越多，傳統的加工技術已經很難滿足有色金屬材料加工技術的長遠發展[1]。

隨著計算機信息技術的發展，數控技術作為一種先進加工技術逐漸應用到復雜有色金屬材料加工中，并取得了巨大的成功，尤其是caxa的廣泛應用，其二維繪制功能和加工軌跡生成手段，對于幾何形狀較為復雜、加工材質有特殊要求的金屬材料加工而言，有著特殊優勢，使復雜有色金屬材料加工技術有了突破性的進步。

1 有色金屬材料加工中的caxa應用

1.1 加工誤差與步長確定

刀具的加工軌跡與實際加工模型的偏差即代表加工誤差。在加工過程中，借助加工誤差來對加工精度進行有效控制[2]。

在復雜有色金屬材料加工中，直線和圓弧是不存在加工誤差的，加工誤差主要指對有色金屬材料樣品的條線進行加工時，折線段臨近樣條時出現的誤差。在有色金屬材料加工中，可以通過確定步長方式去控制加工誤差。而金屬材料加工的誤差只會存在于直線臨近誤差，所以可通過直線臨近誤差作為走刀步長的根據。

1.2 加工模式選擇與參數設置

有色金屬材料的外部輪廓精加工，主要是依據加工技藝的要求，其工藝流程具體包括粗加工和精加工兩種工藝[3]。caxa應用主要使用有色金屬材料外部輪廓精加工，所以單擊caxa數控車工具欄上的“輪廓精加工”圖標，進入精加工模式。

復雜有色金屬材料的外部輪廓精加工主要是依據加工技藝的要求，其工藝流程具體包括粗加工和精加工。

復雜有色金屬加工是對有色金屬材料進行高精度分解的過程，本文提出復雜有色金屬材料外部輪廓精加工技術，要按照現實加工要求，對精加工參數、切削用量進行設置，具體見下表：

表1 精加工參數

在輪廓用刀界面內，有必要按照現實狀況添加精加工所需外部輪廓車刀，并設定對應的刀具參數[4]。在完成精加工參數的設置后，系統會根據提示退回到加工輪廓、刀具的刀點，之后軟件選擇自動生成精料外輪廓的刀具加工軌跡。

1.3 加工軌跡和G代碼生成

caxa在有色金屬材料加工應用的核心內容就是刀具軌跡的生成，之后將其分布到成刀點，經前置處理后產生金屬材料加工程序。

精加工軌跡及其系統程序生成后，在驗證其刀具軌跡具有一定合理性、科學性，且過程中無干涉、過切現象后，按照加工軌跡直接生成加工程序（即G代碼）；G代碼的生成主要是按照目前設置的復雜有色金屬材料加工控制系統，將刀具軌跡轉變為G代碼數據存儲文件，即自動生成CNC數控加工程序。點擊輪廓粗加工功能，依據精加工參數列表設置內容，之后按照界面指示欄的提示依次選擇加工輪廓、毛坯外廓，再返回退刀點，此時軟件能夠自動生成粗加工軌跡。生成刀具加工軌跡后再根據實際情況對機床進行有關設置后即可自動生成程序代碼。需要注意的是，其代碼設置必須和現實加工所使用的機床保持統一才可以如常投入應用。由于最終生成的代碼格式難以借助簡單的機床設定與現實機床應用實現完全匹配，所以依然需要二次編輯。通過記事本功能就可以將程序文件打開，進行部分“插入”“替換”“刪除”指令，使代碼更加簡簡單、統一、標準，編輯完成后就能夠應用到數控機床操作當中，并對金屬材料進行加工。

1.4 G代碼傳輸與機床加工

當生成加工軌跡后，依據現實機床類型的加工要求，將生成的刀具軌跡自動轉變為合理的金屬材料加工G代碼，即CNC數控加工程序。

由于不同的機床加工系統是各不相同的，不同的機床加工系統其所應用的G代碼也不一樣，再加上代碼格式之間也存在區別，所以就需要對G代碼進行后置處理，以匹配相對應的金屬材料加工機床。

通過caxa應用加工參數的前置處理功能，可以對前置處理程序進行具體刪改，使其適用于復雜有色金屬材料加工的現實要求，點擊“生成代碼”，右鍵確定所需代碼生成的加工軌跡，之后即可自動生成相對應的代碼內容[5]。G代碼的生成操作過程如下所示：單擊工具欄內的“代碼生成”，或菜單內的“代碼生成”命令，電機“生成后代碼”界面的一系列信息，輸入代碼名稱；之后點擊右鍵“確定”，再依據系統界面的提示，選擇所需刀具加工軌跡；點擊“確定”后，系統自動生成“記事本”內容，即生成G代碼程序。G代碼生成后，有必要依據現實加工需求，自動生成加工工序單，之后程序會按照加工軌跡中精加工參數內容自動計算出金屬材料加工具體時間[6-10]。如此一來有利于生產管理加工和具體工時的計算。同時還能夠借助直觀有效的加工代碼來檢測金屬材料加工工藝。

生成的G代碼需要傳輸給加工機床，如果程序代碼較少且機床儲存量允許的話，是可以一次性將G代碼全部傳輸至機床內的。

如果代碼量較為巨大，就必須先行完成DNC在線傳輸，利用網絡標準接口終端將G代碼直接和機床相連，在不過多占用機床內存的前提下，實現計算機直接控制機床進行金屬材料的復雜加工。

2 結束語

caxa數控車作為一款國產計算機輔助加工軟件，具備優秀的二維繪制功能，以及高效便利的加工軌跡生成手段，能夠根據現場要求生成各種復雜的加工軌跡。本文對復雜有色金屬材料加工中的caxa應用進行分析，根據有色金屬材料的物理性質，依托caxa在有色金屬材料加工中的具體應用實現本文研究。

希望本文的研究能夠為有色金屬材料加工中的caxa應用的方法提供理論依據。