基于CAXA的復雜曲面數(shù)控加工技術

邢潔林

（江蘇省宜興丁蜀中等專業(yè)學校，宜興 214221）

基于CAXA的復雜曲面數(shù)控加工技術

邢潔林

（江蘇省宜興丁蜀中等專業(yè)學校，宜興 214221）

本文就CAXA制造工程師軟件的復雜曲面數(shù)控加工技術進行相關研究，希望能夠以此推進復雜曲面數(shù)控加工技術的相關發(fā)展。

復雜曲面 數(shù)控加工 刀具軌跡

當下，我國向制造業(yè)強國不斷邁進。然而，工業(yè)生產(chǎn)中往往會出現(xiàn)很多包含復雜曲面特征的零件。這種零件本身存在一定加工難度，成為我國制造業(yè)的難點之一。為了能夠在保證加工質(zhì)量的同時保證加工效率，本文對CAXA制造工程師軟件在復雜曲面數(shù)控加工中的應用進行相關研究。

1 CAXA制造工程師軟件概述

CAXA制造工程師軟件是我國第一款擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的CAD/CAM軟件產(chǎn)品。這一軟件具有三維輪廓造型、刀具設置、機床設置、后置處理、生成程序、刀軌生成、后置處理等功能。而憑借具備的使用方便、可靠的特點，CAXA制造工程師軟件在我國當下制造業(yè)中得到了極為廣泛的應用，現(xiàn)已推出2015版本。在CAXA制造工程師軟件的具體使用中，該軟件具有優(yōu)質(zhì)高效的數(shù)控加工、實體與曲面的完美結(jié)合、卓越的工藝性與“知識加工”、Windows界面操作、豐富的數(shù)據(jù)接口、全面開放的2D/3D平臺、品質(zhì)一流的刀具軌跡和加工質(zhì)量等功能。這些功能的存在，為復雜曲面數(shù)控加工提供了保證[1]。

2 CAXA制造工程師軟件應用中復雜曲面的加工方案

為了能夠較好地通過CAXA制造工程師軟件進行復雜曲面的數(shù)控加工，首先需要設計加工的具體方案。通常，復雜曲面具備曲率時刻發(fā)生突變的特點。為此，首先需要通過CAXA制造工程師軟件進行該復雜曲面零件三維模型的創(chuàng)建。

在完成復雜曲面的三維建模后，可以通過CAXA制造工程師軟件將復雜曲面的數(shù)控加工分為粗加工與精加工兩部分。而在復雜曲面零件的粗加工中，這里選擇等高線粗加工方式。這種方式本身能夠以極高的效率完成毛坯去除，并能夠較好地留出余量。這種粗加工能夠較好地為下一步的精加工打下基礎，并在很大程度上提高復雜曲面零件的加工效率。通過粗加工，這一加工形式與精加工相比，具有表面質(zhì)量整體一致但表面粗糙的特點，但粗加工具有遠超精加工的效率。而在復雜曲面零件的精加工中，這里選擇等高線精加工、三維偏置精加工等方法進行。在復雜曲面零件的精加工中，等高線精加工具備Ra值較大、加工時間長和加工效率低的特點，而三維偏置精加工得到的Ra值較小，加工效果也較好。為此，筆者將在下文中采用這種加工方式進行復雜曲面零件的精加工[2]。

3 CAXA制造工程師軟件應用中復雜曲面的加工流程

基于對CAXA制造工程師軟件應用的復雜曲面數(shù)控加工的粗加工與精加工方案的了解，筆者結(jié)合自身實際工作經(jīng)驗，對兩種加工的具體步驟進行一一詳解，以更好地進行CAXA制造工程師軟件復雜曲面數(shù)控加工技術的研究，推動復雜曲面數(shù)控加工技術的發(fā)展。

3.1 三維零件建模

在CAXA制造工程師軟件應用的復雜曲面數(shù)控加工流程中，工作人員首先需要啟動CAXA制造工程師軟件。零件圖紙通過CAXA制造工程師軟件繪制出三維模型，而三維模型是CAXA制造工程師軟件應用復雜曲面數(shù)控加工的基礎。為此，工作人員一定要通過嚴格的操作保證三維模型能夠具備較高的精準度。

3.2 選擇自由曲面加工方式

在完成上三維零件建模后，工作人員還需要根據(jù)零件的加工要求，選擇合適的負責曲面加工的工藝過程。在本文所研究的復雜曲面零件加工中，筆者選擇粗加工、精加工兩個加工階段的工藝流程。而在粗加工階段會以大量快速去除切削余量為目的，而精加工階段則會以確保符合技術要求的加工質(zhì)量為目的，以保證效率的同時保證復雜曲面的零件加工質(zhì)量[3]。

3.3 選擇加工參數(shù)與刀具

在完成加工方式的選擇后，還需要根據(jù)加工方式與三維零件建模，選擇加工參數(shù)與刀具。

3.4 進行CAXA仿真

在完成加工參數(shù)與刀具選擇后，需要在CAXA制造工程師軟件“等高線加粗”對話框中逐次設置加工參數(shù)、區(qū)域參數(shù)、切削參數(shù)、刀具參數(shù)等選項卡中的有關選項，依次完成等高線粗加工仿真與三維偏置精加工仿真。

3.5 后置處理生成程序

在完成CAXA制造工程師軟件應用的仿真程序后，可以通過CAXA制造工程師軟件自動生成后置處理程序，從而為后續(xù)步驟的具體操作提供支持。

3.6 數(shù)控機床的選擇

完成程序生成后，需進行數(shù)控機床的選擇。筆者結(jié)合自身所在企業(yè)實際設備條件，選擇FANUC OIMD系統(tǒng)的FVP-1000A數(shù)控加工中心，進行具體的復雜曲面零件加工。FVP-1000A數(shù)控加工中心是我國臺灣友嘉生產(chǎn)的一款機床，具有獨特的直線滾動導軌副（X、Y軸）加萍火硬軌貼塑導軌副（Z軸）設計。這種設計使FVP-1000A數(shù)控加工中心較為適用于板類、盤類、殼體類、精密零件的加工。對于本文中所討論的復雜曲面零件也能夠進行較好的加工。同時，這一機床還具備動化程度高、可靠性強、操作簡單、方便宜人、整體造型美觀大方、機電一體化程度高等優(yōu)點。當下，在我國的制造業(yè)中，F(xiàn)VP-1000A數(shù)控加工中心有著較為廣泛的應用，這也說明這一數(shù)控機床本身具備著較強的先進性與代表性。通過其進行具體的復雜曲面零件加工，有著較強的代表價值[4]。

3.7 程序傳輸

由于CAXA制造工程師軟件本身具備本地通信、華中數(shù)控通信和網(wǎng)絡DNC通信三種通信方式，而由于本文所選擇的復雜曲面零件本身的加工程序信息量較大，所以這里選擇了DNC方式的數(shù)據(jù)傳輸[5]。

4 結(jié)論

本文對基于CAXA制造工程師軟件進行的復雜曲面數(shù)控加工進行了詳細論述。通過對實際復雜曲面零件加工流程的一系列論述，詳細論述了CAXA制造工程師軟件進行的復雜曲面數(shù)控加工的步驟與注意要點，希望能夠?qū)ξ覈鴱碗s曲面零件加工帶來一定幫助。

[1]曾志迎.復雜曲面的五坐標數(shù)控加工關鍵技術研究[D].太原：太原科技大學，2012.

[2]張立振.基于CAXA的復雜曲面數(shù)控加工技術研究[D].濟南：山東大學，2012.

[3]徐新健.基于CAXA-ME的曲面加工技術的研究[D].濟南：山東大學，2012.

[4]齊國寧.基于逆向工程的復雜曲面數(shù)控加工技術研究[D].西安：西安理工大學，2008.

[5]魏林.基于VERICUT的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的研究[D].沈陽：沈陽理工大學，2008.

Based on the CAXA Complex Curved Surface NC Machining Technology

XING Jielin
(Dingshu Secondary School of Yixing, Jiangsu Province, Yixing 214221)

This article on the CAXA manufacturing engineer software complex surface NC machining technology related research, hoping to be able to promote the complex surface NC machining technology-related development.

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