基于CAXA制造工程師的數(shù)控編程研究

楊喆+金中波+龍飛林+陳澤鵬+李青橙+肖華

摘 要：以吊鉤模型為例， 利用CAXA 制造工程師對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)編程加工，主要包括三維實(shí)體造型、吊鉤模型粗加工軌跡生成、五軸參數(shù)線精加工軌跡生成及后置處理等過程。結(jié)果表明，利用CAXA 制造工程師進(jìn)行零件的實(shí)體造型和數(shù)控自動(dòng)編程加工，可以加快編程速度，提高零件加工精度及效率。

關(guān)鍵詞：CAXA制造工程師；數(shù)控；自動(dòng)編程

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.119

1 引言

數(shù)控自動(dòng)編程是指利用計(jì)算機(jī)專用軟件來編制數(shù)控加工程序，編程人員只需根據(jù)零件圖樣的要求，使用數(shù)控語言，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)值計(jì)算及后置處理，編寫零件加工程序。對(duì)輪廓形狀構(gòu)成比較復(fù)雜，尤其是空間復(fù)雜曲面的零件，數(shù)值計(jì)算相當(dāng)繁瑣且容易出錯(cuò)，很難校對(duì)，往往都采用自動(dòng)編程。CAXA 制造工程師具有實(shí)體曲面造型、模具設(shè)計(jì)、2～5軸數(shù)控銑削編程加工和豐富的數(shù)據(jù)接口等功能。因此，在目前國產(chǎn)的CAD/CAM軟件中，CAXA制造工程師應(yīng)用的比較廣泛。

2 基于CAXA制造工程師自動(dòng)編程的步驟

采用CAXA制造工程師進(jìn)行自動(dòng)編程，其步驟主要包括[1]：

（1）根據(jù)零件圖，對(duì)工件進(jìn)行實(shí)體造型；

（2）數(shù)控加工方案設(shè)計(jì)；

（3）根據(jù)零件加工要求，進(jìn)行工藝分析，選擇加工方法和加工參數(shù)；

（4）軌跡生成和仿真加工；

（5）后置處理生成G代碼。

3 典型零件CAXA制造工程師的自動(dòng)編程

下面以吊鉤模型為例闡述基于CAXA制造工程師數(shù)控自動(dòng)編程的過程[2]：

3.1 吊鉤模型實(shí)體造型

CAXA制造工程師進(jìn)行數(shù)控加工和仿真之前，必須要有實(shí)體造型，可以利用CAXA制造工程師網(wǎng)格曲面造型以及閉合曲面填充等繪制出吊鉤的三維模型，如圖1所示。

3.2 吊鉤模型的工藝分析

零件三維建模后，在加工前要結(jié)合毛坯進(jìn)行工藝分析，制定加工方法。由于該模型零件存在曲面造型，而且需要去除大量材料，所以選擇使用等高線粗加工方法生成粗加工軌跡，出去大部分余量。然后使用五軸參數(shù)精加工方法生成吊鉤主曲面加工軌跡[3]。

3.3 吊鉤模型粗加工軌跡生成

選擇等高線粗加工，設(shè)置加工參數(shù)，在計(jì)算毛坯時(shí)，選用全局毛坯。刀具選擇直徑為16的立銑刀，刀桿長(zhǎng)為100，刃長(zhǎng)為60，切削用量參數(shù)根據(jù)工藝分析結(jié)果設(shè)置，其余參數(shù)默認(rèn)，單擊確定后，然后框選所有的曲面，單擊鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)，經(jīng)過計(jì)算后得到等高線粗加工軌跡如圖2所示。

3.4 吊鉤的五軸參數(shù)線精加工軌跡生成

刀具直徑為20的球頭銑刀，刀桿長(zhǎng)為120，刃長(zhǎng)為60，切削用量參數(shù)根據(jù)工藝分析結(jié)果設(shè)置。單擊確定后，選擇加工曲面為主曲面，刀向向上，單擊吊鉤頂部為進(jìn)刀點(diǎn)，加工方向?yàn)榈蹉^縱向，選擇刀軸控制曲線為吊鉤輪廓線的等距線，距離為720，等距方向?yàn)閆方向。然后右鍵確定，生成吊鉤主曲面五軸參數(shù)精加工軌跡如圖3所示。

3.5 后置處理

點(diǎn)取“加工”—“后置處理”生成G代碼 [4]。選擇相應(yīng)數(shù)控系統(tǒng)，將要生成的后置代碼文件名的擴(kuò)展名.cut改為.txt，可便于使用記事本查看和修改最后生成的NC程序，最后生成代碼。

4 結(jié)語

本文利用CAXA制造工程師，以吊鉤模型為例，對(duì)其進(jìn)行三維實(shí)體造型、數(shù)控加工工藝分析、參數(shù)設(shè)定、刀具軌跡生成、程序后置處理等。事實(shí)證明，采用自動(dòng)編程解決了手工編程耗時(shí)間，復(fù)雜零件難于加工或無法加工的問題，大大提高了數(shù)控編程的效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊明珠.CAXA制造工程師在數(shù)控加工中的應(yīng)用[J].機(jī)械工程師，2014（01）：72-73.

[2]關(guān)雄飛.CAXA制造工程師2013r2使實(shí)用案例教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.

[3]周樹銀.CAXA制造工程師實(shí)例教程（第2版）[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2013.

[4]紀(jì)紅兵.CAXA制造工程師在數(shù)控編程中的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2013（08）：14.

作者簡(jiǎn)介：楊喆（1994-），男，黑龍江肇源人，本科在讀。endprint