基于caxa制造工程師葉輪多軸加工方案研究

謝峰

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)不斷更新，各機(jī)械制造業(yè)中零部件的形狀日漸豐富，加工的效率越來越高，需要的時(shí)間也越來越少。作為先進(jìn)加工技術(shù)的多軸加工技術(shù)，在機(jī)械制造業(yè)中的作用和意義越來越突出。多軸加工一般與傳統(tǒng)的兩極坐標(biāo)加工不同，需要計(jì)算出加工的具體位置，甚至還需要了解具體零件的矢量方向，從而為機(jī)械的制造和生產(chǎn)提供更加精準(zhǔn)的支持。本文主要研究基于caxa制造工程師，多軸加工或四軸加工的基本方案。

關(guān)鍵詞：caxa制造；工程師；多軸加工；四軸加工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.019

0 前言

當(dāng)前形勢(shì)下，基于多軸加工和高速加工業(yè)在社會(huì)中的作用越來越突出，技術(shù)人員需要在caxa工程師軟件的指導(dǎo)下，充分運(yùn)用自身的理論和實(shí)踐知識(shí)，分析客戶零件圖紙的制造需求，在合理安排數(shù)控五軸加工工藝的基礎(chǔ)上，采用工程師自身強(qiáng)大的曲面實(shí)體制造模型，將零件中的彎曲結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單話，從而實(shí)現(xiàn)最為精細(xì)的加工生產(chǎn)。最后，工程師在檢測(cè)設(shè)備零部件在無(wú)任何碰撞的情況下，需要完成實(shí)體零部件的加工，以使用工業(yè)的基本生產(chǎn)和機(jī)械制造。

1 caxa工程師的基本含義

Caxa制造工程師是一個(gè)簡(jiǎn)單、高效的CAD軟件，能夠?yàn)閿?shù)控加工流程提供最為原始的代碼生成，從而保證期仿真加工的真實(shí)性和數(shù)控加工的復(fù)雜性，這款軟件以其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持和精準(zhǔn)的代碼分析，也被稱為是數(shù)控機(jī)床中的大腦。caxa工程師不僅融合了高速加工技術(shù)以及近幾年發(fā)展起來的多軸加工技術(shù)，在數(shù)控代碼和數(shù)據(jù)讀取轉(zhuǎn)換的方面也具有一定的優(yōu)勢(shì)，例如該款軟件能夠?qū)ANUC數(shù)控軟件轉(zhuǎn)化為SIMENS生成代碼以及華中數(shù)控代碼等，方便而且速度驚人[1]。

近幾年，caxa工程師增加了許多新的功能，其中包括曲面轉(zhuǎn)換功能以及2軸到5軸數(shù)控加工技術(shù)等功能，技術(shù)人員在編輯加工的過程中，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)基本的手工操作，增加技術(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)性和制作的精密度，同時(shí)還可以更滑宏代碼和程序模型，針對(duì)四軸加工技術(shù)，還能進(jìn)行曲線加工、軌跡轉(zhuǎn)換會(huì)議紀(jì)要四軸鉆孔等。不僅強(qiáng)化了四軸曲線銑槽加工能力，更是更新了整個(gè)前后的加工裝置，加大了技術(shù)操作過程中循環(huán)的角度，從而增加系統(tǒng)的License測(cè)試，使生產(chǎn)的規(guī)模擴(kuò)大好幾倍。

2 葉片加工工藝分析

2.1 工藝介紹

技術(shù)人員在進(jìn)行零件操作的過程中，需要注意對(duì)于葉輪軸中的葉片的加工。大多數(shù)葉片都是由具有神拉功能的塑料制成的，因此在實(shí)際的制作中會(huì)在三軸的下方增設(shè)一個(gè)刀路的裝置，然后在三軸的基礎(chǔ)上進(jìn)行四軸的加工，通過旋轉(zhuǎn)一定的角度完成對(duì)第二個(gè)葉片的制作，再以此類推將整個(gè)零件的葉片加工完成。因此，葉輪軸中葉片的整個(gè)裝置，實(shí)現(xiàn)了三軸模式下的道具路徑轉(zhuǎn)換。

2.2 加工流程

技術(shù)操作人員在進(jìn)行加工的過程中，需要注意此時(shí)的葉片已經(jīng)被加工成具有一定弧度的圓柱了，因此需要使用的機(jī)床為四軸的聯(lián)動(dòng)加工技術(shù)。刀具的型號(hào)是精加工用到的球刀。需要注意的是，刀路的設(shè)計(jì)需要與零件的加工路徑匹配，然后運(yùn)用caxa工程師軟件完成自動(dòng)數(shù)控加工的環(huán)節(jié)，將得到的數(shù)據(jù)分析整理之后，進(jìn)行更加精密的計(jì)算。所謂的走刀路徑就是走刀的路線，技術(shù)操作人員需要根據(jù)實(shí)際的加工要求，設(shè)置合理的走刀路線策略，防止由于人為原因出現(xiàn)的誤差，造成返工的局面[2]。

3 葉片的刀路設(shè)置

技術(shù)操作人員為了完成刀具路徑的設(shè)計(jì)和分析，第一步需要做的就是完成輔助性的路線，將刀路的設(shè)計(jì)圖設(shè)置為加工區(qū)域的供給素材；第二步是要設(shè)置具體的加工區(qū)域，將葉片的加工區(qū)域放置到其合理的加工位置，否則會(huì)將其附近的零件構(gòu)造切除；第三步就可以進(jìn)行實(shí)際的刀路設(shè)置了。

輔助線路的設(shè)計(jì)是整個(gè)刀路設(shè)置過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，整個(gè)流程需要鋪筑五條輔助線。第一條是在葉片的上方，通過caxa工程師選擇合適的素材工具，在葉片上生成一條輔助線，就像做數(shù)學(xué)題一樣，這條輔助線是為其他輔助線做鋪墊的；第二條輔助線是在第一條輔助線的基礎(chǔ)上，完成第二個(gè)刀路的設(shè)置，刀具的中心需要沿著曲線一層一層的剝離開，此時(shí)技術(shù)操作人員需要確定第二條輔助線和第一條輔助線之間的距離，由半徑確定刀具設(shè)置的路徑；第三條輔助線也實(shí)在第一條輔助線的基礎(chǔ)上設(shè)置的，確定基本的投影路線，根據(jù)軟件的需求，自動(dòng)生成投影曲線，從而確定限定加工區(qū)域；第四條輔助線和第五條輔助線一樣，是在第三條輔助線的基礎(chǔ)上，偏離60度，同時(shí)這兩條輔助線也是為做加工輔助曲線設(shè)定的。以上，五條輔助線的職能和確定方法就此介紹完畢，其各自都有不同的職能和劃分規(guī)定，具體操作的時(shí)候，需要技術(shù)操作人員根據(jù)實(shí)際的需求，設(shè)計(jì)刀具路徑的具體方案[3]。

4 總結(jié)

綜上所述可知，工業(yè)化的進(jìn)程不斷加快的同時(shí)，催生了各種各樣零件的生產(chǎn)和加工，同時(shí)也需要不同的技術(shù)軟件做基礎(chǔ)。caxa工程師作為技術(shù)加工和數(shù)控機(jī)床控制的軟件基礎(chǔ)，能夠在多軸加工以及四軸加工過程中，提供豐富的數(shù)據(jù)資源和結(jié)構(gòu)類型，滿足刀路設(shè)置需求的同時(shí)，也能夠促進(jìn)整個(gè)機(jī)床加工的效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫彩玲.基于CAXA制造工程師的葉輪造型與四軸加工研究[J]. 煤礦機(jī)械，2013，34（03）：144-146.

[2]陳銀.基于CAXA和Vericut的回轉(zhuǎn)體軸面雕刻技術(shù)的開發(fā)研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（20）：179-180.

[3]王新陽(yáng).基于CAXA制造工程師的葉輪造型與四軸加工研究[J]. 煤礦機(jī)械制造研究，2013，34（03）：144-146.