基于CAXA數(shù)控車(chē)自動(dòng)編程的端槽零件加工

劉一波，陳國(guó)奇

(遼寧軌道交通職業(yè)學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110023)

0 引言

數(shù)控車(chē)削中，含有橢圓、非圓曲線的復(fù)雜端面槽零件的編程與加工對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)一直是一個(gè)難點(diǎn)。采用端面槽編程，涉及很多計(jì)算和相應(yīng)的加工方法，非常繁瑣。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，CAXA數(shù)控車(chē)已完全能夠代替手工編程，利用CAXA數(shù)控車(chē)編制一些復(fù)雜的零件簡(jiǎn)單快捷，可節(jié)省大量的時(shí)間。本文以端面槽為例，利用CAXA數(shù)控車(chē)來(lái)編制加工工藝及程序。

1 端面槽加工工藝分析

1.1 分析零件圖紙

端面槽零件如圖1所示，本文的研究只針對(duì)端面槽的加工，其余位置不做考慮。該零件端面槽大徑為Ф50 mm，小徑為Ф20 mm，槽深15 mm。

1.2 確定裝夾方式和刀具

根據(jù)零件的尺寸要求，建議采用三爪自定心卡盤(pán)夾持毛坯外徑并且保證毛坯右端面高于卡盤(pán)爪端面，防止加工時(shí)發(fā)生碰撞。所選用刀具為3 mm寬端面槽切刀 ，弧度范圍Ф18 mm～Ф52 mm，最大切深20 mm。

2 編制粗加工端面槽程序

CAXA數(shù)控車(chē)的重要部分就是編程，接下來(lái)根據(jù)圖1零件尺寸要求來(lái)說(shuō)明怎樣編制端面槽程序。打開(kāi)CAXA數(shù)控車(chē)編程軟件，調(diào)用需要加工的零件圖紙(圖1)，鼠標(biāo)單擊菜單區(qū)中的“數(shù)控車(chē)”子菜單選取“車(chē)槽” 菜單項(xiàng)或單擊“數(shù)控車(chē)工具”工具欄中“車(chē)槽”按鈕圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出加工參數(shù)表，如圖2所示。

2.1 切槽粗加工相關(guān)參數(shù)設(shè)置

在參數(shù)表中,首先要確定外輪廓的表面,或是內(nèi)輪廓的表面或端面；然后根據(jù)圖紙選擇“端面”，工藝類(lèi)別選擇“粗加工”，加工方向?yàn)椤翱v向”，拐角過(guò)渡方式設(shè)為“圓弧”，同時(shí)選中“刀具只能下切”和“粗加工時(shí)修輪廓”，相對(duì)X軸正向偏轉(zhuǎn)角度為“0”度；接著按加工要求確定粗加工參數(shù)，注意粗加工參數(shù)里面的平移步距要小于刀具的寬度(建議設(shè)置刀具的80%)，設(shè)置加工精度為0.002 mm，加工余量為0.2 mm，延遲時(shí)間為0.3 s，平移步距為2.5 mm，切深步距為2 mm，退刀距離為0.5 mm，粗加工參數(shù)設(shè)置完成；接下來(lái)設(shè)置刀尖半徑補(bǔ)償方式，選擇由編程時(shí)考慮半徑補(bǔ)償(這樣設(shè)置后，程序中不用再加入刀尖半徑補(bǔ)償G41或G42指令)。

2.2 粗加工切削用量

退刀時(shí)選擇快速退刀方式，這樣刀具是以G00指令速度退刀，可節(jié)省加工時(shí)間，進(jìn)刀量為0.1 mm/rev(每轉(zhuǎn)進(jìn)給0.1 mm)，主軸轉(zhuǎn)速選擇恒轉(zhuǎn)數(shù)500 r/min，樣條擬合方式默認(rèn)圓弧擬合(只加工樣條線時(shí)有效)。切削用量參數(shù)表見(jiàn)圖3。

圖1端面槽零件圖圖2切槽粗加工參數(shù)表圖3粗加工切削用量參數(shù)表

2.3 粗加工切削刀具

切削刀具設(shè)置過(guò)程中，刀具名可根據(jù)需要自己設(shè)定。編程刀位點(diǎn)根據(jù)情況可填寫(xiě)前刀尖或后刀尖，本文以前刀尖對(duì)刀。設(shè)置好之后點(diǎn)擊“確定”按鈕，如圖4所示。

圖4 粗加工切削刀具參數(shù)表

在完成以上參數(shù)設(shè)置后,提示欄中顯示要拾取已加工的表面輪廓,單擊鼠標(biāo)拾取被加工工件輪廓線，如圖5所示；提示欄中顯示拾取所需方向,點(diǎn)擊所要加工的方向后，提示欄出現(xiàn)拾取限制曲線，即選擇所要加工輪廓的終點(diǎn)線，單擊輪廓終點(diǎn)線，如圖6所示；提示欄出現(xiàn)輸入進(jìn)退刀點(diǎn)，選擇一個(gè)安全的進(jìn)退刀點(diǎn)，鼠標(biāo)單擊工件外部安全點(diǎn)設(shè)為進(jìn)退刀點(diǎn)，鼠標(biāo)單擊右鍵即可完成輪廓編程，如圖7所示。

圖5被加工工件輪廓線圖6輪廓終點(diǎn)線圖7加工軌跡

確定無(wú)誤后方可進(jìn)行G代碼生成，點(diǎn)擊圖標(biāo)彈出對(duì)話框，如圖9所示；選擇文件所要保存的位置，選擇機(jī)床系統(tǒng)，當(dāng)前流水號(hào)(文件名)選擇完之后點(diǎn)擊“確定”；左下角提示“拾取刀具軌跡”，點(diǎn)擊刀具軌跡 ，選中之后單擊右鍵，代碼生成即可完成，如圖10所示。通過(guò)以上過(guò)程完成端面槽粗加工自動(dòng)編程。

圖8 仿真加工 圖9 生成后置代碼 圖10 程序G代碼

3 編制精加工端面槽程序

3.1 切槽精加工相關(guān)參數(shù)設(shè)置

3.2 精加工切削用量

進(jìn)退刀選擇快速方式，接近速度和退刀速度默認(rèn)，進(jìn)刀量設(shè)為0.1 mm/rev。主軸轉(zhuǎn)速選擇恒轉(zhuǎn)速，設(shè)置為500 r/min，樣條擬合方式選擇圓弧擬合，如圖12所示。

3.3 精加工切削刀具

精加工切槽刀具參數(shù)設(shè)置如圖13所示，設(shè)置完成點(diǎn)擊確定，完成后同粗加工步驟相同選擇加工輪廓線、設(shè)置進(jìn)退刀點(diǎn)、走刀路線等步驟，最終完成精加工的仿真以及生成G代碼。

圖11切槽精加工參數(shù)表圖12精加工切削用量參數(shù)表圖13精加工切削刀具參數(shù)表

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)CAXA數(shù)控車(chē)自動(dòng)編程軟件的合理應(yīng)用，大大縮短了編程時(shí)間,提高了編程效率和程序的準(zhǔn)確性,從而降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。