淺析cnckad自動編程系統(tǒng)在激光切割中的實現(xiàn)過程

曹 珪，何為蔚，蔣增榮

（桂林廣陸數(shù)字測控有限公司，廣西 桂林541213）

0 引言

激光切割機有非常專業(yè)的計算機輔助編程配套軟件，編制零件切割加工程序的工作一般在離線計算機上完成。有些簡單的加工程序也可以直接在數(shù)控系統(tǒng)的編輯界面完成，但需花費較長時間，且無法進行復雜零件的編程排樣。一般不提倡在數(shù)控系統(tǒng)上進行數(shù)控程序的編制，因為這將占用大量的機床使用時間，而且效率低下。cnckad來自以色列，是一套完整的從設(shè)計到生產(chǎn)的一體化鈑金CAD/CAM自動編程軟件，支持目前全球所激光切割機床型號。被廣泛應(yīng)用于激光切割機輔助編程。本文重點介紹了cnckad軟件自動編程原理、編程步驟，最后闡述了兩種cnckad軟件使用中常見問題的處理方法。

1 cnckad系統(tǒng)自動編程原理

cnckad系統(tǒng)自動編程原理；先用相應(yīng)的CAD、CAXA等二維設(shè)計軟件將零件的二維圖形繪制到計算機上，保存為cnckad兼容格式，完成零件造型設(shè)計；將完成的零件造型設(shè)計導入cnckad系統(tǒng)通過人機交互方式指定需要加工的零件部位及加工方向，輸入相應(yīng)的加工工藝參數(shù)，通過軟件系統(tǒng)的處理自動生成刀具路徑文件，并實時顯示刀具運動的加工軌跡，最終生成適合指定數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控加工程序。并通過通訊接口，把數(shù)控加工程序送給機床數(shù)控系統(tǒng)完成加工。

2 cnckad系統(tǒng)自動編程步驟

2.1 機器參數(shù)設(shè)置

cnckad軟件使用的時候系統(tǒng)會默認一個激光切割機型號，當我們使用多個機器或切換使用的機器時，必須在設(shè)置菜單中選擇機器設(shè)置，在選擇機器一欄中選擇制造商＞＞機器的型號＞＞點擊向右的箭頭添加到已選用機器一欄中即可。

2.2 獲取CAD二維圖形

CAD二維圖形是cnckad系統(tǒng)自動編程的前提和基礎(chǔ)，任何自動編程軟件必須有CAD二維圖形或者是三維圖形作為加工對象進行編程。獲得CAD二維圖形的方法通常有以下3種：

（1）圖形文件轉(zhuǎn)換。當圖形文件是使用其他的CAD軟件進行繪制時，首先要將其轉(zhuǎn)換成cnckad專用的文件格式（DFT格式），或者相應(yīng)的支持格式文件，如DXF/IGES/CADL/DWG等格式文件。

（2）打開已有圖形文件。cnckad可以直接讀取Autocad、SolidEdge、SolidWork 和 CadKey等著名 CAD軟件生成的圖形文件。如果某圖形文件是已經(jīng)使用cnckad進行編輯完畢的，或者已經(jīng)做過cnckad編程的文件，重新打開該文件，就可獲得所需的CAD二維圖形。

（3）cnckad軟件繪制。cnckad是一套較完整的從設(shè)計到生產(chǎn)的一體化CAD/CAM自動編程軟件。對于一些不是很復雜的工件，可以在編程前直接繪制圖形。

2.3 圖形文件導入

（1）顏色轉(zhuǎn)換。把加工圖層全部轉(zhuǎn)換為白色的實體，注意！cnckad的加工圖形的顏色必須是白色的。

（2）導入?yún)?shù)設(shè)置。主要設(shè)置最小孔徑，公差、凸度就可以了，在圖形導入過程中，有時候?qū)雸D形文件可能有些圖形缺失或者導入后圓弧變成直線，這是由于導入?yún)?shù)的設(shè)置引起的。只要把導入?yún)?shù)里面的值設(shè)置得小一點問題就會解決。

（3）圖形檢查。圖形文件導入后首先要做圖形檢查，檢查導入的圖形文件中是否存在未閉合的輪廓/重疊的線。利用cnckad中的快速檢查功能查找，假如圖形存在問題就會用小紅叉標記出來，必須處理后才能正常切割。

2.4 自動套材參數(shù)設(shè)置

（1）確定板材的尺寸。根據(jù)零件的材質(zhì)、厚度、大小、加工數(shù)量和零件特征選擇合適的板材，可以直接輸入板材的尺寸或點擊選擇板材按鈕在材料庫中選擇板材。

（2）確定套材參數(shù)。設(shè)置零件在自動套材中的具體參數(shù)，如；是否允許X/Y軸鏡像零件；是否允許旋轉(zhuǎn)零件的方向；零件的間距等參數(shù)。自動套材中并不能真正的實現(xiàn)共邊切割，如果要實現(xiàn)共邊共邊切割，要共邊排版后還要在生成NC的最后一頁勾選上自動測試共邊的功能才能在生成NC后把共邊重疊的線路軌跡刪除掉一條即可實現(xiàn)共邊切割。

2.5 刀具軌跡生成

（1）自動添加切割的參數(shù)設(shè)置。首先確定切割工具激光束的尺寸，默認值應(yīng)該都是0.2；其次確定加工對象是內(nèi)輪廓或者外輪廓、邊角處理方式為環(huán)繞還是圓角、引入引出點及是否需要圓弧引入等等。完成設(shè)置后確定，刀具軌跡即可生成。由于計算機自動生成的加工軌跡與實際要求有一定的不符，還需以下自定義參數(shù)優(yōu)化設(shè)置。

（2）進/退刀點優(yōu)化。以調(diào)整自動生成的軌跡路徑為基礎(chǔ)，主要針對輪廓進/退刀點位置進行自定義優(yōu)化修改，由于激光切割進/退刀點位置設(shè)有微連接的緣故，所以該處切割完成后會有一個小小的凸臺，必須根據(jù)零件的后續(xù)加工特點選擇輪廓進/退刀點位置，避免進/退刀點影響后續(xù)加工。

（3）輪廓切割參數(shù)優(yōu)化。輪廓切割參數(shù)還是以調(diào)整自動生成的軌跡路徑為基礎(chǔ)，主要針對加工對象選擇、零件搭接、切割方向、引入/引出線長度及引入/引出方式等做優(yōu)化自定義的過程。

（4）增加微連接數(shù)量。以調(diào)整自動生成的軌跡路徑為基礎(chǔ)，考慮到加工尺寸較大的零件受重力影響。防止產(chǎn)品在切割加工中產(chǎn)生變形和切割尺寸誤差，故而在自動生成的軌跡路徑的基礎(chǔ)上新增微連接的數(shù)量，以此保證激光切割加工質(zhì)量。

（5）切割順序優(yōu)化。cnckad自動生成的軌跡路徑切割加工順序往往達不到工藝要求，可以通過在用模具中的鼠標排序進行優(yōu)化切割順序，通過鼠標按照您想要切割的順序連續(xù)點擊工件。當您要點擊倒數(shù)第二個時，最后一個切割將自動獲取最后一個編號，從而得到最優(yōu)切割順序。

2.6 NC代碼生成

所有的軌跡參數(shù)優(yōu)化設(shè)置完成后就可以生成激光切割代碼了，如果在生成NC代碼時使用的都是機器設(shè)置里面默認的參數(shù)不需要修改任何東西時，可以按住Ctrl鍵點擊NC按鈕就會跳過中間的設(shè)置部分直接生成NC。cnckad系統(tǒng)支持多種不同的激光切割設(shè)備，可以把一個零件生成不同激光切割設(shè)備的NC文件，供多臺激光切割設(shè)備同時加工一個零件時使用。

2.7 軌跡模擬仿真驗證

軌跡模擬仿真是激光切割加工前驗證激光切割軌跡路徑是否正確、夾具及機床干涉的唯一可視化辦法，可以很好的避免由于編程人員的計算和編寫程序過程中的錯誤所造成的設(shè)備損傷、零件報廢、原材料浪費的現(xiàn)象發(fā)生。

2.8 文件傳輸

cnckad采用Windows界面的傳輸方式，使編程電腦和設(shè)備電腦之間的傳輸變的非常容易，還可以從激光切割設(shè)備中批量輸出程序到編程人員電腦中，操作非常方便。

3 cnckad自動編程系統(tǒng)常見問題處理

3.1 cnckad被殺毒軟件攔截

在cnckad軟件使用的過程中，各種殺毒軟件在后臺掃描檢測病毒文件的時候，會把cnckad的啟動服務(wù)當成病毒給隔離或者直接刪除，這樣就導致cnckad軟件無法啟動，只要把cnckad添加到殺毒軟件的白名單或者信任文件就可以解決了。

3.2 cnckad加密狗問題

在使用cnckad軟件時必須用加密狗，軟件啟動寸會通過HASP驅(qū)動程序訪問硬件加密狗，如果驅(qū)動安裝不成功，將無法打開軟件。如出現(xiàn)類似問題，可按下列操作進行解決問題：

（1）先把計算機上的硬件加密狗移出。

（2）重新在計算機其它的USB接口插入加密狗，等候電腦系統(tǒng)自動安裝驅(qū)動，完成后重新啟動cnckad。

（3）如果仍然存在錯誤提示，點擊計算機開始菜單-所有程序-Metalix-Tools然后點擊進入Install HASP Driver選項。

（4）等待安裝完成后，重新插入加密狗后再次啟動cnckad.

（5）如果仍然存在錯誤問題，可以打開windows資源管理器在cnckad安裝目錄找到HASPUserSetup.exe并雙擊運行。

（6）通過安裝向?qū)О惭b加密狗驅(qū)動，完成后重新運行cnckad軟件[1]。

4 結(jié)束語

我國制造業(yè)與國際先進工業(yè)國家相比存在著很大的差距，對于目前我國制造業(yè)現(xiàn)有的有限數(shù)量的激光切割機也未能得到充分利用。原因是多方面的，激光人才的匾乏無疑是主要原因之一、所以我國機械制造行業(yè)迫切需要培養(yǎng)大量掌握激光加工工藝和激光自動編程方面的人才，推動激光加工技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展。