CAXA软件在数控技能比赛中的应用

方涛 赵秀芹

摘 要：本文介绍了CAXA软件在数控比赛加工中的使用，以及平面区域粗加工的应用和参数的设置，探讨如何充分发挥软件在加工过程中的优势，避免手工编程不必要的错误，尽可能地提高加工质量和切削速度。

关键词：数控？技能比赛？加工参数？设置

一、平面区域粗加工参数设置

在比赛中，材料的去除率是衡量加工难度的重要指标，它的大小决定了题目的难度和消耗的时间，因而选择一个合理的加工方法，配上合理的加工参数至关重要。分析近几年的比赛试题可知，将平面轮廓区域粗加工作为粗加工的首选，适合2/2.5轴粗加工，支持轮廓和“岛屿”的分别清根设置，可以单独设置各自的余量、补偿及上下刀信息，并且轨迹生成速度快。

参数表包括平面区域加工参数、清根参数、接近返回、下刀方式、切削用量、刀具参数、坐标系和几何参数。

1.平面区域加工参数

（1）走刀方式：一是平行加工，刀具以平行走刀方式切削工件，分单向和往复走刀；二是环切加工，刀具以环状走刀方式切削工件，可以选择从里向外或是从外向里的方式。

拐角过渡：为避免在拐角的地方出现过切或欠切，优先选择圆弧过渡。

加工参数：层高根据刀具耐用度和机床功率确定，行距一般选择刀具直径的60%～80%。

（2）轮廓和“岛屿”参数：轮廓和“岛屿”的加工余量可以单独设置，根据不同情况单独确定。

2.清根参数

轮廓清根：沿轮廓线清根，轮廓清根余量是指清根之前所剩的量。

“岛屿”清根：沿岛曲线清根，岛廓清根余量是指清根之前所剩的量。

清根进退刀方式：分为垂直、直线、圆弧三种方式。

3.接近返回方式

（1）接近方式：分为不设定、直线方式、圆弧方式和强制在某一点的方式。

（2）返回方式：分为不设定、直线方式、圆弧方式和强制在某一点的方式。

4.下刀方式

（1）安全高度。刀具快速移动而不会与毛坯模型发生干涉的高度，有相对与绝对两种模式，单击可以实现两者的互换，拾取可以自主选择下刀点。

（2）慢速下刀距离，指在切入或切削开始之前的一段刀位轨迹的位置长度，这段轨迹以慢速下刀速度垂直向下进给。它有相对与绝对两种模式，单击可以实现两者的互换。

（3）退刀距离，指在切出或切削结束后的一段刀位轨迹的位置长度，这段轨迹以退刀速度垂直向上进给。它有相对与绝对两种模式，单击可以实现两者的互换。

（4）切入方式。软件提供了四种通用的切入方式，几乎适用于所有的铣削加工策略，其中一些切削加工策略有其特殊的切入、切出方式。

5.切削用量

（1）主轴转速：设定主轴转速的大小，单位r/min（转/分）。主轴转速根据刀具材质和材料的不同进行选择。

（2）慢速下刀速度：设定慢速下刀轨迹段的进给速度。

（3）切入切出连接速度：设定切入轨迹段、切出轨迹段、连接轨迹段、接近轨迹段、返回轨迹段的进给速度，单位mm/min。

（4）切削速度：设定切削轨迹段的进给速度，单位

mm/min。

（5）退刀速度：设定退刀轨迹段的进给速度，单位

mm/min。

6.刀具参数

（1）刀具类型：选择铣刀或者钻头。

（2）刀具名：刀具的名称。

（3）刀具号：刀具在加工中心里的位置编号，便于加工过程中换刀。

（4）刀具补偿号：刀具半径补偿值对应的编号。

（5）刀具半径：刀刃部分最大截面圆的半径大小。

（6）刀角半径：刀刃部分球形轮廓区域半径的大小，只对铣刀有效。

（7）刀柄半径：刀柄部分截面圆半径的大小。

（8）刀尖角度：只对钻头有效，指钻尖的圆锥角。

（9）刀刃长度：刀刃部分的长度。

（10）刀柄长度：刀柄部分的长度。

（11）刀具全长：刀杆与刀柄长度的总和。

7.坐标系和几何参数

设置用于拾取和撤除在加工中所有需要选择的曲线和曲面，以及加工方向和进退刀点坐标等参数。

二、加工应用实例分析

如下图所示，该图为2012年江苏省教师组数控铣技能大赛试题，由于该题目为批量生产，单位时间内完成的合格品为主要考核内容，所以选择合理的加工方法和参数设置至关重要，现以该题目为例进行分析。

第一读图，造型。根据零件形状绘制二维轮廓。

第二选择加工方法。首先由于该图大部分形状为二维轮廓，所以要优先选择平面轮廓粗加工，填写相应加工参数，选择合理刀具，因为粗加工应尽量选择较大的刀具和切削深度。其次根据刀具的耐用度选择切削速度，这需要根据情况而定。

第三拾取加工要素。拾取第一条轮廓线后，此轮廓线变为红色的虚线。系统给出提示：选择方向，就是选择顺铣还是逆铣。拾取完区域轮廓线后，系统要求拾取第一个“岛”，在拾取“岛”的过程中，系统会自动判断“岛”自身的封闭性。如果拾取的“岛”由一条封闭的曲线组成，则系统提示拾取第二个“岛”。

第四生成刀具轨迹。选择不同的轮廓，选定深度和参数，用鼠标右键确认。确认后，系统立即给出刀具。

第五，生成NC代码。如果粗加工刀具相同，先在CAXA软件的左侧“轨迹管理”栏目中右击，选择“轨迹编辑”中的“轨迹连接”，然后按加工顺序选择加工轨迹，按鼠标右键确认，生成合并的粗加工路径，右击轨迹，选择“后置处理”，生成G代码如下。

%

O1

G90 G54 G64 G0 X-36.298 Y12.833 S3000 M03

G43 H1 Z50. M08

Z2.

G1 Z-6. F100

G17 G2 X-28.613 Y25.759 I36.298 J-12.833 F800

G3 X-32.617 Y14.816 I26.113 J-15.759

X-21.262 Y1.5 I11.356 J-1.816

G1 X-13.162

G3 X-4.98 Y4.919 I0. J11.5

……

G1 Z2. F2000

G0 Z50.

X7. Y0.

Z2.

G1 Z-9. F100

G3 I-7. J0. F800

G1 X1.

G3 I-1. J0.

G1 Z2. F2000

G0 Z50.

M05

M30

第六，傳输加工。将生成的G代码检查无误后，通过通信端口传输给机床执行加工，也可以选择DNC在线加工。

（作者单位：方涛，东台中等专业学校；

赵秀芹，泰州机电高等职业技术学校）