基于CAXA的复杂曲面数控加工技术

邢洁林

（江苏省宜兴丁蜀中等专业学校，宜兴 214221）

基于CAXA的复杂曲面数控加工技术

邢洁林

（江苏省宜兴丁蜀中等专业学校，宜兴 214221）

本文就CAXA制造工程师软件的复杂曲面数控加工技术进行相关研究，希望能够以此推进复杂曲面数控加工技术的相关发展。

复杂曲面 数控加工 刀具轨迹

当下，我国向制造业强国不断迈进。然而，工业生产中往往会出现很多包含复杂曲面特征的零件。这种零件本身存在一定加工难度，成为我国制造业的难点之一。为了能够在保证加工质量的同时保证加工效率，本文对CAXA制造工程师软件在复杂曲面数控加工中的应用进行相关研究。

1 CAXA制造工程师软件概述

CAXA制造工程师软件是我国第一款拥有完全自主知识产权的CAD/CAM软件产品。这一软件具有三维轮廓造型、刀具设置、机床设置、后置处理、生成程序、刀轨生成、后置处理等功能。而凭借具备的使用方便、可靠的特点，CAXA制造工程师软件在我国当下制造业中得到了极为广泛的应用，现已推出2015版本。在CAXA制造工程师软件的具体使用中，该软件具有优质高效的数控加工、实体与曲面的完美结合、卓越的工艺性与“知识加工”、Windows界面操作、丰富的数据接口、全面开放的2D/3D平台、品质一流的刀具轨迹和加工质量等功能。这些功能的存在，为复杂曲面数控加工提供了保证[1]。

2 CAXA制造工程师软件应用中复杂曲面的加工方案

为了能够较好地通过CAXA制造工程师软件进行复杂曲面的数控加工，首先需要设计加工的具体方案。通常，复杂曲面具备曲率时刻发生突变的特点。为此，首先需要通过CAXA制造工程师软件进行该复杂曲面零件三维模型的创建。

在完成复杂曲面的三维建模后，可以通过CAXA制造工程师软件将复杂曲面的数控加工分为粗加工与精加工两部分。而在复杂曲面零件的粗加工中，这里选择等高线粗加工方式。这种方式本身能够以极高的效率完成毛坯去除，并能够较好地留出余量。这种粗加工能够较好地为下一步的精加工打下基础，并在很大程度上提高复杂曲面零件的加工效率。通过粗加工，这一加工形式与精加工相比，具有表面质量整体一致但表面粗糙的特点，但粗加工具有远超精加工的效率。而在复杂曲面零件的精加工中，这里选择等高线精加工、三维偏置精加工等方法进行。在复杂曲面零件的精加工中，等高线精加工具备Ra值较大、加工时间长和加工效率低的特点，而三维偏置精加工得到的Ra值较小，加工效果也较好。为此，笔者将在下文中采用这种加工方式进行复杂曲面零件的精加工[2]。

3 CAXA制造工程师软件应用中复杂曲面的加工流程

基于对CAXA制造工程师软件应用的复杂曲面数控加工的粗加工与精加工方案的了解，笔者结合自身实际工作经验，对两种加工的具体步骤进行一一详解，以更好地进行CAXA制造工程师软件复杂曲面数控加工技术的研究，推动复杂曲面数控加工技术的发展。

3.1 三维零件建模

在CAXA制造工程师软件应用的复杂曲面数控加工流程中，工作人员首先需要启动CAXA制造工程师软件。零件图纸通过CAXA制造工程师软件绘制出三维模型，而三维模型是CAXA制造工程师软件应用复杂曲面数控加工的基础。为此，工作人员一定要通过严格的操作保证三维模型能够具备较高的精准度。

3.2 选择自由曲面加工方式

在完成上三维零件建模后，工作人员还需要根据零件的加工要求，选择合适的负责曲面加工的工艺过程。在本文所研究的复杂曲面零件加工中，笔者选择粗加工、精加工两个加工阶段的工艺流程。而在粗加工阶段会以大量快速去除切削余量为目的，而精加工阶段则会以确保符合技术要求的加工质量为目的，以保证效率的同时保证复杂曲面的零件加工质量[3]。

3.3 选择加工参数与刀具

在完成加工方式的选择后，还需要根据加工方式与三维零件建模，选择加工参数与刀具。

3.4 进行CAXA仿真

在完成加工参数与刀具选择后，需要在CAXA制造工程师软件“等高线加粗”对话框中逐次设置加工参数、区域参数、切削参数、刀具参数等选项卡中的有关选项，依次完成等高线粗加工仿真与三维偏置精加工仿真。

3.5 后置处理生成程序

在完成CAXA制造工程师软件应用的仿真程序后，可以通过CAXA制造工程师软件自动生成后置处理程序，从而为后续步骤的具体操作提供支持。

3.6 数控机床的选择

完成程序生成后，需进行数控机床的选择。笔者结合自身所在企业实际设备条件，选择FANUC OIMD系统的FVP-1000A数控加工中心，进行具体的复杂曲面零件加工。FVP-1000A数控加工中心是我国台湾友嘉生产的一款机床，具有独特的直线滚动导轨副（X、Y轴）加萍火硬轨贴塑导轨副（Z轴）设计。这种设计使FVP-1000A数控加工中心较为适用于板类、盘类、壳体类、精密零件的加工。对于本文中所讨论的复杂曲面零件也能够进行较好的加工。同时，这一机床还具备动化程度高、可靠性强、操作简单、方便宜人、整体造型美观大方、机电一体化程度高等优点。当下，在我国的制造业中，FVP-1000A数控加工中心有着较为广泛的应用，这也说明这一数控机床本身具备着较强的先进性与代表性。通过其进行具体的复杂曲面零件加工，有着较强的代表价值[4]。

3.7 程序传输

由于CAXA制造工程师软件本身具备本地通信、华中数控通信和网络DNC通信三种通信方式，而由于本文所选择的复杂曲面零件本身的加工程序信息量较大，所以这里选择了DNC方式的数据传输[5]。

4 结论

本文对基于CAXA制造工程师软件进行的复杂曲面数控加工进行了详细论述。通过对实际复杂曲面零件加工流程的一系列论述，详细论述了CAXA制造工程师软件进行的复杂曲面数控加工的步骤与注意要点，希望能够对我国复杂曲面零件加工带来一定帮助。

[1]曾志迎.复杂曲面的五坐标数控加工关键技术研究[D].太原：太原科技大学，2012.

[2]张立振.基于CAXA的复杂曲面数控加工技术研究[D].济南：山东大学，2012.

[3]徐新健.基于CAXA-ME的曲面加工技术的研究[D].济南：山东大学，2012.

[4]齐国宁.基于逆向工程的复杂曲面数控加工技术研究[D].西安：西安理工大学，2008.

[5]魏林.基于VERICUT的数控加工仿真系统的研究[D].沈阳：沈阳理工大学，2008.

Based on the CAXA Complex Curved Surface NC Machining Technology

XING Jielin
(Dingshu Secondary School of Yixing, Jiangsu Province, Yixing 214221)

This article on the CAXA manufacturing engineer software complex surface NC machining technology related research, hoping to be able to promote the complex surface NC machining technology-related development.

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