基于Caxa的数控车应用

谭刚

【摘要】随着工业生产线自动化的不断提高，传统的手动编程操作加工在成批量的复杂零部件面前显得有些捉襟见肘，然而代加工或者出口欧美的机加產品被要求的尺寸精度与形位精度又越来越严格。面对这一系列的困难，自动化设计制造的软件也应运而生了。

【关键词】Caxa 数控车 参数设置

1软件介绍

CAXA数控车自动编程软件，主要应用于数控车削编程，其编程功能强大，可按加工要求生成各种复杂图形的加工轨迹。数控加工教学利用CAXA数控车自动编程软件进行加工应用，首先必须配置好机床，利用软件提供的图形生成和编辑功能，将零件的被加工部位绘制到计算机屏幕上，作为计算机自动生成刀具轨迹的依据。

CAXA数控车可以建立夹具库和刀具库，实现多工位夹具的装配及在各工序间的切换以及在仿真切削过程中刀具的调用；然后，利用NC建模系统进行程序的应用调试，并使用CAXA软件的刀具、夹具数据库中的系列刀具元件、夹具元件加工毛坯模型；接着，进行模拟加工，并检查是否存在切削干涉现象，并修改刀具路径；

CAXA数控车具有应用软件功能，生成刀具、夹具及部件装配图以及刀具路径图，输出各种工艺信息及报表。Caxa数控车软件是由北京大方数码有限公司自主研发的适合国人学习加工生产的数控设计制造类软件，秉承了机械设计类的经典软件所拥有的优点，在使用界面上改进了autocad2004，使其更加直观，适合国人熟悉上手。在工作内容上除了继承autocad优秀的二维平面图形设计功能之外，还针对于国内外知名厂家，例如国外的fanuc，simense，国内的广州数控，华中数控等生产型，经济型数控车床量身定做了相应的机床参数设置系统以及后置处理生成加工代码功能。

2CAXA数控车加工的步骤

2.1图形绘制。根据CAXA数控车的应用步骤，首先要按照图样绘制出要加工零件的图形，并补齐毛坯轮廓。这一步对大多数学生来讲是比较简便的，因为一般在数控车床实训教学前，都开设了AutoCAD科目，两者在绘图指令上差别不大，在教学中教师主要要提醒学生注意绘图时各线段联结点的连续，不能在中间出现断点，否则会在生成程序时出现报警——轮廓不封闭。在刚开始绘制图形时，一般要求学生画出完整的零件图形，待学生熟悉使用后，可以改为只画轴线上一半图形，以节省加工时间。图形绘制的难点在于分层显示，即将不同的加工工序显示在不同的图层上，这对后面的轮廓选择尤其重要。

2.2自动编程。绘制出零件图形后，接下来应该生成程序了。具体操作过程可分为4个步骤：设定加工参数、选择进退刀方式、设定切削用量、轮廓车刀，进而自动生成程序。

第一步：设定加工参数。选等距切削行距与普车实训一致，粗加工时的切削深度为1～2mm。教师在教学时还要提醒学生注意干涉后角的选择与刀具实际后角相互符合，以免在加工中刀具后刀面干涉工件。

第二步：选择进退刀方式。教师一般建议学生选垂直方向即可。

第三步：设定切削用量。进退刀要选快速走刀，进刀时要慢，选5m/min左右即可，退刀时要快，20m/min左右，进给率0.1～0.2mm/r为宜，主轴转速选恒线速度，粗车400～600r/min，精车800～1200r/min。在螺紋加工时，教师要提醒学生选恒面积切削，螺距大时切入方式要左右交替，注意每次快速退刀距离要大于螺纹深度，否则会在退刀时将牙顶车掉。刀具设定时要注意刀具角度。

第四步：轮廓车刀。在数控车软件中选择刀具时，应确保刀具的参数设定与机床刀架上的刀具实际参数一致，刀具号一致。例如在机床一号刀位上装夹一把90°的车刀，则在软件中也要将一号刀设为90°车刀，并且注意刀尖圆弧的大小两者要相一致。

这里还要提醒一点，就是用4mm宽的割断刀去切4mm宽的槽时，会在生成程序时出现刀具不下切的现象，教师可要求学生将软件上的刀宽改为3.99mm，即可进行加工。如加工时分粗精车，还要选用合适的精加工余量。在前期教学中，教师一般要求学生将粗车与精车分开生成程序，这是因为刚开始时学生对刀的操作不易准确，加工出的零件尺寸一般不准确，需要改刀具磨损后再次车削。如将粗精连在一起，会形成许多空刀，浪费时间，如有单独的精车程序，只需改磨损后一刀解决超差尺寸。所有这一切完成后，即可拾取加工工件表面轮廓。拾取时要选“单个拾取”，并注意与绿箭头方向一致，孔加工时还要注意退刀点坐标不能在孔径之外，最后点击刀路即可自动生成程序。在这里，教师要提醒学生，一定让学生以自己的姓名建一个文件夹，生成的所有程序统一存在这一个文件夹中，以便教师检查。生成程序的模拟加工比较简单，在此不再赘述。

2.3仿真。CAXA数控车自带了不能测量的仿真加工动画程序，同时软件检测自身生成的数控代码并不可靠。用VNUC4.3数控仿真软件检测上步数控代码正误的正确过程为：（1）将CAXA工艺程序中的刀具参数（如后角），对应在VNUC刀具库中（对应副偏角）；（2）按毛坯尺寸完成刀具的对刀，不同于实际VNUC每把对刀都不存在误差；（3）分步加载CAXA生成的右外、左外、左内数控程序并执行加工，重点观测有无进退刀超限、撞刀等停顿报警事故；（4）完成加工后利用VNUC～，I量工具检测加工精度误差。如果加工表面方程样条线的误差不超过0.0 1 mm（或最小步长的10倍左右），<2>直斜线和圆弧加工只存在刀尖半径残余，没有尺寸误差，则该程序代码可视为切实可用的；（5）VNUC仿真软件也可以验证CAXA生成的钻孔程序

2.4程序传输。数控车床一般都有专门的通信接口，在电脑与机床间用一根配套的数据线进行连接。在教学中，教师主要是教会学生如何设立通信参数，只有机床与电脑上的通信参数设置一致时，才能实现数据传输。教师尤其要注意提醒学生，数据线禁止带电拔插。CAXA数控车软件一般可以不通过中间的CNC软件直接传输到机床，所以这一步在教学中相对比较简单。

2.5程序运行。在对自动编程生成的程序再次检查确认后，便可进行自动加工。检查时主要关注各加工参数是否正确，各刀具的退刀位置是否与工件存在可能干涉的现象。加工时，教师应要求学生时刻紧盯显示屏上刀具坐标的变化，以便在出现异常情况时及时停止。

3结语

数控车实训教学引入CAXA数控车自动编程软件，使学生在掌握了软件的使用方法之后，能够更多地尝试更为复杂的工件的工艺分析、编程及加工方法，为学生更深入地学习训练提供一个良好的平台。