CAXA数控车在实训教学中的应用

张恒

摘要：介绍了使用CAXA数控车2015软件进行轴类零件法的加工过程和一些关键参数的设定说明。使用CAXA数控车2015软件能够建立二维图形，确定加工路线，设置加工参数，进行刀具路径模拟，经过后处理生成NC代码。降低了编程的难度，提高了编程的效率和质量，缩短了加工时间。

关键词：数控；CAXA；自動编程

中图分类号：TP3919文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.10.033

0引言

在数控车床的实际加工中，曲面零件是一种较为常见的加工零件，相对零件轮廓简单的弧形零件，可使用G02、G03以及复合指令G71G73手工编程方法进行加工。但是椭圆、抛物线、双曲线等形式，包括非圆曲线弧的零部件加工，传统的手工方法编程，要进行复杂节点的计算，现在中职的学生计算能力效弱，非常容易出现错误，当然也可以使用宏程序，宏程序有很多变数和相应语法的结构，但并不简单，初学者应用的难度很大。数控加工有两个主要特点：一是加工精度可以大大提高，包括加工精度和加工时间；二是加工质量的重复性，能稳定加工质量，保持加工部件的质量。换句话说，加工零件的质量和加工时间由数控程序决定。因此，编制合理的加工程序是非常重要的。

计算机辅助编程即利用计算机软件生成加工程序。常见的数控车床计算机辅助软件有CAXA、中望CAD、MasterCAM、UG等[2]。本文对CAXA数控车2015软件的加工参数的设置进行举例说明，该软件具有数控车床自动编程、路径生成和通用后置处理功能，特别是后置处理模块可以满足各种数控系统的数控代码格式，生成的代码有效性，可以满足实际加工的要求。文中使用的沈阳机床集团FANUC数控系统CAK5085机床。

1工艺分析

1.1加工零件图（如图1）

零件的外轮廓是由直线、圆弧、沟槽、螺纹组成。手工编程复杂，容易出错。CAXA数控车软件能够自动生成加工所需程序，避免出现安全事故。

1.2确定毛坯及装夹方式

根据加工零件图选择毛坯为40 mm×300 mm的棒料，材料为铝棒。该零件为实心轴类零件，使用普通三爪自定心卡盘夹紧工件即可，伸出长度为75 mm，以工件R10圆弧的右端为工件原点建立编程坐标系。

2零件加工

2.1建立二维图形，定义加工毛坯尺寸

CAXA数控车软件，进行加工之前必须建立二维图形。二维图形绘图功能利用孔轴命令，能够快速画出需要的图形，图形绘制一定要测量工件总长，如果没有错误，就可以进行倒角、裁剪等内容，最后画出毛坯轮廓线就可以了（如图2）。

2.2粗加工切削参数设定

按照工艺要求进行先粗后精的加工原则进行参数设置，设置粗加工参数如图3所示。切削行距为15 mm，加工角度为180°，车端面时加工方向应垂直于系统X轴，即加工角度为-90°或270°。X 轴余量（单边余量）为03 mm，Z 轴余量为0，主偏角干涉角度0°，副偏角干涉角度10°，每行相对加工表面的进刀方式选择矢量长度1 mm、角度为-45°，主轴转速1000 r/min，进给量0.15 r/mm。其余参数如图3所示。

2.3精加工参数设定

进行精加工参数设置，设置进给量0.08 mm，主轴转速1500 r/min，由于外圆粗、精加工使用同一把刀具，其他参数设置和粗加工基本一致，然后生成精加工刀具路径。在精加工过程中为了更好的保证尺寸精度和粗糙度，可以把精加工分为2次完成。精加工前测量工件直径，如果工件实际尺寸和理论尺寸相差不大，就在机床刀补页面里面磨耗留上0.3 mm的余量（也就是总共余量的一半），先进行第一遍精加工，加工结束后再次测量尺寸，计算实际尺寸与理论尺寸的偏差，补偿到机床磨耗进行第二次精加工。如果一次精加工完成尺寸大多都不会准确，因为粗加工的转速、进给量、背吃刀量和精加工的都不一样，导致机床的让刀量也不一致。如果用粗加工过的实际尺寸补偿机床磨耗那肯定也是不准确的。采用两遍精加工的方式这样的因素就没有了，因为第一遍与第二遍的参数完全一样，就连背吃刀量也基本一致。所以这种方法对于控制尺寸精度效果非常好，尤其是在数控技能大赛中能够保证精确获得所有能够测量的尺寸。

2.4退刀槽加工参数设定

由于该零件的槽作用就是为了加工螺纹时更容易退刀，所以尺寸没有设定公差，那么在精度上就很容易了。加工参数设定，采用纵深加工方向加工，因为选择的刀具宽度是3 mm，所以平移步距是25 mm，每次切削深度是3 mm，主轴转速1000 r/min，进给量008 r/mm。其余参数如图4所示。

2.5螺纹加工

零件图中M24×2 mm的普通三角形螺纹的加工，由于三角形螺纹加工程序比较简单，如果使用CAXA数控车自动编程，反而更复杂，利用FANUC系统G92螺纹加工循环指令，使用经验公式计算出螺纹的大径为23.8 mm、小径为21.4 mm，然后进行手工编程并加工。加工螺纹之前机床刀具磨耗留上0.1 mm的余量，加工完根据尺寸再减去相应的磨耗，保证其正确的中径尺寸。

2.6后置处理

选择要加工的表面轮廓，添加的辅助线定义毛坯完成加工区域。设置合理的参数以保证刀具的合理切削路线。自动生成的刀具轨迹。CAXA2015数控车产生的刀具轨迹，具有通用性很强的后置处理模块，使其可以满足各种常用机床的代码格式，并可对生成的加工代码进行校验及加工仿真、编辑和修改，并生成能够识别的G代码。以FANUC 0i mata TC系统为例设定参数，如图5所示。

3结论

现在学校及企业使用的自动编程软件种类多，但是软件的功能基本相同，各个软件都有自身的优势，CAXA2015数控车建立二维绘图功能非常容易掌握，使用孔轴功能只要输入直径、长度就能很快完成加工图形，添加辅助毛坯建立加工区域，生成NC代码，完成轴类零件的加工。避免了手工编程复杂节点的计算，复杂循环指令各个G代码参数记忆，还能进行图形的仿真提高了编程效率，缩短了生产时间。使用思维上更适合国人的加工习惯，比其他国外软件更容易上手掌握，在数控加工中扮演了不可或缺的角色。

参考文献：

[1]顾丽敏，黄时炜.基于CAXA数控车的特殊弧形零件的自动编程[J].机床与液压，2015（8）：130.

[2]崔静.基于CAXA数控车非圆曲线的自动编程与仿真加工[J].科学咨询，2013（6）：23.endprint