基于CAXA制造工程师的数控编程研究

杨喆+金中波+龙飞林+陈泽鹏+李青橙+肖华

摘 要：以吊钩模型为例， 利用CAXA 制造工程师对其进行自动编程加工，主要包括三维实体造型、吊钩模型粗加工轨迹生成、五轴参数线精加工轨迹生成及后置处理等过程。结果表明，利用CAXA 制造工程师进行零件的实体造型和数控自动编程加工，可以加快编程速度，提高零件加工精度及效率。

关键词：CAXA制造工程师；数控；自动编程

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.119

1 引言

数控自动编程是指利用计算机专用软件来编制数控加工程序，编程人员只需根据零件图样的要求，使用数控语言，由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写零件加工程序。对轮廓形状构成比较复杂，尤其是空间复杂曲面的零件，数值计算相当繁琐且容易出错，很难校对，往往都采用自动编程。CAXA 制造工程师具有实体曲面造型、模具设计、2～5轴数控铣削编程加工和丰富的数据接口等功能。因此，在目前国产的CAD/CAM软件中，CAXA制造工程师应用的比较广泛。

2 基于CAXA制造工程師自动编程的步骤

采用CAXA制造工程师进行自动编程，其步骤主要包括[1]：

（1）根据零件图，对工件进行实体造型；

（2）数控加工方案设计；

（3）根据零件加工要求，进行工艺分析，选择加工方法和加工参数；

（4）轨迹生成和仿真加工；

（5）后置处理生成G代码。

3 典型零件CAXA制造工程师的自动编程

下面以吊钩模型为例阐述基于CAXA制造工程师数控自动编程的过程[2]：

3.1 吊钩模型实体造型

CAXA制造工程师进行数控加工和仿真之前，必须要有实体造型，可以利用CAXA制造工程师网格曲面造型以及闭合曲面填充等绘制出吊钩的三维模型，如图1所示。

3.2 吊钩模型的工艺分析

零件三维建模后，在加工前要结合毛坯进行工艺分析，制定加工方法。由于该模型零件存在曲面造型，而且需要去除大量材料，所以选择使用等高线粗加工方法生成粗加工轨迹，出去大部分余量。然后使用五轴参数精加工方法生成吊钩主曲面加工轨迹[3]。

3.3 吊钩模型粗加工轨迹生成

选择等高线粗加工，设置加工参数，在计算毛坯时，选用全局毛坯。刀具选择直径为16的立铣刀，刀杆长为100，刃长为60，切削用量参数根据工艺分析结果设置，其余参数默认，单击确定后，然后框选所有的曲面，单击鼠标右键确认，经过计算后得到等高线粗加工轨迹如图2所示。

3.4 吊钩的五轴参数线精加工轨迹生成

刀具直径为20的球头铣刀，刀杆长为120，刃长为60，切削用量参数根据工艺分析结果设置。单击确定后，选择加工曲面为主曲面，刀向向上，单击吊钩顶部为进刀点，加工方向为吊钩纵向，选择刀轴控制曲线为吊钩轮廓线的等距线，距离为720，等距方向为Z方向。然后右键确定，生成吊钩主曲面五轴参数精加工轨迹如图3所示。

3.5 后置处理

点取“加工”—“后置处理”生成G代码 [4]。选择相应数控系统，将要生成的后置代码文件名的扩展名.cut改为.txt，可便于使用记事本查看和修改最后生成的NC程序，最后生成代码。

4 结语

本文利用CAXA制造工程师，以吊钩模型为例，对其进行三维实体造型、数控加工工艺分析、参数设定、刀具轨迹生成、程序后置处理等。事实证明，采用自动编程解决了手工编程耗时间，复杂零件难于加工或无法加工的问题，大大提高了数控编程的效率。

参考文献：

[1]杨明珠.CAXA制造工程师在数控加工中的应用[J].机械工程师，2014（01）：72-73.

[2]关雄飞.CAXA制造工程师2013r2使实用案例教程[M].北京：机械工业出版社，2014.

[3]周树银.CAXA制造工程师实例教程（第2版）[M].北京：北京理工大学出版社，2013.

[4]纪红兵.CAXA制造工程师在数控编程中的应用[J].数字技术与应用，2013（08）：14.

作者简介：杨喆（1994-），男，黑龙江肇源人，本科在读。endprint