浅析cnckad自动编程系统在激光切割中的实现过程

曹 珪，何为蔚，蒋增荣

（桂林广陆数字测控有限公司，广西 桂林541213）

0 引言

激光切割机有非常专业的计算机辅助编程配套软件，编制零件切割加工程序的工作一般在离线计算机上完成。有些简单的加工程序也可以直接在数控系统的编辑界面完成，但需花费较长时间，且无法进行复杂零件的编程排样。一般不提倡在数控系统上进行数控程序的编制，因为这将占用大量的机床使用时间，而且效率低下。cnckad来自以色列，是一套完整的从设计到生产的一体化钣金CAD/CAM自动编程软件，支持目前全球所激光切割机床型号。被广泛应用于激光切割机辅助编程。本文重点介绍了cnckad软件自动编程原理、编程步骤，最后阐述了两种cnckad软件使用中常见问题的处理方法。

1 cnckad系统自动编程原理

cnckad系统自动编程原理；先用相应的CAD、CAXA等二维设计软件将零件的二维图形绘制到计算机上，保存为cnckad兼容格式，完成零件造型设计；将完成的零件造型设计导入cnckad系统通过人机交互方式指定需要加工的零件部位及加工方向，输入相应的加工工艺参数，通过软件系统的处理自动生成刀具路径文件，并实时显示刀具运动的加工轨迹，最终生成适合指定数控系统的数控加工程序。并通过通讯接口，把数控加工程序送给机床数控系统完成加工。

2 cnckad系统自动编程步骤

2.1 机器参数设置

cnckad软件使用的时候系统会默认一个激光切割机型号，当我们使用多个机器或切换使用的机器时，必须在设置菜单中选择机器设置，在选择机器一栏中选择制造商＞＞机器的型号＞＞点击向右的箭头添加到已选用机器一栏中即可。

2.2 获取CAD二维图形

CAD二维图形是cnckad系统自动编程的前提和基础，任何自动编程软件必须有CAD二维图形或者是三维图形作为加工对象进行编程。获得CAD二维图形的方法通常有以下3种：

（1）图形文件转换。当图形文件是使用其他的CAD软件进行绘制时，首先要将其转换成cnckad专用的文件格式（DFT格式），或者相应的支持格式文件，如DXF/IGES/CADL/DWG等格式文件。

（2）打开已有图形文件。cnckad可以直接读取Autocad、SolidEdge、SolidWork 和 CadKey等著名 CAD软件生成的图形文件。如果某图形文件是已经使用cnckad进行编辑完毕的，或者已经做过cnckad编程的文件，重新打开该文件，就可获得所需的CAD二维图形。

（3）cnckad软件绘制。cnckad是一套较完整的从设计到生产的一体化CAD/CAM自动编程软件。对于一些不是很复杂的工件，可以在编程前直接绘制图形。

2.3 图形文件导入

（1）颜色转换。把加工图层全部转换为白色的实体，注意！cnckad的加工图形的颜色必须是白色的。

（2）导入参数设置。主要设置最小孔径，公差、凸度就可以了，在图形导入过程中，有时候导入图形文件可能有些图形缺失或者导入后圆弧变成直线，这是由于导入参数的设置引起的。只要把导入参数里面的值设置得小一点问题就会解决。

（3）图形检查。图形文件导入后首先要做图形检查，检查导入的图形文件中是否存在未闭合的轮廓/重叠的线。利用cnckad中的快速检查功能查找，假如图形存在问题就会用小红叉标记出来，必须处理后才能正常切割。

2.4 自动套材参数设置

（1）确定板材的尺寸。根据零件的材质、厚度、大小、加工数量和零件特征选择合适的板材，可以直接输入板材的尺寸或点击选择板材按钮在材料库中选择板材。

（2）确定套材参数。设置零件在自动套材中的具体参数，如；是否允许X/Y轴镜像零件；是否允许旋转零件的方向；零件的间距等参数。自动套材中并不能真正的实现共边切割，如果要实现共边共边切割，要共边排版后还要在生成NC的最后一页勾选上自动测试共边的功能才能在生成NC后把共边重叠的线路轨迹删除掉一条即可实现共边切割。

2.5 刀具轨迹生成

（1）自动添加切割的参数设置。首先确定切割工具激光束的尺寸，默认值应该都是0.2；其次确定加工对象是内轮廓或者外轮廓、边角处理方式为环绕还是圆角、引入引出点及是否需要圆弧引入等等。完成设置后确定，刀具轨迹即可生成。由于计算机自动生成的加工轨迹与实际要求有一定的不符，还需以下自定义参数优化设置。

（2）进/退刀点优化。以调整自动生成的轨迹路径为基础，主要针对轮廓进/退刀点位置进行自定义优化修改，由于激光切割进/退刀点位置设有微连接的缘故，所以该处切割完成后会有一个小小的凸台，必须根据零件的后续加工特点选择轮廓进/退刀点位置，避免进/退刀点影响后续加工。

（3）轮廓切割参数优化。轮廓切割参数还是以调整自动生成的轨迹路径为基础，主要针对加工对象选择、零件搭接、切割方向、引入/引出线长度及引入/引出方式等做优化自定义的过程。

（4）增加微连接数量。以调整自动生成的轨迹路径为基础，考虑到加工尺寸较大的零件受重力影响。防止产品在切割加工中产生变形和切割尺寸误差，故而在自动生成的轨迹路径的基础上新增微连接的数量，以此保证激光切割加工质量。

（5）切割顺序优化。cnckad自动生成的轨迹路径切割加工顺序往往达不到工艺要求，可以通过在用模具中的鼠标排序进行优化切割顺序，通过鼠标按照您想要切割的顺序连续点击工件。当您要点击倒数第二个时，最后一个切割将自动获取最后一个编号，从而得到最优切割顺序。

2.6 NC代码生成

所有的轨迹参数优化设置完成后就可以生成激光切割代码了，如果在生成NC代码时使用的都是机器设置里面默认的参数不需要修改任何东西时，可以按住Ctrl键点击NC按钮就会跳过中间的设置部分直接生成NC。cnckad系统支持多种不同的激光切割设备，可以把一个零件生成不同激光切割设备的NC文件，供多台激光切割设备同时加工一个零件时使用。

2.7 轨迹模拟仿真验证

轨迹模拟仿真是激光切割加工前验证激光切割轨迹路径是否正确、夹具及机床干涉的唯一可视化办法，可以很好的避免由于编程人员的计算和编写程序过程中的错误所造成的设备损伤、零件报废、原材料浪费的现象发生。

2.8 文件传输

cnckad采用Windows界面的传输方式，使编程电脑和设备电脑之间的传输变的非常容易，还可以从激光切割设备中批量输出程序到编程人员电脑中，操作非常方便。

3 cnckad自动编程系统常见问题处理

3.1 cnckad被杀毒软件拦截

在cnckad软件使用的过程中，各种杀毒软件在后台扫描检测病毒文件的时候，会把cnckad的启动服务当成病毒给隔离或者直接删除，这样就导致cnckad软件无法启动，只要把cnckad添加到杀毒软件的白名单或者信任文件就可以解决了。

3.2 cnckad加密狗问题

在使用cnckad软件时必须用加密狗，软件启动寸会通过HASP驱动程序访问硬件加密狗，如果驱动安装不成功，将无法打开软件。如出现类似问题，可按下列操作进行解决问题：

（1）先把计算机上的硬件加密狗移出。

（2）重新在计算机其它的USB接口插入加密狗，等候电脑系统自动安装驱动，完成后重新启动cnckad。

（3）如果仍然存在错误提示，点击计算机开始菜单-所有程序-Metalix-Tools然后点击进入Install HASP Driver选项。

（4）等待安装完成后，重新插入加密狗后再次启动cnckad.

（5）如果仍然存在错误问题，可以打开windows资源管理器在cnckad安装目录找到HASPUserSetup.exe并双击运行。

（6）通过安装向导安装加密狗驱动，完成后重新运行cnckad软件[1]。

4 结束语

我国制造业与国际先进工业国家相比存在着很大的差距，对于目前我国制造业现有的有限数量的激光切割机也未能得到充分利用。原因是多方面的，激光人才的匾乏无疑是主要原因之一、所以我国机械制造行业迫切需要培养大量掌握激光加工工艺和激光自动编程方面的人才，推动激光加工技术高质量发展。