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【摘 要】在我们的以往教学及加工中,编制数控程序一直采用手工编程,此方法适用于几何形状简单的零件的加工,计算量小,程序较短,相对简单,编程速度快.如果遇到比较复杂零件、异形面的加工,由于零件形状复杂,刀具的刀位点难以准确把握,需要计算的大比较大,有些特殊形状需要宏程序来编写程序,这时采用手工编程就相当困难了,而且不便于理解、容易出粗.而且在编写完程序后,要花费大量时间进行程序调试试切,浪费大量时间.近年来,随着计算机和数控机床的快速发展普及,CAD/CAM软件开发有了良好的发展和广泛的应用.
【关键词】数控车；CAD/CAM轮廓粗车；刀具轨迹；G代码；刀具库管理；机床设置；后置设置；工艺分析；零件加工
在我们的以往教学及加工中,编制数控程序一直采用手工编程,此方法适用于几何形状简单的零件的加工,计算量小,程序较短,相对简单,编程速度快.如果遇到比较复杂零件、异形面的加工,由于零件形状复杂,刀具的刀位点难以准确把握,需要计算的大比较大,有些特殊形状需要宏程序来编写程序,这时采用手工编程就相当困难了,而且不便于理解、容易出粗.而且在编写完程序后,要花费大量时间进行程序调试试切,浪费大量时间.
近年来,随着计算机和数控机床的快速发展普及,CAD/CAM软件开发有了良好的发展和广泛的应用,CAD/CAM软件也日益成熟.CAD／CAM软件的强大绘图功能和完善的外部数据接口,可以绘制任意复杂的图形,可以实现对任意零件的建模及轨迹生成,并自动生成数控加工程序,实现零件的自动编程加工.近几年国产的CAD/CAM软件也逐渐成长起来,今天就说一下最典型的CAXA.CAXA数控车2013功能强大,使用简单的轨迹生成及通用后置处理功能.通用的后置处理模块使CAXA数控车可以满足各种机床的代码格式,可输出G代码,并可对生成的代码进行校验及加工仿真,被越来越多的学校及企业所接受,并在在第四、五届全国数控技能大赛中被指定为大赛专用软件.
CAXA数控车2013是针对于中国人的绘图习惯开发的软件,整个界面全部为中文,是集二维造型、自动编程、仿真加工完美结合的CAD／CAM专业数控加工软件,从而为数控加工提供了从零件设计、生成代码、程序校验、仿真加工完整的解决方案.我们将根据CAXA数控车2013软件的实际,说一下数控车床进行零件加工的整个过程,可以分为几个阶段：
加工零件 英文:数控机床加工零件
1.零件图形设计
CAXA数控车2013具有计算机辅助设计功能,可以提供强大的零件设计造型功能,绘制零件二维图形轮廓；具备灵活的图形编辑功能,可以进行图形的裁剪、拉伸、打断、偏移等操作,从而完成复杂零件的二维造型设计；还可以利用函数曲线、样条曲线功能,可以更改参数,绘制各种异形面,生成真实的图形,显示直观的设计结果.现实加工中,无论是采用直接绘图还是间接导入的方式,都只需要画出需要加工部分零件的加工轨迹轮廓,不需要画出完整的零件图,直接按照外轮廓最终尺寸进行绘制.
2.确定加工方案
零件二维造型完成后,对二维图形进行分析,按照工艺方案,根据零件毛坯、尺寸公差要求及刀具参数性能,选择最适合的加工工艺方法.对零件进行进一步的工艺分析,根据零件加工特点及实际加工能力,拟定刀具的进刀、切削、退出路径,找到刀具在加工中可能发生干涉的部位及可能出现的问题,并及时地进行的调整,同时选择合理的切削用量、加工参数和加工刀具.
3.生成加工轨迹
生成加工轨迹前,根据加工零件的形状特点及工艺要求,利用CAXA数控车2013面板中的轮廓粗车、轮廓精车、切槽、螺纹固定循环等加工方法,结合实际情况选择刀具库管理、机床设置、后置设置等功能,根据工艺分析,依次拾取需要加工的轮廓线,根据加工要求填写各项加工参数、进退刀方式、切削用量等,可快速显示图形的生成刀具切削路径和刀具轨迹,根据刀具路径轨迹选择合适的进退刀点,系统则自动生成粗车外轮廓的刀具轨迹图.针对零件不同加工工艺和要求,采用不同的加工方法,从而生成不同的加工轨迹.加工人员可以根据实际情况,灵活选择加工部位与加工方法.同时加工轨迹生成后,还可以利用轨迹参数修改功能对轨迹进行编辑和修改.运用轨迹仿真功能,选择三维实体仿真,利用电脑模拟实际切削过程,可以显示材料去除过程.并进行刀具干涉检查,如果刀具干涉软件会有提示报警信息,从而确保生成刀具轨迹的正确性.
4.G代码生成
数控编程的核心工作就是刀具轨迹的生成.之前我们已经将加工轨迹生成,我们可以按照具体使用的机床的系统,把已经生成的刀具轨迹转化成适用于自己数控系统加工G代码,即数控加工程序.数控机床种类很多,不同的机床系统不同,系统不同代码自然不同,程序格式、程序指令都有所不同,所以我们要选择适用于自己数控机床的G代码,并进行相应后置处理.也可以通过加工工艺参数后置处理功能对“后置处理设置”进行修改,使其适用于机床数控系统.
5.程序传输和零件加工
在程序的传输中,可以根据程序量的大小选择不同的传输方式,如果程序量小并且机床内存容量允许,可以直接将G代码程序传入机床.如果程序量巨大行数较多,就需要进行DNC在线传输,将电脑和机床通过传输线相连,这样就可以避免占用机床内存空间,实现电脑直接控制机床的加工过程,同时不影响下一步图形的绘制,节约时间.
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