【分　 类】 信息科技
【关 键 词】 CAXA制造工程师；数控铣；技能大赛； 自动编程
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正文：
【摘 要】 在数控技能比赛中，随着比赛难度的增加，传统手工编程已经无法再适应比赛的需要，计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)已显示出巨大的潜力，并广泛应用于产品设计和机械制造中，在数控铣技能比赛中使用CAD/CAM系统产生的NC程序用于加工已成必然。文章着重介绍CAXA自动编程过程及优势，以期对比赛选手有帮助。
【关键词】CAXA制造工程师；数控铣；技能大赛； 自动编程
1  引言
    现在国家教委或六部委每一两年就举行一次全国的数控技能大赛，各省、市、区为了选出最优秀的选手参加全国的数控技能大赛，每年也举行省级的技能大赛，这就给中职生提供了一个施展技能才华的一个平台，通过比赛交流，互相学习，取长补短，促进整体教学水平提升；但目前有很多中职学校，特别是县级中职学校参加数控技能大赛时仍采用传统手工编程，这样选手水平普遍发挥不好，完成的工作量很少，而且错漏百出。针对这一情况，我建议采用CAD/CAM系统如CAXA制造工程师生成的NC程序用于比赛加工会有更大的优势。
2  计算机自动编程原理
自动编程原理是采用图形输入方式，通过激活屏幕上的相应菜单，利用系统提供的图形生成和编辑功能，将零件的几何图形绘制到计算机上，完成零件造型。同时以人机交互方式指定要加工的零件部位，加工方式和加工方向，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，并动态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。这种编程系统具有交互性好，直观性强，运行速度快，便于修改和检查，使用方便，容易掌握等特点。因此交互式图形自动编程软件已成为国内外流行的CAD/CAM软件所普遍采用的数控编程方法。其中工CAXA制造工程师就是其中的一种交互式图形自动编程软件。
3  加工图样分析
如图1所示为一简单加工的零件图，零件的上、下表面及侧面已经加工好，只需编程粗、精加工凹槽及钻-铰Ø8孔，手工编程时，椭圆内轮廓要有宏程序编，容易出错和产生过切，编写程序时可能书写笔误，修改程序难度大，调试辅助时间长，不符合实际生产要求。采用自动编程则很容解决，在运用CAXA制造工程师对零件进行数控加工自动编程前，首先要对零件进行加工工艺分析，确定合理的加工顺序，在保证零件的表面粗糙度和加工精度的同时，要尽量减少换刀次数，提高加工效率，并充分考虑零件的形状、尺寸和加工精度，以及零件刚度和变形等因素，做到先粗加工后精加工，先加工主要表面后加工次要表面，先加工基准面后加工其他表面、先面后孔。 下面以平面区域粗加工为例阐述CAXA制造工程师自动编程过程，后续的轮廓精加工和钻铰孔完全可以用类似方法用自动编程完成。
 
4  自动编程操作过程
　　 （1）图形计算机化
CAXA制造工程师软件中自带有绘图功能，进入CAXA的操作界面后，利用“绘图工具栏”中的 “椭圆”和“圆”等功能绘制基本轮廓，如图2所示。绘图时注意定位圆心要与椭圆中心重合。
 
图2   
（2）定义毛坯
定义毛坯的目的是为了仿真和校验需要，定义毛坯的方式有两点方式、三点方式、参照模型三种，可根据不同需要选择不同的方式。本例可采用三点方式定义毛坯，操作方法：双击轨迹树中的“毛坯”，弹出定义毛坯对话框。然后按图3填写定义毛坯对话框，最后按确定即可完成毛坯定义。
 
图3  定义毛坯
（3）机床后置
在生成刀具走刀轨迹前，应根据实际加工机床进行机床设置，使自动生成的程序能在机床上运行。具体操作为：点击菜单栏中的“加工树”选项，左键双击“机床后置”，绘图窗口将弹出设置对话框。在“机床后置”对话框中对机床的指令和程序格式等进行设置，如图4所示。
 
图4   机床后置
（4）平面区域粗加工轨迹生成
     点击CAXA制造工程师菜单中的“加工”，选择粗加工中的“平面区域粗加工” 绘图窗口将弹出设置对话框。所有参数的设定主要用于对粗车加工中的各种工艺条件和加工方式进行限定，设置过程需要有一定的加工操作经验，并参照机床功率、刀具切削加工性能和材料的切削性能等，针对加工实际情况完成对话框各列表的设置，各参数可按如下设置，根据图形特点，可选Ø12细牙粗皮立铣刀进行粗加工，切削用量为主轴转速为1000r/min,进给速度为300mm/min,铣削深度为每层切2 mm，行距为7 mm，余量为0.3 mm,采用环切加工，渐切下刀方式，把参数填入图5--图11对话框，
 
图5  加工参数表
 
图6  切削用量表
 
图7  清根参数表
 
图8   刀具参数表
 
图9  下刀方式表
 
 
图  10接近返回方式
 
图11  公共参数
完成上述设定后，按“确定”键完成设置，系统在状态栏中将提示“拾取轮廓”，用鼠标左键选椭圆作轮廓，再选取链搜索方向，继续拾取Ø30的圆作岛屿，再选取链搜索方向，按右键结束选择，操作完成，此时屏幕将按先前设置好的颜色显示生成的刀具轨迹，如图11所示。

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