基于caxa的非圆弧曲面车床零件工艺改进

《基于caxa的非圆弧曲面车床零件工艺改进》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于CAXA的非圆弧曲面车床零件工艺改进-机械制造论文基于CAXA的非圆弧曲面车床零件工艺改进撰文/浙江经贸职业技术学院顾丽敏介绍了应用CAXA数控车软件对非圆弧曲面的车床零件进行工艺制定及加工的方法，包括零件的外形轮廓建模，毛坯建模，曲面轮廓粗精车加工的参数设置及轨迹仿真，并将软件生成的刀具轨迹G代码传输至FANUC系统的CK6140数控车床，实现零件的车床实际加工。经实践证明，通过采用CAXA数控车软件对非圆弧轮廓曲面零件进行自动编程加工，可以较好地改进零件的加工工艺，在提高加工质量的同时缩短编程时间，提高产品的加工效率。一

2、、引言数控车床一般用来加工轴类或者盘类的回转体零件，对于一些简单的回转体类零件，其轮廓主要由直线和圆弧曲线构成，采用编程指令G01、G02和G03来实现。但对于一些轮廓较为复杂的零件，尤其是用方程描述的列表曲线类零件，如抛物线、椭圆等外轮廓，编程人员只能利用宏程序进行编程加工，但宏程序涉及很多的变量参数设定和复杂的循环及跳转程序结构，计算复杂且工作效率低。若采用软件自动编程方法，则可以明显提高编程效率，优化加工工艺，尤其是在外形轮廓是非圆弧的复杂曲面编程中，更能发挥其优势。下面通过非圆二次曲线轮廓零件的数控编程来介绍CAXA数控

3、车在自动编程中的具体应用。二、二次曲线轮廓零件分析1.手工编程难点分析在一些有特殊要求的非圆弧曲线轮廓零件中，其外轮廓曲线非一般简单圆弧面所构成，而是用方程描述的列表曲线方程所构成，例如双曲线方程、椭圆方程或者是抛物线方程。如图1和图2所示。对于上述具有二次曲线轮廓的车床零件，编程人员一般都需要通过宏程序实现，通过设置变量参数，用G01程序语言嵌套在循环、判断及跳转的结构中，以直线插补原理拟合计算处理后实现复杂轮廓曲线的程序编制。宏程序往往具有一定的局限性，一方面利用宏程序编程时，要求编程人员懂得计算机语言方面的知识，例如变量的

4、设定，循环语句、判断语句及跳转语句的格式、程序的调试等，对编程员技术水平要求较高；另一方面由于二次非圆弧曲线的原点与编程原点不重合，导致在手工编程时需要进行加工坐标平移计算，影响编程的工作效率。2.二次曲线轮廓的工艺分析（1）零件图分析。如图3所示，该零件的外轮廓线由直线、椭圆以及两段圆弧所构成，其编程加工的难点在于由椭圆外轮廓线、R25的圆弧段和R40的圆弧段相切形成的光滑外圆面的编程计算。若使用手工编程，需要借助计算机辅助绘图来计算节点坐标位置，同时需要利用宏程序语言完成椭圆段曲线的程序编制，工作量较大且加工效率低。因此利用

5、CAXA数控车对该零件进行自动编程以改进零件的加工工艺，可以取得较好的加工效果。零件的三维实体造型如图4所示。（2）零件加工工艺分析。该零件在实际加工时首先夹持右端，加工左端轮廓线至Φ50的外圆面处，之后掉头装夹在Φ50外圆面处加工右端轮廓线及宽为4mm的槽加工，右端的加工难点就在于R25、R40及椭圆段的外轮廓编程，下面着重介绍基于CAXA数控车软件的外轮廓的粗、精加工编程。①确定毛坯及装夹方式。根据零件图选毛坯为Φ90×265的圆棒料，材料为45钢。使用液压卡盘夹紧工件，伸出右端加工长度，精车右端面保证总长的同时建立编程坐标

6、系，以工件Φ30右端面的中心为编程原点。②确定数控刀具及切削用量。根据该零件右端外轮廓的加工要求，选择刀具及切削用量如表1所示。三、CAXA数控车的加工设置1.毛坯及外轮廓的建模在CAXA数控车软件中对加工对象进行轮廓建模时，需要同时给出毛坯轮廓和加工对象的外轮廓。如图5所示，虚线所示的为零件毛坯轮廓线框，实线所示为被加工外轮廓曲线。在零件轮廓建模时，只需要给出加工轨迹轮廓，无需绘制完整的零件图。另外宽4mm的槽加工在轮廓线加工结束后利用槽加工命令完成，因此在外轮廓粗精加工时忽略槽的轮廓线，最右端只需要绘制Φ30×40的外圆面尺

7、寸线即可。CAXA数控车软件在提供绘制轮廓线命令的同时，也给出了较好的文件转换和导入功能。可以在CAXA电子图板软件中完成轮廓图的绘制，经CAXA数控车中的数据输入到CAXA数控车的界面中。2.零件外轮廓加工（1）外轮廓粗车加工。轮廓粗车功能主要用于对工件外轮廓表面、内轮廓表面和端面的粗车加工，用于快速消除毛坯多余部分加工轨迹的生成、轨迹仿真以及数控代码的提取。进行轮廓粗车操作时，要确定被加工轮廓和毛坯轮廓。被加工轮廓就是加工结束后的工件表面轮廓，毛坯轮廓就是加工前毛坯的表面轮廓。作图时，一定要注意被加工轮廓和毛坯轮廓必须两端点

8、相连，两轮廓共同构成一个封闭的加工区域，在此区域的材料将被加工去除，同时被加工轮廓和毛坯轮廓不能单独闭合或者自相交。根据加工工艺中先粗后精的加工工艺原则，首先对零件右端的外轮廓进行粗车加工，单击CAXA数控车工具栏上的“轮廓粗车”图标，根据加工要求填写各项加工参