基于CAXA数控车非圆曲线零件的自动编程与仿真加工

0 引言

　　数控车床适合加工轴类、盘类等回转类工件，针对简单的零件，一般采用手工编程的方式进行加工。但对于含有椭圆、非曲线的弧形零件的加工，采用手工编程的方法编程，存在难度，要进行复杂的计算，容易造成错误。其次可使用宏程序，但是宏程序中涉及很多变量和相应的语言结构，使用起来并不简洁。如若采用自动编程的方法来实现，既可提高编程效率又可提高加工品质，在非圆曲线零件编程中发挥其优势。

　　针对数控车床自动编程软件有多种选择，在这里采用CAXA数控车。CAXA数控车是由北航海尔软件有限公司开发出的CAXA系列软件之一，用于数控车床自动编程，具有全中文Windows界面，软件提供了功能强大、使用简洁的轨迹生成手段，可按要求生成各种复杂图形的加工轨迹。通用的后置处理模块可以满足各种机床的代码格式。将CAXA数控车与其他制造软件结合起来，可满足任何CAD/CAM的需求。下面将通过一个复杂非圆曲线零件一酒杯零件（如图1所示）的数控编程，来介绍CAXA数控车的自动编程技术与宇龙仿真的具体应用。

1 非圆曲线零件的工艺分析

　　1.1 零件图分析

图1 酒杯零件图

　　如图1所示，酒杯零件是非圆曲线类薄壁件零件。其轮廓由样条线、圆弧和椭圆构成。加工难点在杯柄处，直径只有10mm。且圆弧曲率半径变化很大，采用手工编程，圆弧的切点计算相当复杂，因此利用CAXA数控车进行自动编程。

　　1.2 确定毛坯

　　根据零件图的尺寸，选毛坯为φ80mm×180mm的圆柱棒料，材料为45钢。制作出φ18mm的内孔，孔深91mm。

 　　1.3 确定装夹方式

 　　采用三爪卡盘夹紧工件，轴的伸出长度为160mm，以杯口φ60的端面中心，建立工件坐标系。

　　1.4 确定加工方案、刀具及切削用量

　　由于酒杯零件属于薄壁件，且杯柄处，直径只有10mm，在安排加工顺序的时候，应先进行内孔加工，再进行外圆加工，可避免在切削力作用下杯体折断。按照粗精加工原则，对于零件加工采用三把刀。刀具列表如表1所示，工艺步骤如表2所示。

表1 刀具列表

表2 零件数控加工工艺过程表