CAXA制造工程师在数控加工中心实训教学中的应用

现代数控加工来源于科学技术。笔者在本校的加工中心的实训教学中颇有研究, 我校在CAXA制造工程师没有使用之前, 在教学中习惯于先分析图纸, 计算图纸中的一些关键点, 然后根据编程者的编程思维, 进行手工编程。这样一来, 编程难度往往比较复杂, 对一些没有一定几何规律的图纸, 编程的难度就比较大。很明显, 这样的加工预处理效率就很低, 影响了实训教学的进度。现如今, 我们已经在CAXA制造工程师的应用技术比较成熟, 笔者主要是想借助该软件所具有的“精、稳、易、快”四大显著特点, 重点阐述CAXA制造工程师在数控加工中心实训教学中的应用。

在CAXA制造工程师中, 我们一直强调CAD创作的技巧, 比如在CAXA制造工程师中的在线中, 就有我们常用的坐标点输入和表达式输入的技巧。在造型过程中, 任何需要拾取点或者输入点的时刻, 用户都可以直接敲回车键, 启动坐标输入功能。比如:用户在生成直线、样条以及其它需要输入拾取点的地方, 启用该功能。坐标输入的形式为:[@][tt:]x, y, z其中“@”为可选输入项。用户不输入该项, 则表示该值为绝对坐标, 这是缺省方式;否则表示该值为相对坐标。“tt:”也为可选输入项。用户不输入该项, 则表示该值为笛卡尔坐标, 这是缺省方式;否则, 根据“tt”组合的不同, 定义的坐标体系也不相同, 并且“:”不能省略。细分如下:在CAXA制造工程师的输入框中, 支持用户通过输入表达式来得到具体的数值。在输入框中输入表达式, 例如“10*sin (30*3.14159265/180) ”, 用户按“F10”快捷键, 能到得到数值:5。该方法在坐标点输入框、加工对话框的输入框中都能够实现。

在数控加工中心实训教学中, 我主要是从工件曲面的铣削中来谈CAXA制造工程师的优越性以及曲面铣削原则。

工件由实体造型方法生成的曲面, 是已经修整好了的曲面 (即“裁剪曲面”) , 没有富余的覆盖面 (曲面边界外的延伸面) 。在数控加工中往往会产生麻烦, 下面我通过给学生实训过程中一个应用实体造型方法生成的工件曲面的加工方法, 对在数控加工中进行刀具轨迹生成时的进退刀的问题进行浅析。

数控铣削加工中, 进退刀方式对接刀部分的表面质量影响很大, 其选用原则如下。

铣削立体型面工件时, 要求球头刀与曲面轮廓的切点轨迹是一行一行的 (即采用“行切法”加工) , 而行间的距离 (行距) 是按被加工曲面的精度要求确定的。在曲面进行粗加工时, 一般也是用平头立铣刀采用“行切法”加工。以行切法进行数控加工时, 确定走刀路线时, 应注意根据实际情况进行区别。

当工件的被加工曲面的边界是敞开的, 没有其它表面或夹具等限制时, 为安全起见, 应延伸曲面边界, 或作一个能覆盖被加工曲面的较大的曲面, 使刀具从曲面的边界外加工起。

通过对曲面的铣削原则以及方法, 我们已经看到了CAXA制造工程师的优越性, 随着CAD/CAM技术的应用, 工件的造型从线架造型方法到曲面造型方法, 为工件的加工带来了很大的方便, 起到了很好的经济效益和社会效益。

实际上, 我在给学生实训时, 往往还有时候会遇到有些省市级数控加工中心类的技能大赛的备赛工作。这就又有了CAXA制造工程师的用武之地。

比如说, 我们有时候会遇到一类不仅要在机械精度上保证要求, 还要在其复杂的加工形状上满足设计的需要的工件加工。这就必须得要CAXA-CAD/CAM系统出马, 进行系统工艺的设计和加工程序的自动生成。使用适当的CAM软件, 用计算机代替手工编程, 将零件图样由计算机进行自动处理, 编程人员只需输入相关的参数和要求, 就可以自动生成加工G代码, 同时对于手工编程无法计算的参数曲面和复杂自由曲面等, 也可以由计算机绘制的三维图形处理而生成加工程序。

由于目前国家对于制造业的重视, 而且像我们职业院校的各类技能大赛的准备, 还有外接社会的有偿加工中, CAXA-CAD/CAM系统真正解决了某些复杂曲面难以手工编程、难以达到要求的精度问题, 并充分发挥了原有数控类机床的优势, 提高了利用效率。

在我校, 利用CAXA制造工程师软件完成的零件 (或组合体) 轴测图而制作完成的课件在加工中心 (或者数控铣) 实训中的辅助教学中, 取得了较高的教学效率, 降低了教学的成本。使学生对数控加工中心的实训的学习兴趣大为提高, 同时也提高了学生的加工工艺, 取得了事半功倍的效果。使得我们在今后的教学中, 更具有吸引学生的魅力。

摘要：本着为职业学校的数控加工类专业的发展与效率的提高, 笔者结合自身对数控加工的长期实践经验, 以及辅导在校学生的实训教学经历, 特对CAXA制造工程师在数控加工中心的应用谈谈心得, 以此总结一些规律与技巧, 以飨读者。

关键词：CAXA制造工程师,CAD/CAM,实训教学,应用

参考文献

[1] CAXA公司.CAD/CAM使用手册[M].2004.

[2] 冯荣坦.CAXA制造工程师2004基础教程[M].北京:机械工业出版社, 2005.