基于CAXA数控车、编程助手和斐克仿真软件配合的数控车削加工技术

admin管理员组

文章数量:1531298

2024年6月25日发(作者：)

龙源期刊网

基于CAXA数控车、编程助手和斐克仿真

软件配合的数控车削加工技术

作者：高绍艳 张洲硕

来源：《中国新技术新产品》2013年第03期

摘 要：近年来随着科学技术的不断发展数控机床对于复杂零件的加工能力越来越强。面

对复杂零件和粗加工中需要大量开粗的零件，为了提高编程效率和工艺，计算机自动编程和加

工仿真已成为数控机床发展和应用的重要组成部分。市场上高端软件虽然功能全面，但软件成

本相对较高，出于节省成本兼顾精度和编程检测方面的考虑，完全可以配合使用几个国产软件

的相应模块。

关键词：自动编程；CAXA；编程助手；斐克仿真

中图分类号：TP314 文献标识码：A

随着数控机床功能的增加及加工复杂工件能力的提高，在零件编程时，对简单零件采用手

工编程的方法很适合，但对于大量开粗和复杂零件加工时往往数值计算量较大、编程时间长、

精度差且不易检查和编辑。故计算机自动编程和加工仿真便成为数控机床发展和应用的重要组

成部分。市场上常见的制造类软件很多，如UG、CATIA、Pro/E等。这些软件虽然功能强

大，但成本相对较高，并不适合中小企业生产和高校教学使用。其实在一般的生产和学习中我

们也仅是使用这些软件的几个模块，这样我们完全可以找来几个单一功能的国产软件配合使

用。由于很多软件主要是针对加工中心设计的，像车削这样二维图形的加工在坐标的建立和仿

真模拟中的显示并不清楚。这里就基于CAXA数控车XP、编程助手和斐克仿真软件配合使用

并以车削加工为例进行说明，如图1所示的工件。这里为了论述方便将零件进行了理想化，工

件尺寸完全没有标注公差。正常情况下是没有这种可能的，这里请大家注意一下。

1 加工思路分析

根据图纸和工艺要求首先使用CAXA数控车软件进行二维建模，建立刀具、数控系统和

机床信息。生成走刀路线和程序编码。再通过CAXA编程助手对生成代码进行检验和修改。

最后再将代码文件输入斐克仿真软件进行仿真实验。

2 加工工艺过程分析

该零件比较理想，没有尺寸精度、表面粗糙度及热处理要求，切削加工性能较好。两端都

要车削出来，故要掉头装夹。左端有薄壁，第一次装夹，应该用三抓自动定心卡盘先夹住左

端，加工右端。由于左右两端的加工原理是一样的，所以这里我仅以加工左端为例。

龙源期刊网

图1 零件图

图2 零件的加工轮廓与毛坯轮廓

图3 外圆粗加工轨迹

3 使用CAXA数控车软件进行加工处理

使用CAXA数控车软件绘制出零件的加工轮廓和毛坯轮廓，如图2所示。在建模过程中

要注意：第一，建模前根据工艺确定建模原点且坐标系与所用机床的坐标系一致。第二，建模

只需要绘制要加工部分的外轮廓和毛坯轮廓，其余的特征线条不必画出。

通过工艺分析我们确定出加工时要使用的车刀，根据加工刀具的实际参数，在CAXA数

控车软件的刀具管理系统中进行设置。CAXA数控车提供了轮廓车刀、切槽车刀、钻孔车刀、

螺纹车刀四种刀具类型，在不同的选项卡中设定不同的刀具参数，点击增加刀具创建出所有要

用的车刀。

刀具设置好之后就可以根据建模图形来生成零件外圆的加工轨迹。由于开粗在手工编程中

计算量大，所以这里我仅以开粗为例生成粗加工刀具轨迹。选择轮廓粗车功能。分别设定加工

参数、进退刀方式、切削用量和轮廓车刀。这些参数根据生产中的实际数据填写即可。设置好

后根据状态栏的提示依次拾取被加工工件表面轮廓和毛坯轮廓，拾取好后再输入起刀点，此时

软件将自动生成粗加工轨迹，如图3所示。从图中的刀具运动轨迹可以看出如果单纯的用手工

编程工作量很大，而实际生产中我们为了提高生产效率并不建议使用复合循环来进行编程，这

就看出自动编程在当今数控加工中的重要性。根据开粗过程同理可以生成外圆轮廓精加工的轨

迹。这里注意无论是粗车轨迹还是精车轨迹的生成，在拾取轮廓时最好选择单个拾取，这样可

以避免连续选择后出现多选的麻烦。轮廓线在选中后会变成虚线，如果没有变成虚线需要重新

拾取。此外软件还提供了螺纹和退刀槽等特征的加工，使用方法和开粗类似，方便在实际加工

中使用。

生成了刀位轨迹后就要进行机床设置和后置处理。由于软件默认的数控系统可能和实际加

工的机床有差异，而这两者必须统一才能正确完成加工，所以要在软件中定义机床，使其与实

际加工的机床系统相一致。最后拾取外圆粗加工轨迹，确定后系统自动生成了零件数控加工代

码cut文件。其实CAXA数控车软件自身带有简单的二维仿真功能可以验证数控代码和图形形

状的正确性，但是看不出三维实体不易进行空间运动干涉观察分析，故需要独立的仿真软件进

行仿真实验。

4 程序编辑

其实最终生成的代码还不能直接拿来进行生产，因为程序的格式和一些指令并不能通过软

件自身简单的后置设置就实现与实际生产的机床系统完全匹配，还需要进行细致的编辑，但是

龙源期刊网

在cut格式和txt格式下编辑程序非常麻烦。这里我们就可以借用CAXA编程助手来对生成的

代码文件进行编辑。

CAXA编程助手是CAXA制造工程师中的一个辅助编程模块，主要针对加工中心的程序

编辑和检测，但其使用方法和我们平时办公中使用的word文字编辑一样，我们完全可以使用

这个软件来编辑我们的车削程序，通过导入cut文件后对其进行插入、删除、替换等一系列操

作来完成数控代码的后期编辑工作。

5 数控仿真实验

程序经过最终编辑处理后就可以导入到斐克数控仿真软件中进行模拟加工，在仿真加工中

观察加工过程，检查模拟加工数据和干涉情况，以这些数据来分析实际加工情况。仿真软件的

界面与实际的机床面板一样，我们只需要像操作机床一样使用软件就可以得到仿真效果辅助加

工检验。在确认程序符合加工要求后就可以直接保存程序代码或直接联机传输给机床待加工使

用。

通过这样几个简单软件的配合使用大大提高了编程的效率和准确性，对于小成本的生产企

业和文化水平一般的编程人员来说是非常方便简单的，不必像从前一样追求使用复杂的高端软

件，化简了工作过程，却也收到了很好的效果。其实只要认真发掘很多小的模块组合起来都会

成为生产加工中的强有力助手。

参考文献

[1]郑晓利.数控车削零件的仿真加工[J].自动化技术与应用，2009.

[2]李岳，李淑娟.虚拟数控车削加工技术研究[J].组合机床与自动化加工技术，2003.

本文标签： 加工软件进行编程