隨著當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)廣泛應(yīng)用制造業(yè)中。對于加工形狀簡單、計(jì)算量不大、程序段較少的零件，采用手工編程比較合適。但對于幾何形狀復(fù)雜的零件，由于編程計(jì)算量大，容易出錯，有時甚至無法編出程序，因此采用自動編程的方法編制程序。編程的軟件較多，CAXA制造工程師(簡稱CAXA-ME)有易學(xué)好用的特點(diǎn)，它可以對復(fù)雜零件造型，自動生成加工軌跡和G代碼(NC程序)。并能夠進(jìn)行軌跡仿真操作和軌跡的編輯、修改。對于需要在四軸數(shù)控機(jī)床上加工的部分，將其G代碼導(dǎo)入VERICUT中，且仿真驗(yàn)證，就能夠有效地避免刀具與機(jī)床、工件、夾具等干涉、碰撞或過切問題。CAXA-ME和VERICUT軟件結(jié)合使用，為復(fù)雜零件的數(shù)控加工方案和生產(chǎn)提供了可行性和安全性。

1 基于CAXA-ME的零件的實(shí)體造型

　　分析圖1零件，主要繪制三個球面，圓柱面凹槽、孔等。繪制方法主要通過拉伸增料、除料、環(huán)形陣列等工具，特別是陣列用的較多，這里強(qiáng)調(diào)的是先繪制旋轉(zhuǎn)軸，選擇環(huán)形陣列圖標(biāo)，選取兩個拉伸除料的特征，拾取旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)角度為120°，旋轉(zhuǎn)個數(shù)為3個。

2 自動生成加工軌跡

　　零件造型后，即可利用CAXA-ME系統(tǒng)提供的多種形式的走刀路線生成的功能進(jìn)行數(shù)控編程。CAXA制造工程師中提供了十余種走刀路線牛成的方法。用戶可以根據(jù)所要加工工件的形狀特點(diǎn)、不同的工藝要求和精度要求，靈活地選用系統(tǒng)中提供的各種加工方式和加工參數(shù)等，方便快速地生成所需要刀具的切削路徑。

　　2.1 平面區(qū)域加工

　　區(qū)域粗加工的操作步驟一樣，只是修改合適的切削參數(shù)。以平面區(qū)域加工為例，分析其走刀路線形成過程：

　　(1)單擊實(shí)體邊界圖標(biāo)，拾取要加工的表面。

　　(2)建立坐標(biāo)系，點(diǎn)擊創(chuàng)建坐標(biāo)系按鈕，，拾取圖形上的三個點(diǎn)，坐標(biāo)系名為g，單擊確定，即創(chuàng)建了一個新的坐標(biāo)系。

　　(3)點(diǎn)擊工具欄的“加工”>常用加工>平面區(qū)域粗加工>彈出“平面區(qū)域粗加工”中對話框，設(shè)置各參數(shù)，如修改里面的頂層高度為0，底層高度為25，選用中8的立銑刀，單擊確定按鈕。然后左鍵拾取輪廓曲線，選擇方向，右鍵確定。 

　　2.2 等高線精加工

　　對于球面，采用等高線精加工。該加工用于大部分直壁或斜度不大的側(cè)壁加工。如果限定高度直，只作一層加工，可以進(jìn)行局部等高加工、清角加工。

(1)單擊實(shí)體表面圖標(biāo)：，左鍵選取三個曲面，右鍵確定。

(2)點(diǎn)擊工具欄的“加工”>常用加工>等高線精加工。左鍵選取曲面輪廓，右鍵單擊確定。

3 仿真

　　以平面區(qū)域的加工仿真為例，簡述其仿真過程。(1)點(diǎn)擊實(shí)相貫線圖標(biāo)，打開對話框后選擇實(shí)體邊界，選取毛坯下表面的最大直徑。

　　(2)在軌跡管理中選取圖標(biāo)，右鍵點(diǎn)擊，選擇定義毛坯，彈出定義毛坯對話框。

　　(3)在對話框里面選擇典型為柱面，高度為50，拾取平面輪廓為圓柱下表面所選的，選擇方向，然后點(diǎn)擊確定。

　　(4)選擇平面區(qū)域粗加工，點(diǎn)擊右鍵，彈出一個對話框，選擇仿真部分，單擊確定。

　　(5)點(diǎn)擊運(yùn)行圖標(biāo)，進(jìn)行實(shí)體仿真。

　4 后置處理

　　后置處理就是特定機(jī)床把系統(tǒng)生成的二軸或三坐標(biāo)刀具軌跡轉(zhuǎn)化成機(jī)床能夠識別的G代碼指令，生成的G代碼可以直接輸入數(shù)控機(jī)床用于加工。

　　在“后置處理”模塊子菜單區(qū)中選取“生成G代碼”，選擇正確的FANUC數(shù)控系統(tǒng)，分別拾取零件的球面、圓底槽、曲面、孔等刀具路徑，鼠標(biāo)右鍵結(jié)束拾取，系統(tǒng)即生成數(shù)控程序。

5 VERTCUT 7.1.5仿真加工及加工中心加工

　　分析該零件，對于圓柱面的加工需要四軸機(jī)床，則使用VERTCUT軟件進(jìn)一步仿真驗(yàn)證。選擇與實(shí)際系統(tǒng)同樣的機(jī)床，構(gòu)建旋轉(zhuǎn)軸A軸，建立四坐標(biāo)立式加工中心。

　　5.1 設(shè)置工作目錄

　　打開“文件”>工作目錄>選擇文件夾。

　　5.2 新建項(xiàng)目

　　打開“新建項(xiàng)目”，選擇“毫米”。

　　5.3 構(gòu)建機(jī)床，調(diào)用控制系統(tǒng)

　　(1)控制系統(tǒng)fanuc Oi；

　　(2)在training中調(diào)用baslc-3axes-vmill；

　　(3)構(gòu)建第4軸及三爪卡盤；

　　(4)在完成了機(jī)床建模、添加刀具、工裝、毛坯、設(shè)置程序零件后將NC程序?qū)霕?gòu)建的四坐標(biāo)加工中心，進(jìn)行模擬加工。

　　5.4 成品加工

　　用VERTCUT 7.1.0進(jìn)行仿真加工，確定了各零部件之間與工裝、刀具和刀柄沒有發(fā)生干涉與碰撞，將優(yōu)化的NC程序通過CAXA-ME軟件傳輸?shù)搅⑹郊庸ぶ行?，?zhǔn)備加工實(shí)體。在桌面打開CAXADNC2011_DNC，選擇發(fā)送文件，找到NC程序后，點(diǎn)擊打開，此時加工中心通過串口進(jìn)行接收。等接收完牛后，進(jìn)行零件的對刀，加工。

6 結(jié)論

　　利用CAXA-ME軟件對于復(fù)雜零件進(jìn)行自動編程、仿真，速度快、效率高。對于需用四軸或四軸以上加工的部分再用VERICUT仿真驗(yàn)證、優(yōu)化，就能夠有效地檢測加工過程中可能存在的各種問題。利用CAXA-ME和VERICUT軟件對復(fù)雜零件進(jìn)行編程和仿真，為數(shù)控加工方案和生產(chǎn)提供了可行性和安全性，大大地提高了生產(chǎn)效率。