1 引言

　　所謂數(shù)控編程就是把零件的工藝過程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)以及刀具位移量等信息用數(shù)控語言記錄在程序單上，并經(jīng)校核的全過程?，F(xiàn)階段，數(shù)控程序的編制一直采用手工編程，這種方法適用于幾何形狀不太復(fù)雜的零件的平面加工、直線加工、回轉(zhuǎn)體加工及點(diǎn)位加工等。這種方法比較簡單，編程速度快，代碼簡單。但是對于幾何形狀比較復(fù)雜、包含不規(guī)則曲面的加工，采用手工編程就相當(dāng)困難了。由于幾何形狀復(fù)雜，刀位點(diǎn)難以準(zhǔn)確把握，對軌跡的計(jì)算量也相當(dāng)大，而且在程序完成后，要花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行程序的調(diào)試，占用機(jī)床工時(shí)。

　　近年來，隨著計(jì)算機(jī)的快速普及，CAD/CAM技術(shù)研究和軟件開發(fā)得到很好的發(fā)展，CAM軟件也日益成熟，圖形處理功能得到了很大的提高。通過CAM軟件，可以實(shí)現(xiàn)對任意復(fù)雜零件的建模及軌跡生成，直到自動(dòng)生成NC程序，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)編程。一個(gè)好的數(shù)控編程系統(tǒng)，已經(jīng)不是一種僅僅是繪圖，做軌跡，出加工代碼，也是一種先進(jìn)的加工工藝的綜合，先進(jìn)加工經(jīng)驗(yàn)的記錄、繼承和發(fā)展。CAXA制造工程師是一套非常優(yōu)秀的國產(chǎn)數(shù)控編程系統(tǒng)，它集CAD、CAM于一體，功能強(qiáng)大，工藝性好，代碼質(zhì)量高，以其強(qiáng)大的造型功能和加工功能備受廣大用戶的贊譽(yù)，在全國數(shù)控技能大賽中更被指定為大賽用軟件。下面以凸臺(tái)零件為例，詳細(xì)講述CAXA制造工程師實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程的基本步驟。

圖1 凸臺(tái)零件

2 基于CAXA制造工程師的自動(dòng)編程

　　2.1 三維建模設(shè)計(jì)

　　三維模型的建立是通過人機(jī)交互方式進(jìn)行的。被加工工件一般用工程圖的形式表達(dá)在圖紙上，利用CAXA制造工程師提供的圖形（曲面、實(shí)體）生成和編輯功能，將被加工工件進(jìn)行三維建模，用曲線、曲面和實(shí)體表達(dá)被加工工件。

　　2.2 確定加工方案、生成刀具軌跡

　　對被加工工件進(jìn)行分析，根據(jù)工件毛坯、夾具之間裝配關(guān)系及刀具參數(shù)、精度要求，按照工藝要求，篩選出最好的加工方案。確定加工方案后，即可利用CAXA制造工程師系統(tǒng)提供的平面、參數(shù)線、導(dǎo)動(dòng)、等高等加工方法進(jìn)行刀具軌跡的生成。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，靈活選用系統(tǒng)提供的各種加工方式和參數(shù)，方便快速地生成所需要的刀具軌跡即刀具的切削路徑。如圖所示：

圖2 刀具的切削路徑

　　2.3 軌跡仿真、生成G代碼和工序單

　　軌跡生成之后，利用軌跡仿真功能，對生成的刀具軌跡進(jìn)行仿真，模擬實(shí)際切削過程，顯示刀具運(yùn)行路線、去除材料的過程及進(jìn)行刀具干涉檢查，檢驗(yàn)刀具軌跡的正確性和是否有過切產(chǎn)生。為滿足特殊的工藝要求，CAXA制造工程師能夠?qū)σ焉傻牡毒哕壽E進(jìn)行編輯。

　　G代碼的生成是自動(dòng)編程的核心部分。要將生成的刀具軌跡變成可以控制機(jī)床的G代碼程序，需進(jìn)行后置處理。CAXA制造工程師提供的后置功能也是相當(dāng)靈活的，它可以根據(jù)不同機(jī)床類型的配置要求，將已經(jīng)生成的刀具軌跡自動(dòng)轉(zhuǎn)化成合適的G代碼程序。

　　G代碼生成后，可根據(jù)需要，自動(dòng)生成加工工序單。在工序單上，可以體現(xiàn)出各軌跡編制中的各項(xiàng)參數(shù)，計(jì)算每個(gè)軌跡的加工時(shí)間，這非常便于生產(chǎn)管理和加工工時(shí)的計(jì)算。

　　2.4 G代碼輸出和機(jī)床加工

　　生成的G代碼程序少的有幾千步，多則上萬步，程序量巨大。如果要傳輸?shù)綑C(jī)床上，需進(jìn)行DNC傳輸，將G代碼通過計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)接口與機(jī)床直接連通，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)直接控制機(jī)床的加工過程。

圖3 生成的G代碼

圖4 加工軌跡明細(xì)單

3 結(jié)束語

　　我們用CAXA制造工程師對凸臺(tái)零件進(jìn)行自動(dòng)編程的演示，刀具路徑設(shè)計(jì)合理、正確，執(zhí)行加工相當(dāng)準(zhǔn)確。自動(dòng)編程不僅提高了編程效率，也解決了手工編程無法解決的許多復(fù)雜零件的編程難題。在保證加工質(zhì)量的前提下，大幅提高了機(jī)床利用率，提升加工效率。自動(dòng)編程將成為未來數(shù)控編程技術(shù)發(fā)展的主要方向。