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        基于數(shù)控仿真軟件探討數(shù)控在零件機(jī)械加工的設(shè)計(jì)

        2017-08-01 18:27:16沈琦萍
        關(guān)鍵詞:圖紙工藝設(shè)計(jì)

        沈琦萍

        數(shù)控加工仿真軟件技術(shù)目前在航天航空、機(jī)械制造領(lǐng)域中應(yīng)用相當(dāng)廣泛,它主要利用PC平臺模擬數(shù)控機(jī)床加工機(jī)械零件,具有較高模擬性,可以針對復(fù)雜的長軸數(shù)控車零件設(shè)計(jì)及工藝文件生成,實(shí)現(xiàn)對刀具及加工實(shí)體路徑的有效模擬,也能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與人機(jī)交互的一體化進(jìn)程,提高加工效率。文中基于北京數(shù)碼大方科技的CAXA數(shù)控車軟件,配合VNUC數(shù)控仿真軟件,簡要探討了機(jī)械設(shè)計(jì)圖紙的生成過程以及數(shù)控車生成加工軌跡技術(shù)流程。

        現(xiàn)如今,像以CAM、CAD、CAPP為技術(shù)核心基礎(chǔ)的PLM平臺能夠在一定程度上達(dá)到對不同系統(tǒng)的校驗(yàn)過程,實(shí)現(xiàn)零件機(jī)械加工的誤差精確無紙化過程,也能對整個(gè)加工流程進(jìn)行動畫模擬,可有效針對于各類機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)出圖和工業(yè)確定過程。但實(shí)際上在數(shù)控程序生成過程中,任何數(shù)控仿真軟件都無法替代實(shí)際加工的校驗(yàn)性作用,因此本文提出基于數(shù)控仿真軟件的數(shù)控車技術(shù),它能夠彌補(bǔ)上述內(nèi)容中所存在的技術(shù)缺憾。

        數(shù)控仿真機(jī)床與CAXA數(shù)控車

        數(shù)控仿真機(jī)床。數(shù)控仿真機(jī)床基于虛擬數(shù)控機(jī)床技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)在虛擬環(huán)境中對數(shù)控機(jī)床具體模型的創(chuàng)建。相比于真實(shí)機(jī)床,數(shù)控仿真機(jī)床在功能表現(xiàn)方面完全相同,這也體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上,這種模擬可以實(shí)現(xiàn)對原數(shù)控機(jī)床的完全代替,且不用擔(dān)心結(jié)構(gòu)與信息功能失真問題,為技術(shù)人員學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)技術(shù)帶來利好。另外,數(shù)控仿真機(jī)床還擁有網(wǎng)絡(luò)功能,能夠?qū)?yīng)目前比較流行的遠(yuǎn)程教育體系,它的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn),圖形結(jié)構(gòu)健全,用戶在學(xué)習(xí)時(shí)還可以觀察其各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù),實(shí)現(xiàn)與CAD、CAM、CAPP等軟件的技術(shù)對接,這也體現(xiàn)出數(shù)控仿真軟件的獨(dú)立性。

        CAXA數(shù)控車。CAXA數(shù)控車是北京數(shù)碼大方科技所創(chuàng)建的基于二維、三維CAD及CAM的綜合性PLM技術(shù)平臺。它所提供的服務(wù)能夠解決目前最復(fù)雜的數(shù)控車問題,比如對刀具干涉的檢查、對不同材料的加工參數(shù)比較確定與文件生成。它完全可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)宏工程來解決數(shù)控車零件機(jī)械加工問題,而且它的性價(jià)比更高,對我國國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的編程技術(shù)應(yīng)對能力更好,且能夠設(shè)計(jì)出符合國際GB標(biāo)準(zhǔn)的CAD、CAM二維圖,解決傳統(tǒng)零件機(jī)械加工所存在的宏程序編程空刀行程過程及效率過低等問題。新的CAXA數(shù)控車技術(shù)所采用的是VNUC數(shù)控仿真軟件,它能夠?qū)?shù)控車零件機(jī)械加工進(jìn)行更深一步工藝程序驗(yàn)證,解決數(shù)控車零件在設(shè)計(jì)與加工進(jìn)程中的全仿真處理問題。

        基于CAXA數(shù)控車設(shè)計(jì)的零件機(jī)械加工工藝出圖分析

        基于CAXA數(shù)控車設(shè)計(jì)的零件機(jī)械加工工藝出圖主要包括機(jī)械設(shè)計(jì)圖紙生成和左右內(nèi)外加工工藝出圖。

        機(jī)械設(shè)計(jì)圖紙的生成過程。由于CAXA數(shù)控車圖紙生成分析能力較強(qiáng),所以可以為零件機(jī)械加工快速生成二維設(shè)計(jì)圖紙。在這里,CAXA數(shù)控車要應(yīng)用到公式曲線指令來制圖,它基于二軸參數(shù)方程設(shè)計(jì),可以為各項(xiàng)加工軌跡生成對應(yīng)零件程序,以便于之后用于圖層設(shè)置。在機(jī)械零件與毛坯設(shè)計(jì)部分,主要依靠鏡像層和軌跡層來實(shí)現(xiàn)加工軌跡設(shè)計(jì),然后利用文件實(shí)現(xiàn)零件標(biāo)注以完成修改。在加工過程中,CAXA坐標(biāo)系中心點(diǎn)的確定是以圖幅調(diào)進(jìn)作為基礎(chǔ)的,而數(shù)控編程原點(diǎn)則作為加工繪圖原點(diǎn)出現(xiàn),這些確保了設(shè)計(jì)圖紙中每一個(gè)零件都能基于原點(diǎn)尺寸實(shí)現(xiàn)縮放,便于設(shè)計(jì)后注釋。

        左右內(nèi)外加工工藝出圖生成過程??陀^講,零件機(jī)械加工工藝圖紙數(shù)量沒有具體規(guī)制,它主要通過實(shí)際要求來對工藝文件進(jìn)行精確化,進(jìn)而生成各個(gè)環(huán)節(jié)的單步圖紙。由此所生成的工藝軌跡圖由于加工軌跡復(fù)雜很容易出現(xiàn)混淆現(xiàn)象,因此要專門為其設(shè)計(jì)對應(yīng)軌跡土層,以規(guī)范化左右內(nèi)外加工工藝出圖生成過程。在具體工藝操作過程中,要為切削的毛坯部分與保留成型部分共同設(shè)置對應(yīng)土層,采用不同顏色與線性以實(shí)現(xiàn)加工抬取目的。考慮到CAXA在圖層設(shè)計(jì)過程中會出現(xiàn)隱藏圖層不識別加工問題,因此在工藝圖紙繪制時(shí)應(yīng)該考慮增加大徑螺紋繪制,并且在加工過程中輸入對應(yīng)螺紋牙深。

        CAXA數(shù)控車的生成加工軌跡分析

        加工軌跡生成分析。一般來說,CAXA數(shù)控車都會提供6個(gè)車加工工具欄和6個(gè)二軸銑加工指令命令,它們同時(shí)為零件機(jī)械加工過程設(shè)置固定循環(huán)命令,以生成易于用戶理解的數(shù)控仿真軟件程序。傳統(tǒng)零件機(jī)械中的鉆孔加工常常要用刀架固定鉆頭,這使得鉆孔軌跡程序生成基本無效。而采用VNUC仿真技術(shù)就能校正這一加工模式,為CAXA數(shù)控車設(shè)置內(nèi)部溝槽及內(nèi)螺紋加工指令,然后再根據(jù)CAXA坐標(biāo)軸中的x軸鏡像來生成數(shù)控車所對應(yīng)的零件機(jī)械加工程序。在此過程中,CAXA仿真軟件是不會涉及對內(nèi)部干涉撞刀問題的檢查的。在CAXA數(shù)控修改軌跡參數(shù)過程中,可以利用“參數(shù)修改”指令,也可以基于CAXA數(shù)控仿真軟件來新增刀具軌跡管理命令。

        數(shù)控代碼工藝文件的生成分析。在加工軌跡生成完畢后,就要對其程序與工藝文件進(jìn)行嚴(yán)格管理,要明確包括切輪廓、螺紋、槽等加工程序的軌跡生成順序。此時(shí)生成順序的管理參考主要依據(jù)抬取軌跡順序,要明確不同零件機(jī)械加工過程中對CAXA數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用,有針對性的提出工藝文件生成指令,并采用不同軌跡來生成TXT或相關(guān)近似工藝文件。

        本文簡單研究了基于數(shù)控仿真軟件的CAXA數(shù)控車零件機(jī)械加工設(shè)計(jì)過程,它配合VNUC數(shù)控仿真軟件實(shí)現(xiàn)了對不同工藝材料機(jī)械產(chǎn)品圖紙的繪制生成,為工藝出圖生成相關(guān)數(shù)控程序,并對數(shù)控車零件機(jī)械加工過程進(jìn)行仿真加工校對,整體提升了目前國內(nèi)數(shù)控零件機(jī)械加工的工藝質(zhì)量水平。endprint

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