第8章CAXA数控车编程.ppt

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1、第8章数控车编程,8.1 CAXA数控车XP系统概述 8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真 8.3 CAXA数控车加工及仿真实例,一. 数控车加工概述 数控车加工一般包括以下几个内容： 对图纸进行分析，确定需要数控加工的部分。 利用图形软件需要数控加工的部分造型。 根据加工条件，选合适加工参数生成加工轨迹（包括粗加工，半精加工，精加工轨迹）。 轨迹的仿真检验。 配置好机床，生成G代码传给机床加工。,8.1 CAXA数控车XP系统概述,二. CAXA数控车XP界面介绍 具有友好的用户界面，体现在以下方面：全中文windows界面；形象化的图标菜单；全面的鼠标拖动功能；灵活方便的立即菜单参数调整功能；

2、智能化的动态导航捕捉功能；多方位的信息提示等。,8.1 CAXA数控车XP系统概述,8.1 CAXA数控车XP系统概述,8.1 CAXA数控车XP系统概述,1. CAXA数控车XP采用菜单条驱动、工具条驱动和热键驱动相结合得到命令。 （1）菜单条驱动,8.1 CAXA数控车XP系统概述,（2）工具条驱动,8.1 CAXA数控车XP系统概述,（3）键盘、鼠标及热键驱动 鼠标左键：激活菜单，确定位置点、拾取元素等。 鼠标右键：确定拾取、结束操作和中止命令。 回车键和数值键：回车键和数值键可以激活一个坐 标输入条，在输入条中可以输入坐标 值。数值前加“”，表示一个相对于前 一个输入点的相对坐标。 空

3、格键：可以弹出“点”等快捷菜单。,8.1 CAXA数控车XP系统概述,三 . CAXA数控车基本操作 1. 曲线工具工具栏： 提供了直线、圆弧、整圆、椭圆、样条线、点、公式曲线、正多边形、二次曲线、等距线及（曲线编辑）平面镜像，平面旋转、镜像、平移、缩放、阵列、旋转。,8.1 CAXA数控车XP系统概述,2.线面编辑工具栏： 提供了多种编辑命令：删除、曲线剪切、曲线过渡、打断、曲线组合、延伸。,8.1 CAXA数控车XP系统概述,3. 数控车工具栏： 提供了各种加工命令：轮廓粗车、轮廓精车、切槽、钻中心孔、车螺纹、螺纹固定循环、代码生成、查看代码、代码反读、参数修改、轨迹仿真、刀具库管理、后置

4、设置、机床设置。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,一. CAXA数控车加工包含主要内容： （1）配置好机床，这是正确输出代码的关键。 （2）看懂图纸，用曲线表达工件。 （3）根据工件形状，选择合适的加工方式，生 成刀具轨迹。 （4）生成G代码，传给机床。,CAXA数控车的主要加工功能 轮廓粗车: 实现对工件外轮廓表面、内轮廓表面和端面的粗车加工，清除毛 坯的多余部分； 轮廓精车: 实现对工件外轮廓表面、内轮廓表面和端面的精车加工； 切槽: 该功能用于在工件外轮廓表面、内轮廓表面和端面切槽； 钻中心孔: 该功能用于在工件的旋转中心钻中心孔； 车螺纹: 该功能为非固定循环方式加工螺纹，可对螺纹加

5、工中的各种工艺条件，加工方式进行灵活的控制； 螺纹固定循环: 该功能采用固定循环方式加工螺纹；参数修改: 对生成的轨迹不满意时可以用参数修改功能对轨迹的各种参数进行修改，以生成新的加工轨迹； 刀具管理: 该功能定义、确定刀具的有关数据，以便于用户从刀具库中获取刀具信息和对刀具库进行维护； 轨迹仿真：对已有的加工轨迹进行加工过程模拟，检查加工轨迹的正确性。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,外圆刀,端面刀,钻头,内孔刀,切槽刀,切断刀,成形刀,螺纹刀,数控车削常用刀具,常用车刀车削,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,机夹可转位车刀,数控车常用刀具,1刀杆 2刀片 3刀垫 4夹紧元件,刀片形状,可

6、转位车刀的组成,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,外圆车刀,内孔车刀,螺纹车刀,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,三. 刀具的设置及管理 包括了轮廓车刀、切槽刀具、螺纹车刀和钻孔刀具类型的管理。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,刀具名：用于刀具的标识和列表。 刀具号：用于后置的自动换刀指令。对应机床的刀库的刀号。 刀具补偿号：刀具补偿值的序列号，其值对应于机床的数据库。 刀柄长度：刀具可夹持段的长度。 刀柄宽度：刀具可夹持段的宽度。 刀角长度：刀具可切削段的长度。 刀尖半径： 刀尖部分用于切削的圆弧的半径。 刀具前角：刀具前刃与工件旋转轴的夹角。,（1）轮廓

7、车刀,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,刀具名：用于刀具的标识和列表。 刀具号：用于后置的自动换刀指 令。对应机床的刀库的刀号。 刀具补偿号：刀具补偿值的序列 号，其值对应于机床的数据库。 刀具长度：刀具的总体长度。 刀柄宽度：刀具切削刃的宽度。 刀尖半径： 刀具切削刃两端圆弧的 半径。 刀具引角：刀具切削段两侧边与垂 直于切削方向的夹角 。,（2）切槽刀具,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,刀具名：用于刀具的标识和列表。 刀具号：用于后置的自动换刀指 令。对应机床的刀库的刀号。 刀具补偿号：刀具补偿值的序列 号，其值对应于机床的数据库。 刀具半径：刀具的半径。 刀尖角度：钻头前段尖部的角度。

8、 刀刃长度： 刀具的刀杆可用于切削部分的长度。 刀杆长度：刀尖到刀柄之间的距离。,（3）钻孔刀具,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,刀具名：用于刀具的标识和列表。 刀具号：用于后置的自动换刀指令。对应机床的刀库的刀号。 刀具补偿号：刀具补偿值的序列号，其值对应于机床的数据库。 刀柄长度：刀具可夹持段的长度。 刀柄宽度：刀具可夹持段的宽度。 刀刃长度：刀具切削刃顶部的宽度。对于三角螺纹车刀，刀刃宽度等于0。 刀具角度：刀具切削段两侧边与垂直于切削方向的夹角， 刀尖宽度：螺纹齿底宽度。,（4）螺纹刀具,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,四. 轮廓粗车 功能：实现对工件外轮廓表面 、内轮廓表面和端面

9、的粗车加工，快速清除毛坯的多余部分 操作要点：要确定被加工轮廓和毛坯轮廓，被加工轮廓和毛坯轮廓两端点相连，两轮廓共同构成一个封闭的加工区域。此区域的材料将被加工去除。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,（1）加工参数,加工表面类型 外轮廓：采用外轮廓车刀，缺省加工方向角度为180度，（与X轴正方向为0）。 内轮廓：采用内轮廓车刀，缺省加工方向角度为180度，（与X轴正方向为0）。 车端面：采用外端面车刀，缺省加工方向角度为-90度，或270度（与X轴正方向为0）。 加工参数 加工精度：对于直线和圆弧，机床可以精确地加工，机床将按给定的加工精度把样条转化成直线段处理。 加工角度：刀具切削方向与机

10、床Z轴正方向的夹角。 干涉前角：做前角干涉检查时，确定干涉检查的角度。 干涉后角：做后角干涉检查时，确定干涉检查的角度。 加工余量：加工结束后，加工表面与最终加工结果相比的剩余量。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,拐角过渡方式： 圆弧：在切削过程中遇到拐角时刀具从轮廓的一边到另一边的过程中，以圆弧方式过渡。 尖角：在切削过程中遇到拐角时刀具从轮廓的一边到另一边的过程中，以尖角方式过渡。 反向走刀： 否： 刀具按缺省方向走刀，即刀具从机床Z轴正向向Z轴负向移动。 是： 刀具按缺省方向相反的方向走刀。 详细干涉检查： 否：假定刀具前后干涉角均为0度，对凹槽部分不做加工。 是：加工凹槽时，用定义的

11、干涉角度检查加工中是否有刀具前角及底切干涉，并按定义的干涉角度生成无干涉的切削轨迹。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,退刀时沿轮廓走刀： 否：刀位行首末直接进退刀，不加工行与行之间的轮廓。 是：两刀位行之间如果有一段轮廓，在后一刀位行之前、之后增加对行之间轮廓的加工。 刀尖半径补偿： 编程时考虑半径补偿：所生成代码即为已考虑半径补偿的代码，无须机床再进行刀尖半径补偿。 由机床进行半径补偿：在生成加工轨迹时，假设刀尖半径为0，按轮廓编程，不进行刀尖半径计算。所生成代码在用于实际加工时应根据实际刀尖半径由机床指定补偿值。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,（2）进推刀方式,进刀方式： 与加工表面

12、成定角：指在每一切削行前加一段与轨迹切削方向夹角成一定角度的进刀段，刀具垂直进刀到该进刀段的起点，再沿该进刀段进刀至切削行。角度定义该进刀段与轨迹切削方向的夹角，长度定义该进刀段的长度。 垂直进刀：指刀具直接进刀到每一切削行的起始点。 矢量进刀：指在每一切削行前加入一段与系统X轴（机床Z轴）正方向成一定夹角的进刀段。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,退刀方式： 与加工表面成定角：指在每一切削行后加一段与轨迹切削方向夹角成一定角度的退刀段，刀具先沿该退刀段退刀，再从该退刀段的末点开始垂直退刀。角度定义该退刀段与轨迹切削方向的夹角，长度定义该退刀段的长度。 垂直退刀：指刀具直接退刀到每一切削行的

13、终止点。 矢量退刀：指在每一切削行后加入一段与系统X轴（机床Z轴）正方向成一定夹角的退刀段。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,（3）切削用量,速度设定： 根据加工的实际情况选择进退刀是否快 速走刀。进刀量以选择毫米/分（min）毫米/转（rev） 主轴转速： 机床主轴旋转的速度。 样条拟合方式： 直线：对加工轮廓中的样条线根据给定的加工精度用直线段进行拟合。 圆弧：对加工轮廓中的样条线根据给定的加工精度用圆弧段进行拟合。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,（4）轮廓车刀 对加工中所用的刀具参数进行设置。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,五. 轮廓精车 功能：实现对工件外轮廓表面 、内轮廓表

14、面和 端面的精车加工。 操作步骤：在“数控车”菜单的子菜单选取“轮廓 精车”，或在工具条中点击 图标 。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,加工表面类型 外轮廓：采用外轮廓车刀，缺省加工方向角度为180度，（与X轴正方向为0）。 内轮廓：采用内轮廓车刀，缺省加工方向角度为180度，（与X轴正方向为0）。 车端面：采用外端面车刀，缺省加工方向角度为-90度，或270度（与X轴正方向为0）。,（1）加工参数,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,加工参数： 加工精度：对于直线和圆弧，机床可以精确地加工，机床将按给定的加工精度把样条转化成直线段处理。 切削行数：刀具轨迹的加工行数，不包括最后一行的重复次

15、数。 干涉前角：做前角干涉检查时，确定干涉检查的角度。避免前刀面与工件干涉。 干涉后角：做后角干涉检查时，确定干涉检查的角度。避免后刀面与工件干涉。 加工余量：加工结束后，加工表面与最终加工结果相比的剩余量。 切削行距：行与行之间的距离。沿加工轮廓走刀一次称为一行。 最后一行加工次数： 精车时，为提高车削的表面质量，最后一行常常在相同进给量的情况进行多次车削。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,拐角过渡方式： 圆弧：在切削过程中遇到拐角时刀具从轮廓的一边到另一边 的过程中，以圆弧方式过渡。 尖角：在切削过程中遇到拐角时刀具从轮廓的一边到另一边 的过程中，以尖角方式过渡。 反向走刀： 否： 刀具

16、按缺省方向走刀，即刀具从机床Z轴正向向Z轴负向移动。 是： 刀具按缺省方向相反的方向走刀。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,详细干涉检查： 否：假定刀具前后干涉角均为0度，对凹槽部分不做加工。 是：加工凹槽时，用定义的干涉角度检查加工中是否有刀具前角及底切干涉，并按定义的干涉角度生成无干涉的切削轨迹。 刀尖半径补偿： 编程时考虑半径补偿：所生成代码即为已考虑半径补偿的代码，无须机床再进行刀尖半径补偿。 由机床进行半径补偿：在生成加工轨迹时，假设刀尖半径为0，按轮廓编程，不进行刀尖半径计算。所生成代码在用于实际加工时应根据实际刀尖半径由机床指定补偿值。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,进刀方

17、式： 与加工表面成定角：指在每一切削行前加一段与轨迹切削方向夹角成一定角度的进刀段，刀具垂直进刀到该进刀段的起点，再沿该进刀段进刀至切削行。角度定义该进刀段与轨迹切削方向的夹角，长度定义该进刀段的长度。 垂直进刀：指刀具直接进刀到每一切削行的起始点。 矢量进刀：指在每一切削行前加入一段与系统X轴（机床Z轴）正方向成一定夹角的进刀段。,（2）进退刀方式,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,退刀方式： 与加工表面成定角：指在每一切削行后加一段与轨迹切削方向夹角成一定角度的退刀段，刀具先沿该退刀段退刀，再从该退刀段的末点开始垂直退刀。角度定义该退刀段与轨迹切削方向的夹角，长度定义该退刀段的长度。 垂直

18、退刀：指刀具直接退刀到每一切削行的终止点。 矢量退刀：指在每一切削行后加入一段与系统X轴（机床Z轴）正方向成一定夹角的退刀段。,（2）进退刀方式,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,六. 切 槽 功能：用于工件外轮廓表面，内轮廓表面和端面切槽。 操作步骤：在“数控车”菜单的子菜单选取“切槽”，或在工具条中点击 图标，,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,（1）切槽加工参数 切槽表面类型： 在参数表中首先确定被加工的 是外轮廓，还是内轮廓或端面。 加工工艺类型： 粗加工：对槽只进行粗加工。 精加工：对槽只进行精加工。 粗加工+精加工：对槽进行粗 工之后接着做精加工。 加工方向： 纵深：顺着槽深的方向

19、加工。 横向：垂直于槽深的方向加工。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,拐角过渡方式： 圆弧：在切削过程中遇到拐角时刀具从轮廓的一边到另一边的过 程中，以圆弧方式过渡。 尖角：在切削过程中遇到拐角时刀具从轮廓的一边到另一边的过 程中，以尖角方式过渡。 粗加工参数 加工精度：可按需要控制加工的精度。 加工余量：被加工表面未被加工部分的预留量。 延迟时间：粗车槽时，刀具在槽的底部停留的时间。 平移步距：沿槽宽方向，第一刀和第二刀之间的距离。 切深步距：沿槽深方向进刀量。 退刀距离：粗车槽中进行下一行切削前退刀到槽外的距离。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,精加工参数 加工精度：可按需要控制加工的

20、精度。 加工余量：被加工表面未被加工部分的预留量 末行加工次数：精车槽时，为提高加工的表面质量，最后一 常常在相同进给量的情况进行多次车削。 切削行数：精加工刀位轨迹的加工行数，不包括最后一行的 重复次数。 退刀距离：精加工中切削完一行之后，进行下一行切削前退 刀的距离。 切削行距：精加工行与行之间的距离。 切削用量：参数表的说明见轮廓粗车的说明。 切槽刀具：见刀库管理说明。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,五. 钻中心孔 功能：钻旋转中心孔， 方式：高速啄式深孔钻，左攻丝，精镗孔， 钻孔，镗孔和反镗孔。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,(1) 加工参数 钻孔模式：钻孔方式。 钻孔深度：指

21、要钻孔的深度。 暂停时间：攻丝时刀在工件底部的停留 时间。 下刀余量：钻下一个孔时，刀具从前一 个孔顶端的抬起量。 进刀增量：深孔钻时每次进刀量或镗孔 时每次侧进量。 接近速度：刀具接近工件时的进给速度。 钻孔速度：钻孔时的进给速度。 主轴转速：主轴旋转的速度。 退刀速度：刀具离开工件的速度。 (2) 钻孔车刀： 参看刀具管理说明。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,八. 车螺纹 功能：为非固定循环方式加工螺纹。 操作步骤：在“数控车”菜单的子菜单选取“车螺纹”，或在工具条中点击 图标，依次拾取螺纹的起点和终点。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,（1）螺纹参数 在参数表中首先确定被加工 的是

22、外轮廓，还是内轮廓或端面 螺纹参数中的起点终点坐标由 图中拾取。在此进行螺纹长度的 修改，以达到从螺纹外进退刀。 螺纹牙高，头数，节距均根据 螺纹具体尺寸给出。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,（2）加工参数 加工工艺： 粗加工：指直接采用粗切方式加工螺纹。 粗加工+精加工方式：指根据指定的粗加工 深度进行粗切后，再采用精切方式。 精加工深度：螺纹精加工的切深量。 粗加工深度：螺纹粗加工的切深量。 每行切削用量： 恒定行距：每一切削行的间距保持恒定。 恒定切削面积：为保证每次切削的切削面积恒 定，各次切削将逐步减少，直至等于最少行距。用 户需指定第一刀行距及最小行距。 每行切入方式： 指刀具

23、在螺纹始端切入时的方式。刀具在螺 纹末端的退出方式与切入方式相同。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,九.后置处理 后置处理就是结合特定的机床把系统生成的刀具轨迹转化成机床能够识别的G代码指令，生成的G指令可以直接输入数控机床用于加工。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,操作步骤如下： 1、选择“加工” “代码生成”， 弹出对话框。 2、选择要生成G代码刀具轨迹， 可以连续选择多条刀具轨迹，单 击“确定”按钮。 3、系统给出.cut格式的G代码 文本文档，文件保存成功。,（一）代码生成 代码生成是按照当前机床类型的配置要求，把已经生成的加工轨迹转化生成G代码数据文件。,（二）查看代码 功能：查

24、看、编辑生成代码 操作步骤：选择“加工” “查看代码”，弹出对话框。选择程序后，可以对代码进行修改。 （三）代码反读 功能: 把生成的G代码文件反读过来，生成刀具轨迹，以检验生成G代码的正确性。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,（四）轨迹仿真 功能:对已有的加工轨迹 进行加工过程模拟，以检 查加工轨迹的正确性。 操作步骤： 1、选择“加工” “轨迹仿真”， 可以制定仿真的步长。 2、拾取要仿真的加工轨迹。 3、单击鼠标右键结束拾取，系 统开始仿真。,（五）机床设置 机床参数设置包括主轴控制、数值差补方法、补偿方式、冷却控制、程序启停以及程序首尾控制符等。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,（六）后置设置 后置设置就是针对特定的机床，结合已经设置好的机床配置，对后置输出的数控程序的格式，如程序段行号、程序大小、数据格式、编程方式、圆弧控制方式等。,8.2 数控车刀具轨迹生成及仿真,8.3 CAXA数控车加工及仿真实例,实例一：外圆粗、精加工 完成下图所示零件的外圆粗、精加工轨迹生成及仿真。,8.3 CAXA数控车加工及仿真实例,1. 外圆粗加工,8.3 CAXA数控车加工及仿真实例,2. 切槽加工,3. 螺纹加工,8.3 CAXA数控车加工及仿真实例,