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应用CAXA线切割进行数控加工自动编程# o/ Y/ P3 W. y- {# a
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CAXA线切割是一个面向线切割机床数控编程的软件系统,在我国线切割加工领域有广泛的应用。它可以为各种线切割机床提供快速、高效率、高品质的数控编程代码,极大地简化数控编程人员的工作。CAXA线切割可以快速、准确地完成在传统编程方式下很难完成的工作,可为您提供线切割机床的自动编程工具,可使操作者以交互方式绘制需切割的图形,生成带有复杂形状轮廓的两轴线切割加工轨迹。CAXA线切割支持快走丝线切割机床,可输出3B、4B及ISO格式的线切割加工程序。其自动化编程的过程一般是:利用CAXA线切割的CAD功能绘制加工图形→生成加工轨迹及加工仿真→生成线切割加工程序→将线切割加工程序传输给线切割加工机床。
0 e2 h" d5 _# g/ E6 f下面以一个凸凹模零件的加工为例说明其操作过程。凸凹模尺寸如图1所示,线切割加工的电极丝为φ0.1mm的钼丝,单面放电间隙为0.01mm。$ S& O) y- J; l7 { B# _
/ ?' [3 J2 X, q7 S
图1 要加工的凸凹模尺寸
( x, Z, j* l( b' v" R 一、绘制工件图形1 G3 j, c' A5 W3 A! s
1. 画圆: F# [# C4 J: Y' L$ v3 Z0 ]; j) ? \
(1)选择“基本曲线——圆”菜单项,用“圆心-半径”方式作圆;$ b; r2 f. t- e/ z( L
(2)输入(0,0)以确定圆心位置,再输入半径值“8”,画出一个圆;/ d6 ~7 i4 Z) t
(3)不要结束命令,在系统仍然提示“输入圆弧上一点或半径”时输入“26”,画出较大的圆,单击鼠标右键结束命令;% B+ I/ I V: @! I- V
(4)继续用如上的命令作圆,输入圆心点(-40,-30),分别输入半径值8和16,画出另一组同心圆。
6 O# p" w0 n* S& M. s: V$ M/ v 2.画直线
; V, v) v" K2 J, n; A (1)选择“基本曲线——直线”菜单项,选用“两点线”方式,系统提示输入“第一点(切点,垂足点)”位置;
6 B) ^ M; j( d6 R7 ^! w (2)单击空格键,激活特征点捕捉菜单,从中选择“切点”;( e& ~. }- w3 r2 g
(3)在R16的圆的适当位置上点击,此时移动鼠标可看到光标拖画出一条假想线,此时系统提示输入“第二点(切点,垂足点)”;. i4 i8 a* b, Q$ Q" e7 k% O. K) X
(4)再次单击空格键激活特征点捕捉菜单,从中选择“切点”;! q" C" O5 [0 ]9 N4 W* @
(5)再在R26的圆的适当位置确定切点,即可方便地得到这两个圆的外公切线;% }) k z$ c, V7 S. j+ f4 K- g6 t
(6)选择“基本曲线——直线”,单击“两点线”标志,换用“角度线”方式;% x* v* e/ F2 |/ S( C" v
(7)单击第二个参数后的下拉标志,在弹出的菜单中选择“X轴夹角”;
0 |& w& _ Z: j2 Y( `% n (8)单击“角度=45”的标志,输入新的角度值“30”;* H( ~8 T. f' s7 p$ _0 X; D
(9)用前面用过的方法选择“切点”,在R16的圆的右下方适当的位置点击;4 e5 ]$ R! c! |9 Q
(10)拖画假想线至适当位置后,单击鼠标左键,画线完成。
7 G/ B" ]) W/ z* K& X 3.作对称图形
* H/ k. `5 F9 \, S (1)选择“基本曲线——直线”菜单项,选用“两点线”,切换为“正交”方式;
% x& q. [* m( e( } y (2)输入(0,0),拖动鼠标画一条铅垂的直线;# h: W* J; @& h, l
(3)在下拉菜单中选择“曲线编辑——镜像”菜单项,用缺省的“选择轴线”、“拷贝”方式,此时系统提示拾取元素,分别点取刚生成的两条直线与图形左下方的半径为8和16的同心圆后,单击鼠标右键确认;* t" _2 b) d, H) m. k9 C, e! {: p
(4)此时系统又提示拾取轴线,拾取刚画的铅垂直线,确定后便可得到对称的图形。: t; [1 m& z j- j3 r
4.作长圆孔形
; l' k! l- }2 k3 b. K. }; x( ?5 x( u (1)选择“曲线编辑——平移”菜单项,选用“给定偏移”、“拷贝”和“正交”方式;
0 G: r! v% G3 c! e! t (2)系统提示拾取元素,点取R8的圆,单击鼠标右键确认;
! z! N2 l% `. d! l h9 ?5 m (3)系统提示“X和Y方向偏移量或位置点”,输入(0,-10),表示X轴向位移为0,Y轴向位移为-10;
2 g2 g8 {( {5 R (4)用上述的作公切线的方法生成图中的两条竖直线。7 I4 Y t8 F# y" p' F; q- t+ p! G
5.最后编辑# Y1 U7 h1 \' c0 K1 i0 F
(1)选择橡皮头图标,系统提示“拾取几何元素”;
, G; ^" Z( C$ | (2)点取铅垂线,并删除此线;
* |4 V% d% u2 S& A! k: g3 V (3)选择“曲线编辑——过渡”菜单项,选用“圆角”和“裁剪”方式,输入“半径”值20;/ K( K4 K* C: [1 F. n& j8 f
(4) 依提示分别点取两条与X轴夹角为30°的斜线,得到要求的圆弧过渡;) Z7 ?# H5 ^5 `+ Y. l) o
(5)选择“曲线编辑——裁剪” 菜单项,选用“快速裁剪”方式,系统提示“拾取要裁剪的曲线”,注意应选取被剪掉的段;, O5 b% @& m$ ^: ]! i
(6)分别用鼠标左键点取不存在的线段,便可将其删除掉,完成图形。
$ k; V" S2 |4 m+ z( {% k( h 二、轨迹生成及加工仿真5 C5 c! n+ A* C% |
1. 轨迹生成
5 B0 W# O* J1 i2 a* V5 V$ t 轨迹生成是在已经构造好轮廓的基础上,结合线切割加工工艺,给出确定的加工方法和加工条件,由计算机自动计算出加工轨迹的过程。下面结合本例介绍线切割加工走丝轨迹生成方法。
9 |# F, B* [, H9 h% i) O# ^ (1)选择“轨迹生成”项,在弹出的对话框中,按缺省值确定各项加工参数。" m. K! j( I, U. Q/ K y" {# Y
(2)在本例中,加工轨迹与图形轮廓有偏移量。加工凹模孔时,电极丝加工轨迹向原图形轨迹之内偏移进行“间隙补偿”。加工凸模时,电极丝加工轨迹向原图形轨迹之外偏移进行“间隙补偿”。补偿距离为ΔR=d/2+Z= 0.06mm,如图2所示。把该值输入到“第一次加工量”,然后按确定。% K5 L+ F! k* D$ V0 W- v
8 l, C: H0 N+ L# A _) M% r
图2 实际加工轨迹
2 A# W. z4 L8 q# b: k2 l (3)系统提示“拾取轮廓”。本例为凹凸模,不仅要切割外表面,而且要切割内表面,这里先切割凹模型孔。本例中有三个凹模型孔,以左边圆形孔为例,拾取该轮廓,此时R8mm轮廓线变成红色的虚线,同时在鼠标点击的位置上沿着轮廓线出现一对双向的绿色箭头,系统提示“选择链拾取方向”(系统缺省时为链拾取)。. [7 \8 w8 e* V; v8 V" _, n! `
(4)选取顺时针方向后,在垂直轮廓线的方向上又会出现一对绿色箭头,系统提示“选择切割的侧扁”。
- j" ^0 e8 [$ t! r' _ (5)因拾取轮廓为凹模型孔,拾取指向轮廓内侧的箭头,系统提示“输入穿丝点位置”。& u! s% l5 Z4 g) }& R3 C/ x3 e
(6)按空格键激活特征点捕捉菜单,从中选择“圆心”,然后在R8mm的圆上选取,即确定了圆心为穿丝点位置,系统提示“输入退出点(回车则与穿丝点重合)”。7 w$ Z, J7 I: |6 f" H2 a- P
(7)单击鼠标右键或按回车,系统计算出凹模型孔轮廓的加工轨迹。' a/ `0 w2 ]- P3 _( ]0 g" j
(8)此时,系统提示继续“拾取轮廓”,按上述方法完成另外两个凹模的加工轨迹。
/ i3 B; f( N' \, @# @ (9)系统提示继续“拾取轮廓”。
/ z# \% j ~0 A( w" i9 y (10)拾取AB段,此时AB段变成红色虚线。# Q( `4 L1 ?* ]9 l8 P& z, _- I% B- z
(11)系统又顺序提示“选择链拾取方向”、“选择切割的侧边”、“输入穿丝点位置”和“输入退出点”,选择A—B—C—D—E—F—G—H—A的顺序加工,B点为顺序起点,此轮廓为外表面,选择加工外侧边,穿丝点调整到模胚之外,取点为P(-29.500,-48.178),退出点也选此点。
4 x& Q( H, [* z (12)单鼠标右键或按ESC键结束轨迹生成,选择编辑轨迹命令的“轨迹跳步”功能将以上几段轨迹连接起来。/ B0 Y* P8 [" m3 p2 r5 {
2.加工仿真9 S# B. ? m: {0 Y1 X; F0 e
拾取“加工仿真”,选择“连续”与合适的步长值,系统将完整地模拟从起步到加工结束之间的全过程。
9 s2 j' `9 k. l% ~, Q+ M3 ~" p1 j 三、生成线切割加工程序
( |8 J @) q; |7 v2 [6 A: ?1 ?4 t 选择“生成3B代码”项,然后选取生成的加工轨迹,即可生成该轨迹的加工代码。下面是得到的3B代码(D为暂停码,DD为停机码)。. S, G" Z1 ^) v+ p" H
四、代码传输+ d: A/ V R* r' c" G% P3 n; E0 Q
(1)选择“应答传输”项,系统弹出一对话框要求指定被传输的文件(在刚生成过代码的情况下,屏幕左下角会出现一个选择当前代码或代码文件的立即菜单)。
9 G/ V' {1 t. d$ C3 g* r (2)选择目标文件后,按“确定”,系统提示“按键盘任意键开始传输(ESC退出)”,按任意键即可开始传输加工代码文件。
3 Y& B! R( ?, I- B/ w5 e 五、需要注意的几个问题
% [( N/ a/ f+ F/ ^7 ? (1)CAXA线切割的工件几何的输入方式,除了交互式绘图外还可以直接读入其他CAD软件生成的图形数据及图像扫描数据。9 h8 p2 g& w4 q) }9 i
(2)线切割加工的零件基本上是平面轮廓图形,一般不会切割自由曲面类零件。0 o0 \' c; K4 i0 Q3 U! b
(3)穿丝点位置应尽量靠近程序的起点,以缩短切割时间。程序的起点一般也是切割的终点,电极丝返回时必然存在重复位置误差,造成加工痕迹,使精度和外观质量下降,因此程序起点应选择在粗糙度较底的面上。当工件各面粗糙度要求相同时,则应选择在截面相交点。对于各切割面既无技术要求的差异又没有异面的交点的工件,则应选择在便于钳工修复的位置上。# e, J* V+ {. U
(4)当拾取多个加工轨迹同时生成加工代码时,系统按各轨迹之间拾取的先后顺序自动实现跳步,与“轨迹生成——轨迹跳步”功能相比,用这种方式实现跳步,各轨迹仍然能保持相对独立。 |
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