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应用CAXA线切割进行数控加工自动编程
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, H- S6 u0 N8 G# F) F 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。
) h# q# ~8 f# H' S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。9 p( H! {" g1 c$ A( V1 n
: O6 [) M& {# l/ W3 U$ R/ T; L6 B& b图1 要加工的凸凹模尺寸; n- Z3 k: L6 D( _1 ~0 `
一、绘制工件图形
- Y% k! u( Y4 ]; B4 N w# F 1. 画圆
1 ] _* V+ C! C' d* J' I (1)选择“基本曲线——圆”菜单项,用“圆心-半径”方式作圆;1 a' M ]1 q0 Z' Z8 |$ ~$ @- M
(2)输入(0,0)以确定圆心位置,再输入半径值“8”,画出一个圆;. _0 e7 {" T% w: Q
(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;0 Z- X7 D; W7 @
(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。2 j/ W! v3 x+ U: w" M O4 E
2.画直线
# I4 `* D7 U3 H$ ~% B (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;
: _9 D. l; q, c% ` }4 c% i (2)单击空格键,激活特征点捕捉菜单,从中选择“切点”;( F# E/ v) R/ `+ k/ a
(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)”;
# D# e: L8 ]* u3 D: O (4)再次单击空格键激活特征点捕捉菜单,从中选择“切点”;
7 H/ s* h' g- V (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;4 e5 s! Z- X7 j+ y9 N. ^+ N0 {
(6)选择“基本曲线——直线”,单击“两点线”标志,换用“角度线”方式;- d+ g6 K* }/ v) L' d6 `! ?" S
(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”;; f) z5 E/ n* ~- s' U5 N% t* F
(8)单击“角度=45”的标志,输入新的角度值“30”;
4 t5 s) P6 ^, R Q5 m/ U! ` (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;
. q( V3 S+ R. a (10)拖画假想线至适当位置后,单击鼠标左键,画线完成。" P7 D/ w& m! Y
3.作对称图形) |7 M z; }2 h" j
(1)选择“基本曲线——直线”菜单项,选用“两点线”,切换为“正交”方式;
3 r' h' @# L; V, k! _3 m (2)输入(0,0),拖动鼠标画一条铅垂的直线;) {* e+ v1 ?8 ^& {
(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;% N% Q# B0 w* F! d; C5 X( @9 |
(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" @- |2 E2 a. v* i8 { 4.作长圆孔形7 l; B, ~+ ~. C' V
(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;, j' r7 c3 |/ S9 R5 c. o+ _* P% G& Y
(2)系统提示拾取元素,点取R8的圆,单击鼠标右键确认;
- j& Q1 z Q* U5 }' H (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;! _: L+ @2 q' a( |! R* \
(4)用上述的作公切线的方法生成图中的两条竖直线。# {4 Z- S ~. ~* v5 p W
5.最后编辑$ u. T4 d t3 [( ^0 ^# {. @+ t
(1)选择橡皮头图标,系统提示“拾取几何元素”;
5 c' m2 W" M+ o- b) ^( ~. g (2)点取铅垂线,并删除此线;& U7 N' E# a0 L0 Z v- K
(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;
: _1 ?3 `+ d+ ~/ t (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;4 }& A( m0 u2 l9 \* `& H
(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;
9 T) P& n/ Y0 [) ~* F# o (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。! i* |/ U2 l* [
二、轨迹生成及加工仿真
& \& b [5 ?4 }4 O& H& [& w) ^ 1. 轨迹生成7 ^ K& B! B$ ]( U N
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。
3 k: G. \6 L! U" J (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。
G' A$ G) u- X! C (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。0 _: `3 k' S! f/ S; q+ ?( ~; P+ o" U
( V. {3 @6 F p. ?& M% [
图2 实际加工轨迹1 G/ [; F9 H/ [2 q
(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)。
( D5 l9 e( B3 N9 H; j" O (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”。1 x( c. r) u/ z6 ^ D* \
(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”。
& K; M; z9 r, ^( h3 F Z# Q" O (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)”。- ~& x( n$ X. ~- ~" \
(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。
* {- d# L$ ^- Z5 L! F) H (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。, H9 X# g/ V$ c4 j6 ^& V6 P* r" |5 x
(9)系统提示继续“拾取轮廓”。
0 r! G% g4 q3 ?7 F6 v (10)拾取AB段,此时AB段变成红色虚线。8 }5 R) f' x6 ~4 }& [: y
(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。
6 \+ @0 X' K2 O4 b# |- F( e7 y (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。0 ~' |+ J5 Q' Z( a! y0 x$ r5 ^
2.加工仿真
" N' r5 ~5 G9 `- k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。
/ e5 C# b: \" c5 W 三、生成线切割加工程序
$ S' y' X# G$ I& S4 c' B 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)。) x1 c% Y! _1 M0 n5 i# ]
四、代码传输
* e% W( _3 J, N ]% R (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)。
, G" Z2 q, S: l (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 m3 c6 ]+ E/ L) @4 Z) }- Y
五、需要注意的几个问题# H, j: Z7 H5 B. @; Y
(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。
" E5 l4 y& ]" m* O4 p6 ^- }! R( j (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。
z' h$ e3 c. z$ N! H% }. V$ H (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。
% k$ n" S+ q8 f& e (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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