CAXA绘图技术在数控线切割加工中的应用

1、 CAXA绘图技术在数控线切割加工中的应用 赵福康(陕西中航宝成技工学校 宝鸡 ) 摘要:经过多年的数控加工和计算机绘图教学实践，就用绘图技术解决了生产中各种复杂形面的加工，提出了自己的见解，其主要观点是利用数学中的参数方程、指数方程和极坐标方程，结合绘图技术，凭借系统进行零件的设计、分析及加工程序的自动编程。从三个方面进行了论述，以供大家共同探讨。关键词：计算机绘图数控编程加工实例0 前言在我国工业技术飞速发展的新形势下，急需大力发展模具加工技术，而数控线切割加工技术正是模具加工工艺领域的一种关键技术。目前在电机、仪表等行业新产品的研制和开发过程中，常采用绘图和数控线切割方法直接切割出零件，

2、大大缩短了研制周期，并降低了成本。数控线切割加工技术跨越了机械、电子及计算机应用等多个学科，是当代机械工人和工程技术人员必须了解的新技术。它不仅能够提高生产效率，降低生产成本，还能够大大改善工人的劳动条件。近年来，产业界正面临着更激烈的竞争，要想在未来的制造市场竞争中占领一席之地，就必须要狠抓产品创新。我国已加入多年，在即将与全球经济融为一体的买方市场态势下，企业竞争的焦点在于对市场的快速响应和产品创新。产品创新成为企业生存的唯一出路。计算机绘图技术是产品创新的有力工具，通过几种软件的试用，我们选择了线切割软件，他不仅方便易学，而且高效、灵活。1 利用线切割电子图板编制加工程序电子图板的功能很

3、强，符合中国人的习惯，图框、标题栏、形位公差、表面粗糙度等符合国家标准，可在一般的兼容机上运行。线切割机床要加工一件零件，首先要进行零件的图形绘制，用线切割控制系统所能接受的“语言”编好“命令”，输入控制系统，这种“命令”就是线切割加工程序。由于系统使用的计算机容量越来越大，运算速度越来越快，使得系统不仅能完成机床的数字控制功能，而且还可以充分利用软件技术，使系统智能化，给使用者以更大的帮助。例如，原来由编程员决定的零件的加工部位、加工工序、加工顺序等也可由系统自动地决定，自动生成加工程序。1.1 线切割电子图板基本功能 具有强大的智能化图形绘制和编辑功能，点、直线、圆弧、矩形、样条线、公式曲

4、线等图素的绘制均采用“以人为本”的智能化设计方案，可根据不同的已知条件，而采用不同的绘图方式。图素编辑功能处处体现“所见即所得”的智能化设计思想，提供了裁剪、旋转、拉伸、阵列、复制、粘贴等功能。 支持实物扫描输入，支持、等格式的图形矢量化，生成可进行加工编程的轮廓图形，原来一些难以加工甚至不能加工的零件，现在可通过扫描仪输入，保存为线切割所能处理的图形文件格式，再通过线切割位图矢量化功能，对该图形进行处理，转换为模型，使复杂零件的线切割加工成为现实。 具有丰富的数据接口，支持的格式有、等文件。电子图板本身包含了丰富的标准图库，可方便地调出多种标准件的图形及预先设定好的常用图符，用户也可任意扩充

5、自己的图库，将个人常用的资料建成目录式图库，方便检索和调用，大大加快了绘图速度。在绘制图形的过程中，可方便地捕捉到各种图素的端点、中点、圆心、交点、切点、垂足点、象限点等，使绘图更精确、更快捷。1.2 线切割的功能线切割的编程过程一般分为：计算机绘图、生成加工轨迹、轨迹仿真、生成代码（代码或代码）、传输代码。要想生成数控加工轨迹，必须针对不同的机床，设置不同的机床参数和特定的数控代码，在进行参数设置时，可灵活的设置机床参数，即为后置处理设置。具有逼真的轨迹仿真功能，逼真地模拟从起切点到加工结束的全过程，并能直观的检查程序的运行状况。线切割系统可以将生成的代码反读进来，生成加工轨迹图形，可对代码

6、的正确性进行检验。可以将计算机与机床直接联机，将程序发送到控制器上，能与国产的各种机床进行通信。1.3查询功能利用查询功能，可获得加工轨迹的长度和切割面积，可查询各图素的元素属性以及相互位置关系。在线切割加工实践中，人们通常以单位时间内的线切割面积来衡量实际切割的速度，要计算某个零件线切割加工的工时量，利用查询功能很容易查出该工件的总切割面积。利用此功能，各种弯曲件的展开长度，很容易确定下来，避免了复杂的数学计算。2 加工实例2.1 实例我们在生产实习中，遇到双曲线轮廓零件，需线切割加工，如图所示。为双曲线，已知双曲线方程为x2/102y2/152=1。此零件过去一般用描点法作出图形，精确与否

7、，与取的点数多少有关，编程比较复杂、麻烦。我们使用电子图板中的“公式曲线”功能作图。利用三角公式sec2t-tan2t=1关系式，与双曲线方程式对应求解，由普通方程转化为参数方程。X=10/cos t Y=15*tan t 0 t /2根据参数方程绘制零件全图。首先点击高级曲线中公式曲线命令,设置直角坐标系及参变量t,画出1/4图形部分，再通过对称拷贝功能，画出全部图形，可通过裁剪功能，裁去多余部分。再通过轨迹生成，生成代码。程序如下：(SQX.ISO,06/19/05,22:38:13)N10 G90 G92 X0.000 Y25.000；N12 G01 X0.000 Y20.100；N14

8、 G01 X16.841 Y20.100 ;N16 G03 X10.566 Y4.620 I49.231 J-28.971 ;N18 G03 X10.100 Y0.000 I23.262 J-4.677 ;N20 G03 X13.166 Y-12.594 I31.107 J0.903 ;N22 G03 X16.835 Y-20.100 I87.457 J38.098 ;N24 G01 X0.000 Y-20.100 ;N26 G01 X-16.841 Y-20.100 ;N28 G03 X-10.566 Y-4.620 I-49.231 J28.971 ;N30 G03 X-10.100 Y0

9、.000 I-23.262 J4.677 ;N32 G03 X-13.166 Y12.594 I-31.107 J-0.903 ;N34 G03 X-16.835 Y20.100 I-87.457 J-38.098 ;N36 G01 X0.000 Y20.100 ;N38 G01 X0.000 Y25.000 ;N40 M02; 按此方法,加工出零件轮廓精度比较高,曲面比较圆滑,满足了工艺要求。2.2 实例2现有一项自动车床上的刀架凸轮，如图2所示，需要加工，过去的加工方法是用钳工划线，铣工铣外形，热处理后由钳工修锉到尺寸，加工时间长，精度比较低。现改为零件热处理后由数控线切割机直接加工成形，

10、加工精度高，比传统加工方法工效提高四倍。首先根据图形尺寸，建立极坐标系，转化为数学模型，即建立每一段凸轮曲线的极坐标方程。设角度变量为t，单位为度，极径为，单位为mm。由图中尺寸求各曲线的极坐标方程，化简所得的等式如下：角度取值范围 轨迹极坐标方程0 t43。 =8043t54。 =162.09-1.909 t54。t79。 =5979。t83。 =210.68-1.92 t83t178。 =51.3178.t182. = -104.875+0.878t 182.t296. =54.8296.t301. =-192.034+0.834t301.t306. =59306.t309. =-94+0

11、.5t309.t360. =-57.664+0.382t根据各段曲线极坐标方程,绘制凸轮零件全图.同例1一样,用鼠标点击高级曲线菜单中的公式曲线命令,设置极坐标系,角度变量为t, 设置每段曲线起始角度和终止角度,输入每段曲线极坐标方程,画出各段曲线图形.这是线切割编程最关键的一步,只要画出全部图形,再通过轨迹生成,生成G代码,按程序将零件加工成形.2.3实例3我们在外协加工中，遇到一零件如图3所示，需要线切割加工，曲线A方程为：Y=2*100.X+0.01X 。乍看起来好像无从下手，实际上它是初等函数中的复合函数,它是由指数方程和直线方程复合而成，先令t为参变量,t=0.x,那么x=167.056t,将此式代入方程式得：Y=2*10t+t/0.5986=2*10t+1.671*t,t的定义域为0,1.7958,单位为弧度,即转化为参数方程。根据参数方程绘制零件全图。首先点击高级曲线中公式曲线命令,设置直角坐标系及参变量t,画出A曲线，然后再用直线命令，画出全部图形，再通过轨迹生成，生成代码，快捷方便地加工出曲线A曲面零件，与传统的加工方法相比，不仅提高了产品质量，而且提高了生产效率。页：43 结论CAD/CAM系统是当今制造业内广