浅谈CAXA自动编程在数车区级技能比赛中的巧用

摘要：现在中职教育越来越重视学生的技能发展，上到国家，下到学校、班级，都“以比赛促发展”，每个学校每年都要举行技能比赛，区、省每年也要进行技能比赛，国家也要每年举行技能比赛，这些都是为了更高一级的技能比赛做准备，为了中职学生具有更过硬的技能能力。那如何在比赛能有更好的发挥，不仅要多去训练，还要巧用CAXA数车自动编程软件，在此就自动编程在数控车床区级技能比赛中的巧用谈谈个人看法。

关键词：中职教育；技能比赛；自动编程 ；巧用

广西现代制造技术的技能比赛举行了几年来，以前是只有手动编程，而随着科技的发展，由手动编程升级为CAXA数车自动编程与手动编程结合，巧用CAXA数车自动编程为给选手提高分数，提高加工效率和减少编程难度。

一、CAXA数车自动编程软件特点

要想很好地在技能比赛中利用CAXA数车自动编程，就要更多地了解其特性。CAXA数车自动编程软件是一套集二维造型、自动编程、模拟加工完美结合的CAD/CAM一体化专业数控软件，为数控加工行业提供了从设计、代码生成至校验、仿真加工反馈的全面工艺解决方案。以下是CAXA数车编程软件的主要特点：

（一）二维造型及工艺

CAXA数车编程软件具备了计算机辅助设计的要求，快速绘制二维图形轮廓；提供了函数曲线样条曲线功能，可以形成各种异形面，生成真实的图形，可直观显示整个设计结果；还提供了灵活的图形编辑功能，实现直线、圆、椭圆、裁剪、偏移等功能的操作，可以完成复杂零件的二维图形轮廓设计。二维图形轮廓完成后，对零件的二维图形进行分析，对二维图形轮廓进一步的工艺分析，根据加工特点以及加工能力，拟定刀具的进刀路径、切削路径、退刀路径，并及时地进行加工部位的调整，同时还设置相应的机床和合理的切削用量。

（二）生成加工轨迹

根据需加工零件的形状特点及工艺要求，利用CAXA数车编程软件提供的轮廓粗精车、切槽、螺纹固定循环等加工方法，结合机床设置、刀具库管理、后置设置等功能，根据工艺分析，依次选定需要加工的轮廓，设置相关的加工数据参数和要求，最后显示图形的生成刀具轨迹和刀具切削路径。针对实体不同加工性质和加工特点的部位，采用不同的加工方法，从而生成不同的粗精加工、切槽、车螺纹等加工轨迹。加工轨迹生成后，利用轨迹参数修改功能对相关轨迹进行编辑和修改。运用轨迹仿真功能，即屏幕模拟实际切削过程，显示材料去除过程和进行刀具干涉检查，检验确保生成正确性的刀具轨迹。

（三）生成G代码及加工

当加工轨迹生成后，按照所需要机床类型的配置要求，并可通过直观的加工仿真和代码反读来检验加工工艺和代码质量，再确认没有错误的情况下把已经生成的刀具轨迹自动转化成合适的数控系统加工G代码，即CNC数控加工程序。不同的机床其数控系统是不尽相同的，不同的数控系统其G代码功能存在差异，加工程序的指令格式也有所区别，所以要对G代码进行后置处理，以对应于相应的机床，所以要注意设置处理。生成的G代码要传输给机床，实现计算机直接控制机床的加工过程。机床根据接收到的G代码加工程序，就可以进行在线DNC加工或单独加工了。

二、往届数控车床区级技能比赛中的难度

2011年广西现代制造技术数控车工项目比赛中除了常规的圆弧、螺纹、槽等，难度较大的有四个椭圆圆弧，椭圆圆弧若是用手动很难完成而自动编程就可以很完美地解决；2012年广西现代制造技术数控车工项目比赛试题在保持轴类零件各种特征同时，增加了曲面螺纹，结构含曲面、螺纹、孔、环槽加工方法，两配合需控制长度、内外径、螺纹配合、形状等向尺寸，对选手的工艺能力水平有较高的要求。抛物线的配合也是要现在中职生没办法用手动编程来完成，最好的方法也要用自动编程最为有效。

三、比赛结果讲究是速度和精度

2012比赛参赛中等职业学校近150所，参赛学生1994名。比赛按10大专业、45个比赛项目分别设一等奖、二等奖、三等奖，奖项数量分别约为参赛人数的10%、20%、30%。数控车工：数控车床操作、工艺编制、手工与CAM编程、程序传输。2012年62个选手参加数控车工项目，按参赛人数的10%、20%、30%获奖比例设一等奖、二等奖、三等奖分别为6、12、19。从中可以看出想要得奖不是很难的事，只要能很好地运用得三等奖很容易，在操作过程中必须要讲究加工速度和精度，精度是加工的质量也是得分的保证，在保证精度时必须要提升速度，才能得更高的分数，才能得更高的奖励。因图形的复杂选手往往在编程计算上费掉了很多时间去思考，而没有理多的去进行下一步操作甚至会止步不前，速度和精度受到限制比赛就会不太理想。

上表是2012年的数车比赛成绩表，从成绩表中看出各个选手之间的分数都相差很少，那在同等基础上就看如何提高效率和精度，只要能提高一点分数就可以比赛名次。

四、自动编程在数控车床区级技能比赛中如何巧用

（一）选取必要的部分图形用自动编程

很多人觉得既然自动编程有这么多的好处，我们何不用全自动化的编程呢？而且在程序编写完成后，要花费大量时间进行输入程序、校检程序、模拟程序等工序要占用机床很多工时。自动化编程是可以提高编程的速度但是并不是可以全部提高整个比赛的效率，大家比较一下下面简单的手工程序和自动编程编写出来的程序，就可以知道如何选取必要的部分图形来自动编程，而不是所有的用自动编程来完成。

从上面手动编程和自动编程比较，一个简单的图形要用手动编程只有10多步，而自动编程却并差不多上50步，程序步骤越多，加工的时间就会更加长。从这里就知道简单的图形手工编程加工整体效率会更高，而复杂的图形，我们没有办法及时编写正确的程序就最好用自动编程。

（二）手工编程和自动编程相结合

数车手工编程和自动编程在实际应用中是各有各的优缺点，那我们可以利用手工编程和自动编程各自的优点让其在技能比赛中各显神通。技能比赛中简单的图形一定要用手工编程，可以用G71、G73、G76等固定循环编程指令，使整个程序的步骤变得简短，走刀路线比较少，十几步可以代替自动编程的上百步，从而使整个加工效率大大提高，可以提高技能比赛的分数。但对抛物线、双曲线、椭圆等一些复杂图形就不能再用手工编程，光计算就会花掉去很多时间，而且对中职来说在有限的时间里还不一定能计算出正确的答案，最终会导致结果的错误，那对整个技能比赛就达不到高分，相反若是自动编程就可以让编程时间缩短，虽然程序步骤长，加工时间长，但是程序正确，能保证结果精度。所以我们在区级技能比赛中要分析好图形，让手工编程和自动编程巧妙地相结合，才能更好地提高整个比赛的分数。

参考文献

[1]2013广西技能比赛教师培训资料

[2] 2013-3-1

[3]黄丽芬主编《数控车床编程与操作—广数GSK980T车床数控系统》中国劳动社会保障出版社2007年平6月第1版