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摘要： 在中国制造2025等相关政策的驱动下，如何能够减少工人，同时又能够提高生产效率，已经是每个企业必须要认真思考的问题了，对于同一个零件，用传统加工模式和数字化加工技术，所呈现出的结果是完全不同的。
Abstract： Driven by relevant policies such as made in China 2025， how to reduce the number of workers and improve the production efficiency at the same time has become a problem that every enterprise must seriously consider. For the same part， the results presented by traditional processing mode and digital processing technology are completely different.
关键词： CAXA数控车软件;轴上键槽;车削中心;智能制造
Key words： CAXA CNC lathe software;keyway on shaft;turning center;intelligent manufacturing
中圖分类号：TG519.1 文献标识码：A 文章编号：1674-957X（2021）19-0102-02
1 传统的加工模式下如何加工轴上的键槽
传统的加工模式及用车削、铣削、刨削、磨削、钻削、焊接、铸造等单工种进行零件的加工。对于轴、以及轴上键槽的加工方式，顾名思义需要车床、铣床两种机床进行加工，才能做出相应的零件。从图1轴的零件图纸可见，此零件需要加工的部分除了有轴（？覫60、？覫40）、倒角之外，在轴上还有一个键槽（12×5×32）需要加工，轴的表面质量要求为用去除材料的方法获得等级为1.6，轴上键槽的两侧及底部表面质量为均1.6。
2 使用CAXA数控车软件加工轴上的键槽
2.1 软件简介
CAXA 数控车软件是北京数码大方有限公司开发的一款集设计（CAD）、制造（CAM）与一体的软件。其设计部分具有CAD软件的强大绘图功能以及完善的外部数据接口功能，在软件中不但可以绘制任意复杂的零件图形，而且也可通过DXF、IGES等数据接口与其它系统交换数据。该软件提供了功能强大、使用简洁的轨迹生成方式，可按加工图纸要求生成各种复杂零件图形的加工轨迹。通用的后置处理模块使CAXA数控车可以满足各种数控系统的代码格式要求，并输出G代码，而且对生成的代码进行校验和加工仿真。具有刀库与车削刀具管理、维护、轨迹生成和仿真、通用后置处理及管理树功能。
2.1.1 图形设计
CAXA数控车软件有着庞大的图形编辑功能，可利用主菜单下的绘制菜单中的曲线（点、直线、圆、圆弧、样条、组合曲线）绘制如图1所示的零件图形。图形绘制的过程中需要用到其他的一些命令例如：拉伸、删除、裁剪、曲线过渡、曲线打断、曲线组合等;还需要用到多种图形变换方式如：平移、旋转、镜像、阵列、比例缩放等功能。
2.1.2 参数设置
在用CAXA数控车软件加工零件图形时，首先要了解如下几个概念：
①坐标系。在CAXA数控车中，机床坐标系的Z轴是绝对坐标系的X轴，机床坐标轴的X轴是绝对坐标轴的Y轴。在CAXA数控车生成轨迹和代码时，必须将零件图的右端面放在世界坐标系的（0，0）上，其目的是在机床操作时对刀点建立在右端面上，达到基准重合。
②加工轮廓。加工轮廓是一系列首尾相接曲线的集合，如图2所示的粗实线的部分。
③毛坯轮廓。针对零件的粗加工，需要制定被加工体的毛坯。毛坯轮廓是一系列首尾相接曲线的集合。如图3所示的粗实线部分。毛坯轮廓是用来界定被加工表面的，根据实际的毛坯尺寸大小设定的，要求指定的轮廓必须是闭合的。零件精加工中，只需要选择被加工工件表面。
④加工余量。粗车加工是一个去余量的过程，即从毛坯开始逐步去掉多余的材料，以得到需要的零件。这个过程一般由粗加工和精加工构成，必要时可能会需要半精加工，既需要多道工序的加工。在前一道工序中，往往需要给下一道工序留下一定余量。
假定给定毛坯尺寸为？覫70×85mm，根据零件特点分析所得，所需刀具为外轮廓车刀1把，？覫10立铣刀1把，在主菜单中的数控车菜单下的“刀具管理库”中根据刀具实际参数，完成刀具的添加。在主菜单中的数控车菜单下的“机床设置”中根据实际所使用的数控机床的系统完成机床类型设置。
2.1.3 程序生成
根据零件特点所得，加工轨迹包括两部分：
①倒角、？覫40、倒角、？覫60部分的加工轨迹，这部分轨迹通过主菜单中的数控车菜单下的“轮廓粗车”、“轮廓精车”可得出，根据实际加工时的切削三要素完成相应的参数设置，并生刀具轨迹图。
②12×5×32键槽的加工轨迹，这部分轨迹利用CAXA数控车软件的C轴功能来实现轴上的键槽的加工，在主菜单中的数控车下拉菜单的“埋入式键槽精加工”中，参数设置需要设置键槽宽度、键槽层高以及安全高度，在刀具用量中根据实际切削时的切削三要素来设置相关参数，铣刀选择之前设置好的立铣刀刀具，根据提示在键槽剖面左视图中选择坐标原点、键槽深度起点、键槽深度终点，在主视图上拾取键槽长度起点、和键槽长度终点，即可生成刀具轨迹，图4所示是轴以及轴上键槽的加工轨迹图。
2.1.4 代码生成
在主菜单中的数控车下拉菜单中选择“代码生成”，选择和自己操作的机床匹配的数控系统，拾取刀具轨迹，依次根据加工先后顺序选择：轮廓粗车、轮廓精车、埋入式键槽精加工，得出下列加工代码，如图5。
将生成的代码传输到机床上，完成零件的粗精加工，到合适的尺寸之后，用切断刀将工件切断，得到符合尺寸要求的零件。
2.2 选择机床
在用CAXA数控车软件生成代码时，对机床要求比较高，要求必须用带有Y轴的车削中心来完成轴的加工以及轴上键槽的加工。在带有Y轴的车削中心上，可一次装夹，一次成型，可车可铣可成型。
3 结束语
两种加工方式下，后者与前者相比较，可以缩短加工时间，在车削中心上，一次装夹，一次成型，大大节约了工种之间周转时的辅助时间，后者只需一个操作者就可以加工出合格的零件，缩减了企业的人员配置，，很大程度上降低了多工种之间的装夹误差，提高了零件的加工精度，大大提升了企业的生产效率。能够让企业往智能制造的路上迈进一大步。
参考文献：
[1]傅水根，李双寿.机械制造实习[M].北京：机械工业出版社，2014.
[2]靳岚，沈浩.数字化设计制造技术实训指导[M].北京：科学出版社，2011.
[3]宛剑业.CAXA数控车实用教程[M].北京：化学工业出版社，2011.
Abstract： Driven by relevant policies such as made in China 2025， how to reduce the number of workers and improve the production efficiency at the same time has become a problem that every enterprise must seriously consider. For the same part， the results presented by traditional processing mode and digital processing technology are completely different.
关键词： CAXA数控车软件;轴上键槽;车削中心;智能制造
Key words： CAXA CNC lathe software;keyway on shaft;turning center;intelligent manufacturing
中圖分类号：TG519.1 文献标识码：A 文章编号：1674-957X（2021）19-0102-02
1 传统的加工模式下如何加工轴上的键槽
传统的加工模式及用车削、铣削、刨削、磨削、钻削、焊接、铸造等单工种进行零件的加工。对于轴、以及轴上键槽的加工方式，顾名思义需要车床、铣床两种机床进行加工，才能做出相应的零件。从图1轴的零件图纸可见，此零件需要加工的部分除了有轴（？覫60、？覫40）、倒角之外，在轴上还有一个键槽（12×5×32）需要加工，轴的表面质量要求为用去除材料的方法获得等级为1.6，轴上键槽的两侧及底部表面质量为均1.6。
2 使用CAXA数控车软件加工轴上的键槽
2.1 软件简介
CAXA 数控车软件是北京数码大方有限公司开发的一款集设计（CAD）、制造（CAM）与一体的软件。其设计部分具有CAD软件的强大绘图功能以及完善的外部数据接口功能，在软件中不但可以绘制任意复杂的零件图形，而且也可通过DXF、IGES等数据接口与其它系统交换数据。该软件提供了功能强大、使用简洁的轨迹生成方式，可按加工图纸要求生成各种复杂零件图形的加工轨迹。通用的后置处理模块使CAXA数控车可以满足各种数控系统的代码格式要求，并输出G代码，而且对生成的代码进行校验和加工仿真。具有刀库与车削刀具管理、维护、轨迹生成和仿真、通用后置处理及管理树功能。
2.1.1 图形设计
CAXA数控车软件有着庞大的图形编辑功能，可利用主菜单下的绘制菜单中的曲线（点、直线、圆、圆弧、样条、组合曲线）绘制如图1所示的零件图形。图形绘制的过程中需要用到其他的一些命令例如：拉伸、删除、裁剪、曲线过渡、曲线打断、曲线组合等;还需要用到多种图形变换方式如：平移、旋转、镜像、阵列、比例缩放等功能。
2.1.2 参数设置
在用CAXA数控车软件加工零件图形时，首先要了解如下几个概念：
①坐标系。在CAXA数控车中，机床坐标系的Z轴是绝对坐标系的X轴，机床坐标轴的X轴是绝对坐标轴的Y轴。在CAXA数控车生成轨迹和代码时，必须将零件图的右端面放在世界坐标系的（0，0）上，其目的是在机床操作时对刀点建立在右端面上，达到基准重合。
②加工轮廓。加工轮廓是一系列首尾相接曲线的集合，如图2所示的粗实线的部分。
③毛坯轮廓。针对零件的粗加工，需要制定被加工体的毛坯。毛坯轮廓是一系列首尾相接曲线的集合。如图3所示的粗实线部分。毛坯轮廓是用来界定被加工表面的，根据实际的毛坯尺寸大小设定的，要求指定的轮廓必须是闭合的。零件精加工中，只需要选择被加工工件表面。
④加工余量。粗车加工是一个去余量的过程，即从毛坯开始逐步去掉多余的材料，以得到需要的零件。这个过程一般由粗加工和精加工构成，必要时可能会需要半精加工，既需要多道工序的加工。在前一道工序中，往往需要给下一道工序留下一定余量。
假定给定毛坯尺寸为？覫70×85mm，根据零件特点分析所得，所需刀具为外轮廓车刀1把，？覫10立铣刀1把，在主菜单中的数控车菜单下的“刀具管理库”中根据刀具实际参数，完成刀具的添加。在主菜单中的数控车菜单下的“机床设置”中根据实际所使用的数控机床的系统完成机床类型设置。
2.1.3 程序生成
根据零件特点所得，加工轨迹包括两部分：
①倒角、？覫40、倒角、？覫60部分的加工轨迹，这部分轨迹通过主菜单中的数控车菜单下的“轮廓粗车”、“轮廓精车”可得出，根据实际加工时的切削三要素完成相应的参数设置，并生刀具轨迹图。
②12×5×32键槽的加工轨迹，这部分轨迹利用CAXA数控车软件的C轴功能来实现轴上的键槽的加工，在主菜单中的数控车下拉菜单的“埋入式键槽精加工”中，参数设置需要设置键槽宽度、键槽层高以及安全高度，在刀具用量中根据实际切削时的切削三要素来设置相关参数，铣刀选择之前设置好的立铣刀刀具，根据提示在键槽剖面左视图中选择坐标原点、键槽深度起点、键槽深度终点，在主视图上拾取键槽长度起点、和键槽长度终点，即可生成刀具轨迹，图4所示是轴以及轴上键槽的加工轨迹图。
2.1.4 代码生成
在主菜单中的数控车下拉菜单中选择“代码生成”，选择和自己操作的机床匹配的数控系统，拾取刀具轨迹，依次根据加工先后顺序选择：轮廓粗车、轮廓精车、埋入式键槽精加工，得出下列加工代码，如图5。
将生成的代码传输到机床上，完成零件的粗精加工，到合适的尺寸之后，用切断刀将工件切断，得到符合尺寸要求的零件。
2.2 选择机床
在用CAXA数控车软件生成代码时，对机床要求比较高，要求必须用带有Y轴的车削中心来完成轴的加工以及轴上键槽的加工。在带有Y轴的车削中心上，可一次装夹，一次成型，可车可铣可成型。
3 结束语
两种加工方式下，后者与前者相比较，可以缩短加工时间，在车削中心上，一次装夹，一次成型，大大节约了工种之间周转时的辅助时间，后者只需一个操作者就可以加工出合格的零件，缩减了企业的人员配置，，很大程度上降低了多工种之间的装夹误差，提高了零件的加工精度，大大提升了企业的生产效率。能够让企业往智能制造的路上迈进一大步。
参考文献：
[1]傅水根，李双寿.机械制造实习[M].北京：机械工业出版社，2014.
[2]靳岚，沈浩.数字化设计制造技术实训指导[M].北京：科学出版社，2011.
[3]宛剑业.CAXA数控车实用教程[M].北京：化学工业出版社，2011.