随着科学理论与加工技术的进步，具备复杂曲面的产品越来越多，传统的加工技术已经很难满足有色金属材料加工技术的长远发展[1]。

随着计算机信息技术的发展，数控技术作为一种先进加工技术逐渐应用到复杂有色金属材料加工中，并取得了巨大的成功，尤其是caxa的广泛应用，其二维绘制功能和加工轨迹生成手段，对于几何形状较为复杂、加工材质有特殊要求的金属材料加工而言，有着特殊优势，使复杂有色金属材料加工技术有了突破性的进步。

1 有色金属材料加工中的caxa应用

1.1 加工误差与步长确定

刀具的加工轨迹与实际加工模型的偏差即代表加工误差。在加工过程中，借助加工误差来对加工精度进行有效控制[2]。

在复杂有色金属材料加工中，直线和圆弧是不存在加工误差的，加工误差主要指对有色金属材料样品的条线进行加工时，折线段临近样条时出现的误差。在有色金属材料加工中，可以通过确定步长方式去控制加工误差。而金属材料加工的误差只会存在于直线临近误差，所以可通过直线临近误差作为走刀步长的根据。

1.2 加工模式选择与参数设置

有色金属材料的外部轮廓精加工，主要是依据加工技艺的要求，其工艺流程具体包括粗加工和精加工两种工艺[3]。caxa应用主要使用有色金属材料外部轮廓精加工，所以单击caxa数控车工具栏上的“轮廓精加工”图标，进入精加工模式。

复杂有色金属材料的外部轮廓精加工主要是依据加工技艺的要求，其工艺流程具体包括粗加工和精加工。

复杂有色金属加工是对有色金属材料进行高精度分解的过程，本文提出复杂有色金属材料外部轮廓精加工技术，要按照现实加工要求，对精加工参数、切削用量进行设置，具体见下表：

表1 精加工参数刀具参数 切削用量 加工时间刀具半径 5(mm) 1000 1217s顶层高度 0.281 300 218s底层高度 -50 60 329s每层下降高度 1 50 23s加工余量 0 10 287s加工精度 0.100 2391s走刀类型 深度优化 56min

在轮廓用刀界面内，有必要按照现实状况添加精加工所需外部轮廓车刀，并设定对应的刀具参数[4]。在完成精加工参数的设置后，系统会根据提示退回到加工轮廓、刀具的刀点，之后软件选择自动生成精料外轮廓的刀具加工轨迹。

1.3 加工轨迹和G代码生成

caxa在有色金属材料加工应用的核心内容就是刀具轨迹的生成，之后将其分布到成刀点，经前置处理后产生金属材料加工程序。

精加工轨迹及其系统程序生成后，在验证其刀具轨迹具有一定合理性、科学性，且过程中无干涉、过切现象后，按照加工轨迹直接生成加工程序（即G代码）；G代码的生成主要是按照目前设置的复杂有色金属材料加工控制系统，将刀具轨迹转变为G代码数据存储文件，即自动生成CNC数控加工程序。点击轮廓粗加工功能，依据精加工参数列表设置内容，之后按照界面指示栏的提示依次选择加工轮廓、毛坯外廓，再返回退刀点，此时软件能够自动生成粗加工轨迹。生成刀具加工轨迹后再根据实际情况对机床进行有关设置后即可自动生成程序代码。需要注意的是，其代码设置必须和现实加工所使用的机床保持统一才可以如常投入应用。由于最终生成的代码格式难以借助简单的机床设定与现实机床应用实现完全匹配，所以依然需要二次编辑。通过记事本功能就可以将程序文件打开，进行部分“插入”“替换”“删除”指令，使代码更加简简单、统一、标准，编辑完成后就能够应用到数控机床操作当中，并对金属材料进行加工。

1.4 G代码传输与机床加工

当生成加工轨迹后，依据现实机床类型的加工要求，将生成的刀具轨迹自动转变为合理的金属材料加工G代码，即CNC数控加工程序。

由于不同的机床加工系统是各不相同的，不同的机床加工系统其所应用的G代码也不一样，再加上代码格式之间也存在区别，所以就需要对G代码进行后置处理，以匹配相对应的金属材料加工机床。

通过caxa应用加工参数的前置处理功能，可以对前置处理程序进行具体删改，使其适用于复杂有色金属材料加工的现实要求，点击“生成代码”，右键确定所需代码生成的加工轨迹，之后即可自动生成相对应的代码内容[5]。G代码的生成操作过程如下所示：单击工具栏内的“代码生成”，或菜单内的“代码生成”命令，电机“生成后代码”界面的一系列信息，输入代码名称；之后点击右键“确定”，再依据系统界面的提示，选择所需刀具加工轨迹；点击“确定”后，系统自动生成“记事本”内容，即生成G代码程序。G代码生成后，有必要依据现实加工需求，自动生成加工工序单，之后程序会按照加工轨迹中精加工参数内容自动计算出金属材料加工具体时间[6-10]。如此一来有利于生产管理加工和具体工时的计算。同时还能够借助直观有效的加工代码来检测金属材料加工工艺。

文章来源：《世界有色金属》 网址: http://www.sjysjs.cn/qikandaodu/2021/0416/947.html