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大連船用柴油機(jī)有限公司機(jī)械加工部

欒金華  張禎帥   趙濤

摘要：本文通過制作RS232＿USB通信電纜，成功解決了CAXA編程軟件生成的加工程序與數(shù)控系統(tǒng)之間的傳輸問題，大大縮短了編程時(shí)間和編程的準(zhǔn)確性，加工效率有了顯著的提升，并在實(shí)際生產(chǎn)加工使用中得到了充分驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞： CAXA數(shù)控車軟件； 802D系統(tǒng)數(shù)控車床；RS232通訊電纜 ； 程序傳輸

1、前言

21世紀(jì)以來，我國(guó)正逐漸成為世界上最重要的制造業(yè)中心。掌握現(xiàn)代信息化的數(shù)控制造技術(shù)已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。因此，企業(yè)員工即數(shù)控機(jī)床操作者們除了要掌握手工編程（包括宏程序編制），的技能以外，必須至少熟練掌握一款自動(dòng)編程軟件的操作與應(yīng)用，才能為企業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)，實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值。

2、 實(shí)現(xiàn)程序傳輸要解決的問題

2.1 自動(dòng)編程軟件的選用

目前應(yīng)用比較多的編程軟件有UG、Mastercam、Pro/E、CAXA等。它們都有獨(dú)到之處 ，但CAXA作為唯一擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)軟件，不僅功能多樣化，更重要的是易理解、上手快，且允許自主下載并安裝使用。因此操作者選用CAXA軟件作為自動(dòng)編程的首選軟件。

2.2 程序傳輸通訊傳接電纜的制作

（1）CAXA數(shù)控車軟件數(shù)據(jù)傳輸具有界面直觀，操作方便，適用各類數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)線可以快速有效的進(jìn)行程序傳輸。但問題是部門的數(shù)控三臺(tái)臥式車床配置的西門子802D系統(tǒng)是較早期的系統(tǒng)，機(jī)床自帶的控制設(shè)備只有com1（9針）接口，并未提供USB數(shù)據(jù)接口，無法進(jìn)行U盤的數(shù)據(jù)傳輸。

com1口進(jìn)行程序傳輸時(shí)，須配備一根專用的RS232_USB通訊電纜。然而機(jī)床操作者在前期試傳輸過程中發(fā)現(xiàn)從市場(chǎng)上購買的通信電纜，因相關(guān)通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)與機(jī)床操作系統(tǒng)沖突，導(dǎo)致無法傳輸程序，傳輸試驗(yàn)被迫中斷。后來機(jī)床操作者通過查找資料和咨詢專業(yè)人員了解到利用com1口傳輸，必須自己動(dòng)手制作RS232＿USB通訊電纜。

（2）RS232-USB通訊電纜制作

由于操作者手里沒有這樣的傳輸工具，購買西門子專用通訊電纜又價(jià)格較貴，而且很難購買到，為了實(shí)現(xiàn)CAXA編程軟件與802D系統(tǒng)建立通訊，參照西門子802D系統(tǒng)簡(jiǎn)明調(diào)試手冊(cè)制（如圖一），其中2#引腳RXD---接受數(shù)據(jù)，3#引腳TXD---發(fā)送數(shù)據(jù)，4#引腳DTR---數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好，6#引腳DSR---數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，5#引腳---信號(hào)地線，7#引腳RTS---請(qǐng)求發(fā)送，8#引腳CTS---清除發(fā)送，制作RS232-RS232西門子802D系統(tǒng)通訊電纜，購置RS232-USB轉(zhuǎn)換器，將通訊電纜與轉(zhuǎn)換器連接，便可實(shí)現(xiàn)電腦與802D系統(tǒng)的通訊，從而將CAXA編程軟件編好的程序傳輸?shù)较到y(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)快速生成程序的目的。

利用制作好的RS232＿USB通訊電纜，一端與機(jī)床com1九針插口連接，另一端與電腦USB接口連接。數(shù)據(jù)傳輸前先對(duì)機(jī)床端進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，再對(duì)計(jì)算機(jī)端進(jìn)行設(shè)置，選取所需后置程序輸入至802D系統(tǒng)，也可以把程序從車床輸出至計(jì)算機(jī)。

在解決程序傳輸問題的過程中制作通信電纜只是解決了問題的一方面，還要求機(jī)床操作者必須熟練掌握CAXA編程軟件的使用和操作方法。只有二者有機(jī)結(jié)合，才能達(dá)到解決問題的最終目的。

3、 CAXA數(shù)控車編程軟件的操作方法介紹

CAXA數(shù)控車編程軟件的主要功能有輪廓粗車、輪廓精車、切槽、鉆中心孔、車螺紋、螺紋固定循環(huán)、參數(shù)修改、刀具管理、軌跡仿真等加工功能。在車削加工工件時(shí)，機(jī)床操作者會(huì)根據(jù)具體的輪廓形狀選擇不同的加工功能。由于本文的主要目的是為了使軟件和機(jī)床系統(tǒng)建立通訊，因此只介紹編程軟件的粗加工功能，其他功能就不在文中一一說明了。

3.1 打開數(shù)控車界面，根據(jù)圖紙要求，利用繪圖功能對(duì)需要車削加工的回轉(zhuǎn)體工件輪廓進(jìn)行建模。建模時(shí)不用把整個(gè)工件圖全部繪制出來，只需繪制出一半的圖形即可。

3.2 單擊主菜單中的【數(shù)控車】→【輪廓粗車】命令,系統(tǒng)彈出“粗車參數(shù)表”對(duì)話框.在參數(shù)表中首先要確定被加工的是外輪廓表面,還是內(nèi)輪廓表面或端面,接著按加工要求填寫其它加工參數(shù),選擇進(jìn)退刀方式、切削用量、車刀類型,按“確定”完成.

3.3 拾取加工輪廓

確定參數(shù)后,拾取被加工輪庫和毛坯輪廓.此時(shí)系統(tǒng)默認(rèn)為“鏈?zhǔn)叭　?因?yàn)椤版準(zhǔn)叭　辈环直患庸け砻孑喞c毛坯輪廓,故不采用此方式.對(duì)于多段曲線組成的輪廓,使用“限制鏈?zhǔn)叭　被颉皢蝹€(gè)拾取”將極大地方便拾取.確定拾取方式后,左鍵選取工件表面輪廓,右鍵確認(rèn);接著左鍵選取毛坯輪廓,右鍵確認(rèn);最后左鍵選擇或輸入坐標(biāo)值確定進(jìn)退刀點(diǎn),右鍵確認(rèn)完成.

3.4 確定進(jìn)退刀點(diǎn)之后，系統(tǒng)生成綠色的刀具軌跡。

3.5后置程序的處理

單擊【代碼生成】命令,系統(tǒng)彈出“選擇后置文件”對(duì)話框,根據(jù)個(gè)人的意愿選擇存取后置文件(*.cut）的地址，并填寫文件名稱，例如0＿1234,確認(rèn)后拾取刀具軌跡，單擊右鍵確定，此時(shí)系統(tǒng)形成“aa.cut＿記事本”文件，該文件即為生成的數(shù)控程序代碼加工指令.

4、加工程序傳輸具體參數(shù)設(shè)置

首先確認(rèn)CAXA編程軟件端與機(jī)床系統(tǒng)端已用RS232＿USB通訊電纜連接好，確保數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)內(nèi)存足夠大，如果空間不夠，請(qǐng)刪除長(zhǎng)時(shí)間不用的加工程序。

4.1機(jī)床系統(tǒng)端設(shè)置

(1)在機(jī)床上按下SHIFT+ALARM鍵，進(jìn)入機(jī)床界面

(2)按數(shù)據(jù)入/出軟鍵進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸界面

(3)按下RS232設(shè)置軟鍵通訊設(shè)定界面，按要求設(shè)置傳輸參數(shù)

具體設(shè)置如下：

設(shè)備            RTS/CTS              改寫配置            N

波特率          19200                用CRLF結(jié)束         Y

停止位          1                    用EOF停止          Y

奇偶校驗(yàn)        None                 傳孔帶格式          Y

數(shù)據(jù)位          8

傳輸結(jié)束        0

4）按下存儲(chǔ)鍵，機(jī)床端設(shè)置完成。

※數(shù)據(jù)傳輸時(shí)必須是接收端，即數(shù)控系統(tǒng)端首先設(shè)置好。

4.2 CAXA編程軟件端設(shè)置

(1)打開CAXA數(shù)控車軟件

(2)單擊主菜單【通訊】→【設(shè)置】

(3) 單擊【發(fā)送設(shè)置】選擇SIEMENS系統(tǒng)，對(duì)話框中將自動(dòng)彈出具體參數(shù)。

(4)按下確定鍵，軟件端設(shè)置完成。

機(jī)床系統(tǒng)端和編程軟件端參數(shù)已經(jīng)設(shè)置完成的情況下，在CAXA軟件上選取已經(jīng)生成的數(shù)控代碼程序，點(diǎn)擊“通信”與“發(fā)送”，數(shù)控程序?qū)⑼ㄟ^RS232＿USB通信電纜，迅速之間即可將程序傳輸?shù)綌?shù)控系統(tǒng)中。實(shí)現(xiàn)真正意義上的軟件自動(dòng)化編程。

5、軟件編程與手工編程實(shí)例對(duì)比

               ?       

程序傳輸?shù)膯栴}解決以后，機(jī)床操作者選用圖10輪廓形狀較復(fù)雜零件為例，分別運(yùn)用手工編程和軟件編程對(duì)該零件進(jìn)行車削加工程序的編制并通過實(shí)切加工來檢驗(yàn)CAXA編程軟件的優(yōu)越性。

5.1 手工編程

(1)手工繪制草圖，并添加輔助線，利用三角函數(shù)、圓的相關(guān)知識(shí)，通過計(jì)算器計(jì)算坐標(biāo)值。（75分鐘）

(2)利用CYCLE93、CYCLE95、CYCLE97車削循環(huán)或R參數(shù)賦值編程兩方式編寫外輪廓、凹圓弧、梯形槽、螺紋退刀槽、螺紋程序。（68分鐘）

(3)通過鍵盤將編寫的程序錄入到數(shù)控系統(tǒng)中。（48分鐘）

(4)檢查程序錄入正確性。（20分鐘）

(5)程序模擬。（25分鐘）

5.2 軟件編程

(1)建模。（20分鐘）

(2)利用輪廓粗車、輪廓精車、切槽加工、螺紋加工功能生成刀具軌跡，并進(jìn)行軌跡仿真。（14分鐘）

(3)程序生成。（10秒）

(4)利用通信電纜將程序傳輸?shù)綌?shù)控系統(tǒng)。（1分鐘）

   通過兩種編程方式編寫和生成的程序比較并進(jìn)行實(shí)際車削加工，很顯然，編程軟件所體

現(xiàn)的優(yōu)越性更完美，不但縮短了大量的編程時(shí)間，而且相比于手工編程的繁瑣程度，軟件編程的的便捷性、實(shí)用性、準(zhǔn)確性、安全性更高。  

6、結(jié)束語

綜上所述，近些年來，我國(guó)大部分工業(yè)企業(yè)普遍采取了數(shù)控設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)加工。而在產(chǎn)品加工制造過程中，企業(yè)需重點(diǎn)管控的正是質(zhì)量問題和生產(chǎn)效率。因此，為了有效增加企業(yè)效益，提高產(chǎn)品質(zhì)量是首要問題。編程技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件是生產(chǎn)加工中需要引起注意的關(guān)鍵因素。以CAXA編程軟件與數(shù)控系統(tǒng)程序傳輸問題的成功解決為契機(jī)，公司應(yīng)大力培養(yǎng)數(shù)控機(jī)床操作工使用編程軟件的能力，并能在未來的船用主機(jī)產(chǎn)品加工制造中深度挖掘編程軟件的強(qiáng)大功能，如提高異型螺紋、非圓曲線（拋物線、橢圓、雙曲線）類零件加工的編程能力和水平。軟件編程的應(yīng)用是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，應(yīng)引起企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)與員工的高度重視，不斷增加培訓(xùn)頻次和培養(yǎng)員工的自主學(xué)習(xí)能動(dòng)性。努力打造一支高素質(zhì)的員工隊(duì)伍，企業(yè)才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

參考文獻(xiàn)：

[1]《SIEMENS 802D車床編程操作手冊(cè)》；

[2]《數(shù)控車工》國(guó)家職業(yè)資格培訓(xùn)教材編審委員會(huì) 沈建峰 虞俊 主編；

[3]《金屬切削原理及刀具設(shè)計(jì)》 華南工學(xué)院 甘肅工業(yè)大學(xué) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社；

[4]《機(jī)械制造工藝學(xué)》華中工學(xué)院 天津大學(xué) 孫健 曾慶福 主編；

[5]《CAXA數(shù)控車實(shí)用教程》馬英強(qiáng) 吳永國(guó) 等編著

（來源：大連船用柴油機(jī)有限公司優(yōu)秀論文）