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大連船用柴油機有限公司機械加工部

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控系統(tǒng)之間的傳輸問題，大大縮短了編程時間和編程的準確性，加工效率有了顯著的提升，并在實際生產加工使用中得到了充分驗證。

關鍵詞： CAXA數控車軟件； 802D系統(tǒng)數控車床；RS232通訊電纜 ； 程序傳輸

1、前言

21世紀以來，我國正逐漸成為世界上最重要的制造業(yè)中心。掌握現代信息化的數控制造技術已經成為大勢所趨。因此，企業(yè)員工即數控機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編程軟件的操作與應用，才能為企業(yè)做出更大的貢獻，實現自我價值。

2、 實現程序傳輸要解決的問題

2.1 自動編程軟件的選用

目前應用比較多的編程軟件有UG、Mastercam、Pro/E、CAXA等。它們都有獨到之處 ，但CAXA作為唯一擁有自主知識產權的國產軟件，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數控車軟件數據傳輸具有界面直觀，操作方便，適用各類數控機床系統(tǒng)，通過數據線可以快速有效的進行程序傳輸。但問題是部門的數控三臺臥式車床配置的西門子802D系統(tǒng)是較早期的系統(tǒng)，機床自帶的控制設備只有com1（9針）接口，并未提供USB數據接口，無法進行U盤的數據傳輸。

com1口進行程序傳輸時，須配備一根專用的RS232_USB通訊電纜。然而機床操作者在前期試傳輸過程中發(fā)現從市場上購買的通信電纜，因相關通訊協議標準與機床操作系統(tǒng)沖突，導致無法傳輸程序，傳輸試驗被迫中斷。后來機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格較貴，而且很難購買到，為了實現CAXA編程軟件與802D系統(tǒng)建立通訊，參照西門子802D系統(tǒng)簡明調試手冊制（如圖一），其中2#引腳RXD---接受數據，3#引腳TXD---發(fā)送數據，4#引腳DTR---數據終端準備好，6#引腳DSR---數據準備好，5#引腳---信號地線，7#引腳RTS---請求發(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轉換器，將通訊電纜與轉換器連接，便可實現電腦與802D系統(tǒng)的通訊，從而將CAXA編程軟件編好的程序傳輸到系統(tǒng)中，實現快速生成程序的目的。

利用制作好的RS232＿USB通訊電纜，一端與機床com1九針插口連接，另一端與電腦USB接口連接。數據傳輸前先對機床端進行參數設置，再對計算機端進行設置，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算機。

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。只有二者有機結合，才能達到解決問題的最終目的。

3、 CAXA數控車編程軟件的操作方法介紹

CAXA數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)、參數修改、刀具管理、軌跡仿真等加工功能。在車削加工工件時，機床操作者會根據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 打開數控車界面，根據圖紙要求，利用繪圖功能對需要車削加工的回轉體工件輪廓進行建模。建模時不用把整個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【數控車】→【輪廓粗車】命令,系統(tǒng)彈出“粗車參數表”對話框.在參數表中首先要確定被加工的是外輪廓表面,還是內輪廓表面或端面,接著按加工要求填寫其它加工參數,選擇進退刀方式、切削用量、車刀類型,按“確定”完成.

3.3 拾取加工輪廓

確定參數后,拾取被加工輪庫和毛坯輪廓.此時系統(tǒng)默認為“鏈拾取”,因為“鏈拾取”不分被加工表面輪廓與毛坯輪廓,故不采用此方式.對于多段曲線組成的輪廓,使用“限制鏈拾取”或“單個拾取”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;接著左鍵選取毛坯輪廓,右鍵確認;最后左鍵選擇或輸入坐標值確定進退刀點,右鍵確認完成.

3.4 確定進退刀點之后，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”對話框,根據個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,確認后拾取刀具軌跡，單擊右鍵確定，此時系統(tǒng)形成“aa.cut＿記事本”文件，該文件即為生成的數控程序代碼加工指令.

4、加工程序傳輸具體參數設置

首先確認CAXA編程軟件端與機床系統(tǒng)端已用RS232＿USB通訊電纜連接好，確保數控機床系統(tǒng)內存足夠大，如果空間不夠，請刪除長時間不用的加工程序。

4.1機床系統(tǒng)端設置

(1)在機床上按下SHIFT+ALARM鍵，進入機床界面

(2)按數據入/出軟鍵進入數據傳輸界面

(3)按下RS232設置軟鍵通訊設定界面，按要求設置傳輸參數

具體設置如下：

設備            RTS/CTS              改寫配置            N

波特率          19200                用CRLF結束         Y

停止位          1                    用EOF停止          Y

奇偶校驗        None                 傳孔帶格式          Y

數據位          8

傳輸結束        0

4）按下存儲鍵，機床端設置完成。

※數據傳輸時必須是接收端，即數控系統(tǒng)端首先設置好。

4.2 CAXA編程軟件端設置

(1)打開CAXA數控車軟件

(2)單擊主菜單【通訊】→【設置】

(3) 單擊【發(fā)送設置】選擇SIEMENS系統(tǒng)，對話框中將自動彈出具體參數。

(4)按下確定鍵，軟件端設置完成。

機床系統(tǒng)端和編程軟件端參數已經設置完成的情況下，在CAXA軟件上選取已經生成的數控代碼程序，點擊“通信”與“發(fā)送”，數控程序將通過RS232＿USB通信電纜，迅速之間即可將程序傳輸到數控系統(tǒng)中。實現真正意義上的軟件自動化編程。

5、軟件編程與手工編程實例對比

               ?       

程序傳輸的問題解決以后，機床操作者選用圖10輪廓形狀較復雜零件為例，分別運用手工編程和軟件編程對該零件進行車削加工程序的編制并通過實切加工來檢驗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、圓的相關知識，通過計算器計算坐標值。（75分鐘）

(2)利用CYCLE93、CYCLE95、CYCLE97車削循環(huán)或R參數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到數控系統(tǒng)。（1分鐘）

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

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

6、結束語

綜上所述，近些年來，我國大部分工業(yè)企業(yè)普遍采取了數控設備進行產品的生產加工。而在產品加工制造過程中，企業(yè)需重點管控的正是質量問題和生產效率。因此，為了有效增加企業(yè)效益，提高產品質量是首要問題。編程技術和計算機軟件是生產加工中需要引起注意的關鍵因素。以CAXA編程軟件與數控系統(tǒng)程序傳輸問題的成功解決為契機，公司應大力培養(yǎng)數控機床操作工使用編程軟件的能力，并能在未來的船用主機產品加工制造中深度挖掘編程軟件的強大功能，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。軟件編程的應用是一項系統(tǒng)工程，應引起企業(yè)領導與員工的高度重視，不斷增加培訓頻次和培養(yǎng)員工的自主學習能動性。努力打造一支高素質的員工隊伍，企業(yè)才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

參考文獻：

[1]《SIEMENS 802D車床編程操作手冊》；

[2]《數控車工》國家職業(yè)資格培訓教材編審委員會 沈建峰 虞俊 主編；

[3]《金屬切削原理及刀具設計》 華南工學院 甘肅工業(yè)大學 上海科學技術出版社；

[4]《機械制造工藝學》華中工學院 天津大學 孫健 曾慶福 主編；

[5]《CAXA數控車實用教程》馬英強 吳永國 等編著

（來源：大連船用柴油機有限公司優(yōu)秀論文）