摘要：數(shù)控自動編程是當(dāng)前數(shù)控加工中編程方法的主流,它具有編程速度快、周期短、質(zhì)量高、使用方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。本文利用 Mastercam軟件研究復(fù)雜曲面零件計(jì)算機(jī)輔助編程及仿真加工, 重點(diǎn)介紹其加工工藝參數(shù)選擇，完成刀具路徑模擬、實(shí)體驗(yàn)證、生成NC程序并檢測輸出代碼的正確性,從而提高編程質(zhì)量,加快編程速度。

　　關(guān)鍵詞：數(shù)控自動編程;Mastercam;數(shù)控加工工藝

　　Abstract: The CNC automatic programming is the mainstream of programming methods in the current numerical control processing, which has the advantages of rapid programming speed, short cycle, high quality, easy to use and so on. In this paper, the author studys the complex curved surface parts computer aided programming and simulation processing by Mastercam software, and focuses on the introduction of its parameter selection of processing technology, completing the tool path simulation, generating the NC program, and testing the correctness of the output code, so as to improve the quality of programming and speed up the programming speed.

　　Key words: CNC automatic programming; Mastercam; CNC processing technology

　　中圖分類號：TG519.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號：

　　隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展和世界經(jīng)濟(jì)競爭的日趨激烈，機(jī)械產(chǎn)品的更新速度也越來越快，數(shù)控加工技術(shù)作為先進(jìn)生產(chǎn)力的代表，在機(jī)械及相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。對于具有復(fù)雜曲面的零件，需要借助計(jì)算機(jī)輔助軟件進(jìn)行數(shù)控加工編程，為了保證加工的精度與加工效率，必須安排合理的數(shù)控加工工藝。

　　1 繪制燈罩凸模三維實(shí)體模型

　　利用旋轉(zhuǎn)實(shí)體命令繪制燈罩主體外形，然后繪制截面和引導(dǎo)線，利用掃描實(shí)體命令完成側(cè)棱的三維造型，最后拉伸實(shí)體和實(shí)體倒角命令完成零件的三維實(shí)體造型，如圖1所示。

　　2 規(guī)劃加工刀具路徑

　　規(guī)劃燈罩凸模幾何圖形加工刀具路徑包括：加工坯料及對刀點(diǎn)的確定、曲面挖槽粗加工刀具路徑、等高外加形精加工路徑及斜面精加工刀具路徑等內(nèi)容。

　　2.1加工坯料對刀點(diǎn)的確定

　　利用Mastercam系統(tǒng)提供的邊界框命令確定加工幾何圖形所需要的坯料尺寸，再將圖形頂面中心移到系統(tǒng)坐標(biāo)原點(diǎn)，便于加工時以圖形頂面中心對刀。

　　2.2 零件坯料參數(shù)的設(shè)定

　　在對燈罩凸模進(jìn)行實(shí)體挖槽加工模擬前，首先對零件坯料參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。選擇加工操作管理器中的工件設(shè)置，設(shè)置邊界框參數(shù)，系統(tǒng)自動計(jì)算出工件參數(shù)，設(shè)置如圖2 所示。

　　2.3 規(guī)劃曲面挖槽粗加工刀具路徑

　　粗加工時選用圓鼻刀開粗，應(yīng)該避免過多走空刀，提高加工效率，工藝上采用區(qū)域加工來限定走刀范圍。規(guī)劃燈罩凸模曲面挖槽粗加工刀具路徑，粗切除大部分的工件材料。選擇系統(tǒng)默認(rèn)型號數(shù)控銑床，執(zhí)行曲面挖槽加工命令，選擇加工曲面和切削范圍邊界，然后點(diǎn)選加工邊界。添加φ20圓鼻刀，并設(shè)置刀具參數(shù)。選擇曲面參數(shù)設(shè)置相關(guān)參數(shù)值，預(yù)留0.5mm的加工余量。選擇挖槽粗加工參數(shù)，并設(shè)置螺旋式下刀，設(shè)置加工深度參數(shù)和刀具路徑間隙參數(shù)，產(chǎn)生的刀具路徑如圖4所示。

　　2.4 規(guī)劃曲面挖槽粗加工刀具路徑，

　　規(guī)劃燈罩凸模挖槽粗加工刀具路徑，清除在上一步曲面挖槽粗加工后在模具靠面余留下的殘料。使用曲面挖槽粗加工命令，選擇挖槽粗加工面。系統(tǒng)中選擇示刀具路徑的曲面，點(diǎn)選切削范圍邊界，確定加工邊界，添加φ20平銑刀并設(shè)置刀具參數(shù)，設(shè)置下刀參數(shù)、切削深度參數(shù)、間隙參數(shù)和挖槽參數(shù)，生成刀具路徑。

　　2.5規(guī)劃曲面等高外形精加工刀具路徑

　　曲面粗加工后需要進(jìn)行曲面精加工，以提高其表面光潔度，選用球刀進(jìn)行加工。進(jìn)刀量為0.1~0.5mm，進(jìn)給率為300~500。規(guī)劃臺燈罩凸模曲面等高精加工刀具路徑，清除曲面挖槽粗加工后在凸模表面留下的殘料。使用曲面等高外形精加工命令，選擇加工曲面，框選等高外形精加工曲面，點(diǎn)選切削范圍邊界，選擇加工邊界。添加φ8球刀，并設(shè)置所示刀具參數(shù)，設(shè)置等高外形精加工參數(shù)和切削深度，生成刀具路徑。

　　2.6規(guī)劃曲面陡斜面精加工刀具路徑

　　規(guī)劃燈罩凸模陡斜面精加工刀具路徑，以清除曲面等高外形精加工后在曲面?zhèn)让娌课挥嗔粝碌臍埩稀Ｊ褂们娑感泵婢庸っ睿x擇陡斜面精加工曲面，確定切削范圍邊界，選擇加工邊界，添加刀具并設(shè)置曲面參數(shù)和加工深度，自動生成刀具路徑。在選擇加工操作管理器中對曲面陡斜面精加工操作進(jìn)行實(shí)體模擬加工，保存加工過程及模擬結(jié)果文件，為后續(xù)加工操作做準(zhǔn)備。

　　3 自動生成NC代碼及傳輸程序

　　利用Mastercam X系統(tǒng)的后處理功能，將燈罩凸模所規(guī)劃的曲面挖槽粗加工、等高外形精加工及陡斜面精加工刀具路徑所生成的NCI刀具路徑文件轉(zhuǎn)換能被數(shù)控機(jī)床所使用的NC代碼，輸出NC代碼如圖4所示。

　　利用Mastercam X系統(tǒng)的Communic傳輸功能，選擇加工操作管理器中的所有加工操作，進(jìn)行Post后處理，系統(tǒng)彈出后處理參數(shù)設(shè)置對話框，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，將系統(tǒng)自動生成的燈罩NC代碼傳輸?shù)綌?shù)控加工設(shè)備的控制器內(nèi)，控制機(jī)床完成零件的加工。

　　對于復(fù)雜的曲面模具零件，需要利用CAM軟件編制加工程序，并通過選擇合理的工藝參數(shù)來提高加工程序編制的質(zhì)量。文中介紹了利用Mastercam 軟件對燈罩模具零件進(jìn)行設(shè)計(jì)造型及模擬加工，同時生成了數(shù)控加工代碼，可為同類零件的數(shù)控自動編程提供參考。

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