MasterCAM数控加工基本原则MasterCAM的曲面加工.PDF

MasterCAM 是集计算机辅助设计与制造为一体的一套CAD/CAM 软件，是当今世界最经济、 效率最高的全方位一体化软件。它分计算机辅助设计和计算机辅助制造两个部分。计算机辅 助设计由该系统中的design 模块实现，它具有完整的构建编辑曲线曲面的功能。计算机辅 助制造由该系统中的MILL、WIRE、LATHE、ROUTER 四个功能模块实现，并且每个模块都有完 整的计算机辅助设计系统。 使用MasterCAM 的CAD 先在计算机上进行图形设计，然后在CAM 中编制刀具路径， 通过后处理转换成NC 程序式，传送至机床，立即可进行加工，从而大大节省时间、资源和 产品成本。 一、MasterCAM 数控加工基本原则 先近后远、先内后外、先粗加工后精加工；先加工主要表面然后加工次要表面；先 加工基准表面再加工其他表面。 二、MasterCAM 的曲面加工 在MasterCAM 加工过程中，曲面刀具路径比二维路径复杂。曲面刀具路径可用于加 工曲面、实体和实体表面。大多数曲面加工都需要粗加工和精加工，并且粗加工必须在精加 工之前。同时要合理安排加工方法和输入适当的参数，还要合理选择刀具。下面以现代牌汽 车的标志的制造为例，利用多种加工方式完成曲面综合加工。需加工的曲面图形见图 1，提 供的毛坯为尺寸是110mm×110mm×35mm 的立方块。 图1 需加工的曲面图形 1.刀具的选择 在数控铣削加工中，刀具的选择直接影响着零件的加工质量、加工效率和加工成本， 因此正确选择刀具有十分重要的意义。本实例是对一个较复杂的曲面零件进行加工，根据此 零件的特点，在粗加工时采用平行铣削粗加工去除大量的余量，采用68mm 的圆鼻刀；半精 加工采用环绕等距加工，采用φ6mm 的球刀：精加工采用放射状加工，也采用φ6mm 的球刀。 根据曲面零件的特点，最后应对零件进行交线清角精加工，采用φ3mm 的球刀。 2.曲面加工 (1)毛坯设定。设定工件原点设置在系统的原点处(XO，YO，ZO)。 (2)曲面粗加工。曲面粗加工有平行铣削、放射状加工、投影加工、曲面流线、等高 外形、挖槽粗加工等加工方法。根据此曲面的特点，去除大量的余量，采用平行铣削粗加工 方式，选取需加工的曲面后，根据选用的材料和机床的特性设置好平行铣削粗加工的刀具参 数(进给率350、进刀速率300 和主轴转速1600)、曲面加工参数和粗加工平行铣削参数，生 成平行铣削粗加工刀具路径。 (3)曲面精加工。曲面精加工也有平行铣削、陡斜面加工、放射状加工、投影加工、 曲面流线、等高外形、环绕等距等加工方法。半精加工采用环绕等距加工方式。选取需加工 的曲面后（与平行铣削粗加工所选曲面一致），设置环绕等距精加工的刀具参数(进给率400、 进刀速率350 和主轴转速2000)、曲面加工参数和环绕等距精加工参数，生成环绕等距精加 工刀具路径。精加工采用放射状加工方式，选取需加工的曲面后（与平行铣削粗加工所选曲 面一致），设置放射状加工的刀具参数(进给率400、进刀速率350 和主轴转速2200)、曲面 加工参数和放射状加工参数，生成放射状加工刀具路径。最后进行交线清角精加工，用于清 除曲面间的交角部分残余材料。选取需加工的曲面后（与平行铣削粗加工所选曲面一致）， 设置交线清角精加工的刀具参数(进给率400、进刀速率350 和主轴转速2600)、曲面加工参 数和交线清角精加工参数，生成交线清角精加工刀具路径。 三、模拟加工 完成全部刀具路径的编制后，需要检查刀具铣削路径是否有问题。单击“全选-实体 验证-持续执行”后，可模拟加工路径，实体切削完后，效果如图2 所示。 图2 实体切削完后效果图 四、通过后处理，产生NC 加工程序 通过计算机模拟数控加工，确认符合实际加工要求后，就可以利用MasterCAM 的后 处理程序来生成NCI 文件或NC 数控代码。MasterCAM 系统本身默认的后处理程式为 MPFAN.PST，但对于不同的数控设备，其数控系统可能不尽相同，选用的后置处理程序也就 有所不同。所以后处理生成的NC 数控代码经检查后，如能符合所用数控设备的要求，就可 以输出到数控设备，进行数控加工使用。