基于ＭａｓｔｅｒＣＡＭ的鼠標(biāo)凸模數(shù)控編程

摘要:以鼠標(biāo)加工為實(shí)例，介紹了MasterCAM 9.0軟件造型、編程的基本思路和步驟，重點(diǎn)介紹其加工工藝和加工參數(shù)等關(guān)鍵問題。運(yùn)用該軟件，可避免繁瑣的手工編程，提高加工效率，保證零件的加工精度，實(shí)現(xiàn)高效優(yōu)質(zhì)的數(shù)控加工。

關(guān)鍵詞:MasterCAM數(shù)控編程加工工藝加工參數(shù)

0 引言

MasterCAM是典型的CAD/CAM軟件，它將CAD造型和CAM數(shù)控編程集成于一個(gè)系統(tǒng)環(huán)境中，分步完成零件的幾何造型、刀具路徑生成、加工模擬仿真、數(shù)控加工程序生成和數(shù)控傳輸，最終完成零件的數(shù)控機(jī)床加工。其工作流程為:繪制或轉(zhuǎn)入圖形—零件加工工藝分析—選擇合適的加工方式—編排加工工藝與選擇切削用量—生成刀具路徑(NCI文件)—刀具路徑模擬—生成NC程序—傳給CNC機(jī)床進(jìn)行加工。下面以鼠標(biāo)凸模加工為例說明如何利用MasterCAM進(jìn)行數(shù)控編程加工。

1 鼠標(biāo)凸模曲面造型

鼠標(biāo)凸模的曲面造型主要使用牽引曲面、直紋曲面和掃描曲面。先畫出鼠標(biāo)凸模的線框造型，在此基礎(chǔ)上利用牽引曲面生成鼠標(biāo)四周曲面，利用掃面曲面生成鼠標(biāo)頂面，再對(duì)鼠標(biāo)頂面與四周曲面進(jìn)行倒圓角、修剪。然后利用直紋曲面和修剪曲面的方法生成鼠標(biāo)的凸模底座。自此完成鼠標(biāo)凸模造型(見圖1)。

2 鼠標(biāo)凸模數(shù)控編程加工

完成鼠標(biāo)凸模曲面造型并不是本文的最終目的，還需對(duì)其進(jìn)行編程加工。

2.1 工藝分析

2.1.1 采用Ф16mm的平頭刀進(jìn)行二維銑輪廓粗加工，切除出四周曲面的輪廓，留有0.5 mm的加工余量。不改變刀具，采用曲面等高粗加工方式去除鼠標(biāo)頂面多余材料，留有0.5 mm的加工余量。

2.1.2 采用Ф10R5mm的球頭刀進(jìn)行曲面平行半精加工，去除鼠標(biāo)頂面粗加工留下的部分切削余量，并再次留0.2mm的余量。

2.1.3 采用Ф16mm的新平頭刀進(jìn)行二維銑輪廓精加工，去除四周曲面的余量。采用Ф10R5mm的球頭刀進(jìn)行曲面平行精加工，去除鼠標(biāo)頂面半精加工留下的余量。

2.2 程序編制

2.2.1 曲面粗加工 ①二維輪廓銑削粗加工a選擇二維輪廓銑削加工，并選擇加工輪廓(鼠標(biāo)四周外形輪廓)，逆時(shí)針串聯(lián)。b選擇刀具，并設(shè)置加工參數(shù)。選擇Ф16mm的平頭刀。設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速1000r/min，切削進(jìn)給速度500 r/min，插入進(jìn)給速度100 r/min，冷卻液為噴注，其他默認(rèn)。設(shè)置二維輪廓銑削參數(shù)，選用絕對(duì)坐標(biāo)編程，安全高度50mm，參考高度10mm，選擇右刀補(bǔ)，x-y方向余量留0.5mm。點(diǎn)擊“平面多次銑削”選項(xiàng)，選擇粗加工2次，間距為12mm，不提刀。點(diǎn)擊“Z軸分層銑削”選項(xiàng)，因鼠標(biāo)毛坯材料為鋁件，設(shè)置最大切削深度為2mm，不提刀。單擊確定，生成鼠標(biāo)二維輪廓銑削粗加工刀路。②曲面等高粗加工a選擇曲面等高外形粗加工，并選擇加工面為鼠標(biāo)頂面及倒角面，切削范圍默認(rèn)。b選擇刀具，并設(shè)置加工參數(shù)。刀具參數(shù)與二維輪廓銑削中相同。曲面加工參數(shù)中，加工余量留0.5mm，整體誤差為0.025mm，Z軸每次進(jìn)給為1mm，其他默認(rèn)。單擊確定，生成鼠標(biāo)等高外形粗加工刀路。

2.2.2 曲面半精加工 ①選擇平行銑削精加工，并選擇加工區(qū)域與曲面等高粗加工同。②選擇刀具，并設(shè)置加工參數(shù)。選擇刀具為Ф10R5mm的球頭刀，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速2000r/min，其他轉(zhuǎn)速設(shè)置與二維輪廓銑削同。曲面加工參數(shù)中，加工余量留0.2mm，整體誤差為0.01mm，最大切削間距為0.2mm，加工角度為45度。其他默認(rèn)。單擊確定，生成鼠標(biāo)平行銑削半精加工刀路。

2.2.3 曲面精加工 ①二維輪廓銑削:刀具參數(shù)和加工參數(shù)與上面二維輪廓銑削一致，x-y方向余量為0mm。單擊確定，生成鼠標(biāo)二維輪廓銑削精加工刀路。②曲面等高粗加工:刀具參數(shù)與上面平行銑削半精加工一致。加工參數(shù)中，加工余量為0mm，最大切削間距為0.1mm，加工角度為-45度，其他與平行銑削半精加工一致。單擊確定，生成鼠標(biāo)平行銑削半精加工刀路。模擬加工結(jié)果如圖2所示。

3 結(jié)語

從鼠標(biāo)凸模的數(shù)控編程加工可以看出，MasterCAM軟件可以方便創(chuàng)建零件的幾何模型，并快速生成數(shù)控加工程序代碼，大大縮短編程人員的時(shí)間，保證零件的加工精度，實(shí)現(xiàn)高效優(yōu)質(zhì)的數(shù)控加工。

參考文獻(xiàn):

[1]李玉煒，肖耕亞.MaterCAM 9.0 實(shí)訓(xùn)教程[M].清華大學(xué)出版社.2007.

[2]彭雨.MaterCAM實(shí)例精選[M]..北京: 機(jī)械工業(yè)出版社.2005.