上海世博會(huì)徽標(biāo)的雕刻加工編程

竇 濤，邵文慶，楊素英

（永城職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系，河南永城476600）

在數(shù)控加工中，不可避免地要對(duì)文字和圖片進(jìn)行處理，而特殊的文字以及大部分圖片，往往沒(méi)有直接標(biāo)注尺寸，因此圖樣的繪制較為困難。Master CAM是美國(guó)CNC公司開(kāi)發(fā)的基于PC機(jī)平臺(tái)的CAD/CAM軟件。該軟件操作方便，易學(xué)易用，被廣泛應(yīng)用在機(jī)械制造、汽車、造船、模具等行業(yè)。Master CAM軟件極大地提高了數(shù)控編程的工作效率和數(shù)控設(shè)備的利用率，提高了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，也為廣大工程技術(shù)人員從事產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、加工制造提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。目前最新版本為Master CAMX4，其自帶的位圖矢量化功能模塊，可以從*.bmp、*.jpg、*.gif、*.pcd、*.pcx、*.tif等格式的圖片中，抽取圖樣的二維線架，生成文字或圖案的輪廓，從而使得文字及圖案的加工簡(jiǎn)單高效。

1 構(gòu)建徽標(biāo)圖片線架

打開(kāi)Master CAMX4軟件，選擇“設(shè)置”－“運(yùn)行應(yīng)用程序”，運(yùn)行Rast2vec.dll應(yīng)用程序，打開(kāi)要進(jìn)行處理的圖形（如圖1），由于Master CAM的位圖矢量化功能只能處理黑白圖形，因此如果位圖文件為彩色或灰色圖形，需進(jìn)入黑白轉(zhuǎn)換操作對(duì)話框進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在轉(zhuǎn)換時(shí)，有兩個(gè)選項(xiàng)“線性黑白轉(zhuǎn)換”與“過(guò)濾顏色”。本例選擇“線性黑白轉(zhuǎn)換”，調(diào)節(jié)相應(yīng)的滑動(dòng)條使圖形全部顯現(xiàn)。單擊“確定”后進(jìn)入平滑圖形對(duì)話框（如圖2），去除“背景的點(diǎn)陣圖”前面的對(duì)勾，以減少干擾圖素的生成。

圖1 上海世博會(huì)徽標(biāo)

圖2 平滑圖形

再次單擊“確定”后生成上海世博會(huì)徽標(biāo)的二維線架圖形（如圖3）。位圖矢量化期間可以根據(jù)需要對(duì)圖形進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

圖3 徽標(biāo)的二維線架圖形

2 設(shè)置機(jī)床及毛坯

（1）選擇機(jī)床。選擇“機(jī)床類型”－“銑床”“C:mcamxcnc_machinesMILL 3-AXIS VMC.MMD”命令，即選擇三軸立式銑床。

（2）設(shè)置毛坯。單擊“機(jī)床群組”－“屬性”－“材料設(shè)置”－“邊界盒”，在“邊界盒”延伸選項(xiàng)中設(shè)置 X5、Y5、Z0。單擊“確定”后，設(shè)置毛坯厚度為10 mm，最終尺寸如圖4所示。

圖4 毛坯設(shè)置

3 銑削加工

（1）生成刀具路徑。選擇“刀具路徑”－“標(biāo)準(zhǔn)挖槽”，窗選所有圖素，選擇圖形上一點(diǎn)作為搜尋點(diǎn)，單擊“確定”。在“挖槽參數(shù)”對(duì)話框中選中“刀具”選項(xiàng)，設(shè)置刀具直徑1 mm，進(jìn)給速度100 mm/min，主軸轉(zhuǎn)速10 000 r/min，下刀速率80 mm/min；“切削參數(shù)”選項(xiàng)，設(shè)置“粗加工”－加工方式為“雙向”，切削間距“60%”，設(shè)置精“加工”－次數(shù)為“1 次”，間距“0.1 mm”，選中“不提刀”選項(xiàng)；“共同參數(shù)”選項(xiàng)，設(shè)置深度為“-0.5 mm”。單擊確定按鈕，生成刀具路徑如圖5所示。

（2）實(shí)體驗(yàn)證。單擊“實(shí)體驗(yàn)證”，驗(yàn)證結(jié)果如圖6所示。

圖5 刀具路徑

圖6 實(shí)體驗(yàn)證結(jié)果

（3）數(shù)控加工程序。根據(jù)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)配置的實(shí)際情況，在后置處理對(duì)話框中選擇相應(yīng)的后置處理程序（本文為FUNAC系統(tǒng)），生成的數(shù)控程序(部分)如下：

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述方法，用Master CAM軟件自帶的位圖矢量化功能，可以非常方便地將文字、圖案轉(zhuǎn)化為線架輪廓，且利用Master CAM可生成適應(yīng)各種數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控程序，避免手工編程可能存在的錯(cuò)誤，可極大地提高生產(chǎn)效率。

[1]張 書，劉小娟.基于Master CAM的奧運(yùn)中國(guó)印雕刻加工[J].模具制造，2009，(6):73-75.

[2]周鴻斌.Mastercam X4基礎(chǔ)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.