PowerMILL軟件在五軸加工中的應用

摘 要：隨著計算機技術的快速發展，計算機輔助制造技術正在被機械加工領域廣泛應用。本文討論學校參加2010年全國數控技能大賽，采用PowerMILL軟件的刀具刀柄碰撞檢查功能、SWATRF加工策略在五軸數控編程中的一些應用。

關鍵詞：PowerMILL軟件 碰撞檢查功能 SWATRF加工

在現代職業教育中，五軸聯動加工中心機床的應用越來越多，而五軸機床加工的零件編程除少數簡單零件結構（如定向鉆孔）多軸加工可以手工編程外，大部分多軸加工零件需要CAM軟件來編制加工程序。PowerMILL軟件是英國DELCAM公司開發的一款CAM軟件。此軟件的加工策略比較多，下面介紹PowerMILL軟件一些較好的加工策略和功能。

一、刀具刀柄碰撞檢查功能

每位數控編程人員都非常清楚，在加工過程中，數控程序的安全性是首要的。如果在加工過程中發生碰撞很有可能導致非常嚴重的安全事故。在五軸加工比賽過程中，比賽選手的編程工作量大，而且時間有限，同時工件在加工的過程中還會有多軸聯動加工，如圖1所示。然而在機械加工時，機床安裝的刀具不能伸出過長，否則會引起“讓刀” 現象和刀具的切削震動現象。所以在實際加工中，我們總是希望刀具的伸出量越短越好，盡可能地避免在加工過程中因刀具剛性問題帶來的“讓刀” 現象和刀具的切削震動現象。但是在加工深腔類工件和多軸類零件時，尤其是在多軸聯動時，我們無法根據經驗判斷刀具的伸出量，如果刀具伸出量太短，刀桿或刀柄就會與工件產生碰撞。對于這種問題，PowerMILL軟件為編程人員提供了刀桿、 刀柄碰撞檢查功能，而且允許定義多級夾持。以加工圖1工件為例，編程時設刀具伸出刀柄長度為15mm，刀柄的尺寸和實際加工刀柄的尺寸一致，生成如圖2所示的刀具軌跡，點擊刀具路徑檢查功能，檢查刀具軌跡是否會發生碰撞，系統提示刀具在深度12.23mm時，刀柄與工件發生碰撞，并建議刀具最小伸出長度為27.23mm，如圖3所示。操作人員可以根據提示安裝實際刀具的伸出長度。這樣既滿足加工的要求又盡可能地縮短刀具伸出長度，以減小震動，延長刀具壽命，同時保證了數控程序的安全性。PowerMILL軟件的刀具、刀柄碰撞檢查功能不僅保證了刀具的切削刃不會過切工件，而且保證了刀桿、刀具夾持部分不會與工件發生碰撞，也消除了比賽選手對程序安全性的憂慮。

二、SWARF加工策略

在曲面中，有一種特殊的曲面叫直紋曲面。它是由一條直線依某種規律移動而產生的曲面，常見的有圓柱面，圓錐面。我們在數控比賽中也經常會遇到這種曲面如圖4所示。在三軸機床上處理這種曲面常采用球頭銑刀或者立銑刀逐層加工如圖5所示，這樣加工出的曲面是由點形成的，而且接刀痕跡很大，加工時間很長，型面的精度和粗糙度也不理想。

PowerMILL軟件的SWARF加工策略可以在五軸機床上實現用圓柱銑刀的側刃來加工型面如圖6所示，使用線接觸的原理來加工，這樣可以避免球頭銑刀或者立銑刀逐層加工出現的缺陷，大大縮短加工時間，同時可以提高刀具壽命，提高加工效率。

三、結束語

在日趨自動化的制造業中，計算機輔助制造的技術，在企業和職業院校的實踐教學環境中占有重要作用，而且計算機輔助制造技術在多軸加工中發揮的編程作用是手工編程無法達到的。如果學生在校期間能掌握一門CAM軟件，那么他能夠更好地與企業的需要接軌，滿足企業生產技術要求。

參考文獻：

[1]宋放之.數控機床多軸加工技術實用教程[M]. 北京：清華大學出版社，2010.

[2]朱克憶. PowerMILL多軸數控加工編程使用教程[M].北京：機械工業出版社，2010.

（作者單位：蘇州技師學院）