基于MasterCAM X6的四軸雕刻加工技術研究

摘要：本文以一實例對MasterCAM X6軟件在數控四軸雕刻加工中的應用進行了研究，詳細介紹了從圖片的處理到加工仿真的系統操作方法與步驟，解決了四軸雕刻加工編程難度大，軟件應用不清晰的難題，提高了加工效率。

關鍵詞：MasterCAM X6 四軸雕刻 刀具路徑 仿真

引言

隨著數控雕刻技術的不斷發展與成熟，在數控機床上進行各種圖形和文字的平面雕刻及浮雕技術已不在是難點。但在圓柱體外表面進行四軸雕刻加工仍然存在著編程難點，數控四軸雕刻加工技術的核心是CAD/CAM軟件的應用，本文利用MasterCAM X6 軟件提供的四軸加工功能，以一實例詳細介紹了利用MasterCAM X6軟件進行四軸雕刻加工的模型建立與仿真加工的詳細過程。

1.雕刻圖片的矢量化處理

本文選取四軸雕刻飛龍圖片；通常我們拿到的雕刻圖片都是以圖片形式存在的，如bmp格式，jpg格式等，要想應用MasterCAM X6軟件進行四軸雕刻的模型建立與仿真加工，首先要做的是對圖片進行矢量化處理，圖片的矢量化處理目前主要兩種方法：一種是在繪圖軟件中通過手工繪制書法字體的外輪廓的方法進行；另一種方法就是應用專用的圖形矢量化軟件進行，如：Raster2Vector、CorelDRAW、Acme Trace ART和 CADRaster等，也可以通過對MasterCAM X6軟件中C-Hooks自帶Rast2vec.dll模塊進行圖片矢量化處理，矢量化處理后的圖片如圖1所示。將矢量化好的圖片保存成DXF或DWG格式，以備MasterCAM X6軟件調用。

2.四軸雕刻仿真加工操作過程

2.1.矢量圖的處理

所有矢量化處理后的圖片都必須跟所要加工用的毛坯尺寸符合，本四軸加工采用的毛坯為￠100X175的圓柱體棒料，采用的數控加工中心為XYZ+A的控制方式，經計算圓柱體的周長為314mm，為了使加工圖片的長度能夠旋轉到圓柱體的外表面，通過MasterCAM X6軟件提供的“轉換”功能把圖片的尺寸調整到314X175，并且把圖片旋轉900，使圖片的長邊能夠繞X軸旋轉，將飛龍圖片進行轉化。

2.2.機床的選擇

圖片調整好后，進行機床的選擇，在機床類型中選擇銑削四軸機床。機床選擇后，進行軟件左側操作管理框里就會出現四軸機床屬性菜單，點擊材料設置，對加工毛坯的形狀和尺寸進行設置，材料設置完成后的圖片與毛坯的位置關系如圖2所示。

2.3.刀具路徑的設置

四軸雕刻加工采用外形銑削，在刀具路徑菜單中直接選擇外形銑削，在串聯對話框中選擇窗選，把圖片所有的線條全部選擇，點確定后出現外形銑削參數對話框。在刀具參數中，刀具類型選擇雕刻刀，進給率，主軸轉速，下刀提刀速率設置如圖3所示。在切削參數設定中，把補正方式，Z軸分層銑削，進退刀參數，貫穿，XY分層切削，毛頭等全部關閉取消。在共同參數中對參考高度，進給下刀位置，工件表面和深度進行設置。四軸加工的關鍵點是對選擇軸控制的設置，如圖4所示。在旋轉軸控制對話框中，選擇形式選擇替換軸，替換軸選擇Y軸，選擇方向選擇逆時針，旋轉直徑輸入100，把展開取消掉即可完成刀具路徑所有參數的設置。之后點擊確定即可生成刀具加工路徑，如圖5所示。

2.4.仿真加工與程序生成

刀具路徑生成以后點擊軟件左側操作管理框里實體仿真按鈕就可以進行仿真加工，仿真加工效果如圖6所示。仿真完圖形無誤后點擊生成程序按鈕即可生成加工程序，通過傳輸軟件或存儲卡傳送到數控機床即可進行四軸雕刻零件的加工。

3.結束語

在數控四軸雕刻加工中選擇MasterCAM X6軟件進行仿真加工與程序生成可以極大的提高加工效率，解決四軸雕刻加工中程序編制困難的難題，本文以一圓柱圖像雕刻為例，詳細介紹了四軸雕刻圖片處理，銑削參數設定，刀具選擇和仿真操作過程，仿真完成后即可進行程序的生成與實際數控雕刻加工完成，對實際生產有很強的指導意義。

第一作者簡介：楊卓（1975---），女，講師，機械工程碩士，主要研究方向：機械制造與自動化控制。

第二作者簡介：張培彥（1979---），男，大學講師，機械工程碩士，數控銑床加工技師，主要研究方向：數控銑床及加工中心的加工工藝與CAD/CAM技術。