基于MastercamX7在世界技能競賽銑項目中的應用與研究

■浙江工業職業技術學院 （紹興 312000） 邵樹鋒■三門職業中專 （浙江臺州 317100） 林占強

基于MastercamX7在世界技能競賽銑項目中的應用與研究

■浙江工業職業技術學院 （紹興 312000） 邵樹鋒
■三門職業中專 （浙江臺州 317100） 林占強

摘要：采用MastercamX7對第42屆世界技能比賽數控銑項目比賽試題進行平面畫圖、粗精加工參數的設置和刀路軌跡生成、模擬仿真與后置處理等過程的應用與研究，實現高精度加工及快的金屬切除率及降低刀具的使用壽命。

世界技能組織每兩年舉辦一次世界技能競賽。中國數控銑項目在這兩屆競賽中取得了優異的成績，Mastercam作為數控項目唯一指定的CAD/CAM軟件，對軟件各功能的深入分析和總結優缺點，熟練掌握Mastercam在應用中的技巧，對競賽取得好成績有著至關重要的意義。

1. 對加工零件進行工藝分析

零件的工藝圖如圖1所示。該零件采用2A12（鋁合金）材料，在加工中容易變形，防止變形，采用兩面開粗在進行應力釋放，然后進行精加工，這樣有助于尺寸精度的保證。

加工工藝分析:①粗加工92mm×80mm面輪廓。②粗加工φ96mm面輪廓，這面加工時需要注意的是要有兩頭工藝臺階，在兩頭9mm和10mm處先不要加工圓弧，要平頭，為精加工裝夾做夾持面。③工件卸下來在木頭上進行敲打，對工件內部應力進行釋放。④對92mm×80mm面輪廓先進行倒角和底面和側面精加工。⑤φ96mm面輪廓先進行倒角和底面和側面精加工。⑥卸工件手工去毛刺和自行檢測。

2. MastercamX7畫圖

畫圖過程中首先需要考慮找正確加工基準和對加工精度容易保證的編程原點，從這個零件圖樣分析，編程原點設置在工件中心，會有利于畫圖和加工。同時在畫輪廓中要注意畫圖樣尺寸公差的中差值進行畫圖，如圖樣中有同一個輪廓，但它的公差帶不同，如49-0.02-0.05mm和28±0.02mm，畫圖的時候需要轉換成48.965mm 和28mm來畫輪廓，這樣在加工過程中對于同一輪廓一次精加工都能保證尺寸精度，同時提高了精加工速度。MastercamX7對零件92mm×80mm面輪廓二維畫圖如圖2所示、零件φ96mm面輪廓

二維畫圖如圖3所示。

圖1

圖2

圖3

3. 粗精加工參數的設置和刀路軌跡生成

采用2D高速刀路（2D動態中心除料）和外形銑削相結合進行開粗，大余量的采用2D高速刀路（2D動態中心除料），步進量在刀具直徑的25%～35%之間，切深15mm，走刀速度在2 000～3 000之間。這個加工方式相比常用的2D挖槽開粗，效率提高3倍左右，這樣有助于快速去除加工余量。封閉窄槽采用外形銑削加工方式，沿著輪廓加工。

倒角和精加工采用外形銑削方式進行精加工道路軌跡生成。92mm×80mm面輪廓粗、精加工軌跡如圖4所示，φ96mm面輪廓粗加工軌跡如圖5所示。

圖4

圖5

4. 加工軌跡模擬仿真

采用MastercamX7自帶的模擬仿真功能對加工軌跡進行仿真，檢查軌跡是否正確和加工是否完整，模擬仿真采用正反面分開進行。如圖6、圖7所示。

5. 后處理NC程序生成

通過仿真檢查所生成的刀路軌跡，確定正確后，利用MastercamX7后處理對刀路軌跡進行機床系統能夠識別的NC代碼，用對應的數控加工設備利用在線傳輸軟件，對零件進行實踐加工。

6. 結語

根據世界技能比賽數控銑項目加工零件特點，在加工工藝上

首先要考慮工件在加工中和在加工完后卸下來后的變形，對于這個零件采用兩面粗加工后，進行應力釋放在進行精加工有利于保證尺寸精度。在畫圖過程中，把主要尺寸需要轉換成尺寸公差的中差值進行畫圖，方便精加工軌跡，提高了精加工的穩定性。在刀路軌跡生成上，采用2D高速刀路（2D動態中心除料）和外形銑削相結合加工，大大提高了加工速度，縮短粗加工時間，為精加工中留有充足的精度控制時間，從而做到零件的高質量。

圖6

圖7

參考文獻：

[1] 薛山.MastercamX6實用教程[M].清華大學出版社，2014.

[2] 佛新崗.基于MasterCAM的數控加工零件尺寸精度控制研究[J] .組合機床與自動化加工技術，2012 （1）.

[3]楊應洪，陳俊冬，尹顯明. MasterCAM軟件在數控加工中的應用[J] . 機械工程與自動化，2013 （3）.

[4] 陳成，盛鋒.MasterCAM在數控自動化加工生產實例中的應用技巧[J] .木材加工機械，2014（3）.

收稿日期：（20150111）