在Master CAM中進行曲面類模具零件數控加工教學規劃

李波

(湘西民族職業技術學院，湖南 吉首 416000)

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在Master CAM中進行曲面類模具零件數控加工教學規劃

李波

(湘西民族職業技術學院，湖南 吉首 416000)

本文Master CAM軟件的功能性出發，著力于模具曲面類零件數控加工中的自動編程，從而對Master CAM對模具零件數控加工進行教學課程規劃。

數控加工；自動編程；課程規劃

1 前言

Master CAM課程既是一門理論性的課程，又是為數控銑削和加工中心實踐服務的課程，它要求能夠使用Master CAM軟件對模具零件進行有效的二維或三維造型，分析數控加工的工藝過程，又要規劃模具零件數控加工的刀具路徑，對實體加工進行模擬操作，對NC代碼進行有效的生成與傳輸等。

相對于比較簡單的模具零件，只需要采用手工編程即可，但是對于較復雜的輪廓，如模具的曲面零件，就需借助于軟件自動生成程序來對其加工。在此，以某一個模具零件的數控加工來指導學生如何通過Master CAM軟件對所設計的模具零件進行加工，提高學生的學習興趣，引導學生很好地學習本課程。

2 拋出課題，分析并規劃該模具零件數控加工的工藝過程

2.1 拋出課題，并對零件加工工藝分析

如圖1所示為需要加工的零件圖。要運用Master CAM軟件對零件進行數控加工程序自動生成，首先要對零件進行加工工藝分析，確定合理的加工順序。在保證零件表面粗糙度和加工精度的同時，要盡量減少換刀次數，提高加工效率，充分考慮零件的形狀、尺寸精度，以及零件剛度和變形等因素，嚴格遵循“先粗后精、先面后孔、先內后外、基面先行”的加工原則。該零件需要銑削的內容有一個實體表面和與之相交的平面。

圖1 可樂瓶底電極模零件圖

圖2 實體加工模擬圖

2.2 講解零件建模的方法

在進行零件加工之前，首先是要根據該零件所給出的相應尺寸進行建模。建模成什么樣子，在規劃完加工刀具路徑之后的模擬加工中，就要讓它呈現出什么樣子，如圖2所示。該模具零件除了基本尺寸之外，并沒有太多的技術要求與形位公差要求，所以建模略微簡單，只需要通過實體旋轉、掃描曲面、實體切割、實體倒圓角、實體拉伸進行建模即可。

2.3 教授學生怎樣規劃該零件的刀具路徑并設定相應參數

2.3.1 設定零件毛坯的尺寸。該零件尺寸為150mm×150mm，故設定加工毛坯的X與Y方向長度均為150mm，設定Z向的高度為66mm，并設定加工的中心位置為工件上表面的中心，即(0、0、66)，并勾選“顯示工件”復選框，單擊[確定]即可。

2.3.2 規劃可樂瓶底周邊輪廓材料的切除刀具路徑。在150×150的平面內繪制一個R58的輔助圓，用于切除周邊材料。通過依次選擇[T刀具路徑]/[C外形加工]后，即可選擇R58的輔助圓，選擇[D執行]后，進入到外形銑削參數設定對話中，選擇?24mm的立銑刀，并設定相應的主軸轉速、切削速度、加工深度、進退刀方式、刀具補正方向等相應參數，然后單擊[確定]按鈕即可生成外形加工刀具路徑。

2.3.3 規劃可樂瓶底表面材料的切除刀具路徑。在此，分為粗銑、半精銑、精銑三個步驟進行刀具路徑規劃。

一是粗銑，選擇[T刀具路徑]/[U曲面][R粗加工]/[R放射狀]，選擇該實體零件，選擇150mm×150mm矩形為加工邊界，銑刀選擇為?20R3mm圓角刀，由外而內進行銑削，銑削角度為360，間角為5，最大切削深度為5mm。同時確定其他加工參數，在設定加工預留量為0.5mm。同時確定相應的主軸轉速、切削速度、加工深度等其他各項參數。

二是半精銑，選擇“C等高外形粗加工”，選擇該實體零件，選擇150mm×150mm矩形為加工邊界，銑刀選擇為?20R3mm圓角刀，加工預留量為0.2mm，最大切削深度為2mm，同時確定其他各項參數。

三是精銑，選擇“C等高外形精加工”，選擇該實體零件，選擇150mm×150mm矩形為加工邊界，銑刀選擇?12球頭銑刀，加工預留量為0，最大切削深度為0.3mm，同時確定其他各項參數。

2.4 教授學生掌握怎樣進行實體加工模擬

在完成可樂瓶底電極模的數控加工刀具路徑規劃后，通過實體加工過程的模擬操作，能夠非常直觀地查看該零件的刀具路徑規劃是否合理，是否存在刀具干涉現象，進一步提高加工的可靠性與安全性，從而避免在實際的工廠生產加工中出現不必要的問題。

2.5 教授學生如何得到數控加工所需的NC程序

無論怎樣對加工零件進行分析，怎樣規劃它的加工刀具路徑，Master CAM最終的目的是要生成數控機床能夠識別且精度要求高的數控加工程序。在Master CAM彈出“操作管理器”中點選后處理，在彈出的后處理對話框中將NC兩個復選框打“√”，單擊[確定]，即生成了NC程序。后處理生成的NC程序應適當修改，如能符合所用數控機床的需求，就可直接輸入到數控機床上，進行數控加工使用。

3 總結

Master CAM軟件中曲面銑削涵蓋了8種曲面粗加工與10種曲面精加工方法，在課程教學過程中，注意學生能力的培養，提升學生學習的積極性，要讓學生認真地分析該零件圖的結構，選擇合適的曲面粗、精加工方法，規劃好具體的切削加工刀具路徑，從而生成數控加工所需的數控程序。同時還要考慮到加工精度、加工工時、降低耗材，提高零件加工的效率，真正體現出自動編程的優越性和高效性。

[1] 謝秋馨.在Master CAM中進行曲面自動加工教學的探索[J].湖南農機,2013.

[2] 何滿才.數控編程與加工——Master CAM9.0實例詳解[M].北京：人民郵電出版社,2004.

李波(1984-)，男，漢族，湖南永興人，碩士，講師，湘西民族職業技術學院，研究方向：數控加工、模具設計與制造。

TH164

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1671-1602(2016)20-0004-01