基于EdgeCAM的數控加工技術在模具加工中的應用分析

李波，向偉

(湘西民族職業技術學院機電工程系，湖南 吉首 416000)

EdgeCAM，是一套智能數控編程系統，其已經廣泛應用在模具加工之中，包括主軸多刀駕車銑復合數控加工、二軸到五軸數控銑切等。由此能夠發現，基于EdgeCAM的數控加工技術，具有模具制造、復合加工、產品生產等多項功能。所以，該項技術在車窗加工、模具技工、數控界中，都具有重要的地位，將其合理的應用在加工工作中，可以進一步提高工作的質量、效率。

1 基于EdgeCAM的數控加工技術的特點

1.1 CAD數據讀取

基于EdgeCAM的數控加工技術，實際上其能夠接收很多不同形式的文件，如ACIS、VDA、DXF、DWG等。同時，在這一過程中，并不需要對數據進行轉換，并能夠保證其參數具有較強的穩定性，能夠生成與CAD環境動態關聯的路徑。具體來說，在數控加工技術中，很多不同的實體文件，能夠共存在同一個環境之中，而不同的實體文件，可以被同時打開。基于這樣的方式，能夠將被加工的毛坯、夾具、共零件等，指定為任意一個實體[1]。換言之，從CAD轉換到CAM的過程中，其依據就是實體模型，但是并不需要對其進行轉換。基于這一前提，可以避免數據丟失的問題，所以在后期的工作中，并不需要工作人員對模型，進行人工修補。通過這樣的方式，除了可以節省更多的人力、時間，也能夠規避人為修補工作而產生的遺漏、誤差問題。

1.2 易學易用

在當前的社會中，Windows系統，是人們經常接觸的工具，其具有便捷、高效的特點。同時，基于EdgeCAM的數控加工技術，是以Windows系統為基礎，而進行設計、開發的，符合人們平時使用計算機界面的習慣。在操作的過程中，使用人員可以對界面的風格進行自定義變化，同時結合自身的需求，也能夠對中英文界面進行切換。另外，在EdgeCAM系統中，還能夠在同一時間將不同的窗口顯示出來，并沿用了計算機系統中，常用的快捷操作方式，進而更加凸顯人性化、便捷化的特征。

1.3 導向式處理

EdgeCAM系統中，具備導向式后處理子系統，其具有較強的智能性。在這一基礎上，EdgeCAM系統自動對不同的代碼，進行編譯、調試等相關的工作。同時，在EdgeCAM系統的界面中，能夠任意添加自動指令M，以此來滿足模具設計、加工的需求[2]。除此之外，EdgeCAM系統中，還存在很多高級的功能，包括允許二次開發等，其能夠將被加工零件裝配模型的參數，進行直接讀取。與此同時，在加工實體模型中，EdgeCAM系統可以自動找到其中的參數，并對其進行識別與分析，同時基于對CAD環境動態關聯，對刀具路徑進行自動更新。

2 基于EdgeCAM的數控加工技術在模具加工中的應用方式

2.1 加工機殼模胎

為了實現BP機殼模胎的加工，可以采用MDT5進行設計，同時將存儲格式設定為*.DWG。通過系統的分析，能夠發現零件的型面，是由多個就有不規則的曲面構成的，通過對工藝的分析，可以采用三坐標機床行切法，完成精加工、粗加工。隨后，通過EdgeCAM系統對加工的程序進行編制，如果使用一般的軟件，那么其第一步工作，就是對文件的格式進行轉換，最終生成SAT、IGES等[3]。也就是說，這樣的方式，不僅會浪費時間，還會導致模型的信息產生丟失的現象，無法實現數據的完整讀取。

針對上述的問題，工作人員可以將EdgeCAM5.5系統，應用在模具加工之中。將其作為基礎，可以有效避免數據讀取的參數，同時EdgeCAM5.5系統，還能夠與很多不同CAD格式進行兼容，無需對文件的格式進行轉換，即對被加工零件的參數，進行直接讀取。總的來說，應用EdgeCAM5.5系統，能夠滿足實際工作的需求，并在工具條、動態菜單中，為使用者提供了不同形式的加工方式，能夠滿足工作的要求。另外，采用EdgeCAM5.5系統，其具有動態顯示特性，可以將很多現實情況中無法使用的功能，進行直接的過濾，只為工作人員提供有價值的選項，進而提高工作的效率、質量[4]。

2.2 動態實體模擬

在EdgeCAM系統中，其具有兩種不同的仿真模式，即快速仿真、模擬加工，其具有更加真實的仿真效果，并能夠通過不同的方式將其呈現出來，如剖視、半透明、線框、實體等。在對實體進行仿真模擬的過程中，工作人員可以對任意一個角進行操作，放大、旋轉、拖動等。完成仿真以后，可以將其輸出為STL格式，同時能夠在不同的時刻完成。例如：在機床加工的項目中，EdgeCAM系統的仿真器，就能夠為相關工作提供基本前提，保證機床仿真的完整性。實際上，EdgeCAM系統中的仿真功能，能夠對干涉碰撞、再現出過切等，進行精準的檢測、驗證。同時，在編程的過程中，其中的刀塔、道具、主軸、副主軸等，往往其自身的位置會發生變化，究其原因就是在編程的過程中，工作人員所考慮的因素缺乏全面性[5]。

但是，將EdgeCAM5.5系統應用數控加工中，則能夠很好的解決當前的上述問題（如圖1）。具體來說，在該系統中，不僅能夠對EdgeCAM系統所編制的程序，進行全面的檢驗，也能夠在模具加工的過程中，保證各個部件不會發生串位的現象，包括刀塔、道具、主軸、副主軸等。基于這樣的方式，能夠最大程度的發揮EdgeCAM5.5系統中，兩種不同仿真模式的價值，避免其相互之間發生碰撞、干涉等問題，提高模具設計的合理性、科學性。

圖 1 采用EdgeCAM5.5系統對模具加工的動態模擬結果

2.3 進行平面加工

由于采用組成加工的策略，所以能夠幫助工作人員，節省更多設置輔助功能的時間，這一部分的工作內容，主要包括加工方式、冷卻液、主軸狀態等。在EdgeCAM5.5系統中，其瀏覽的功能中具有“平面銑成組加工”的現象，其中包含很多詳細步驟，都具有自動加載的輔助功能。另一方面，工作人員能夠發現，平面銑路徑、道具路徑之間，具有較強的一致性[6]。

同時，在應用EdgeCAM5.5系統中，項目管理的工具屬于一類軟件的統稱，其主要的功能就是通過項目、過程、產品、人員的分析、管理，保證模具加工項目，能夠按照既定的進度、成本、質量等相關的標準，更加順利的進行。具體來說，在加工的過程中，主要會采用工程項目管理軟件、非工程項目類管理軟件。在EdgeCAM5.5系統的基礎上，上述的軟件能夠以Web頁面的方式，記錄零件設計、生產、項目加工的所有數據，并為模型文件、道具關聯提供有效的管理系統。基于這樣的方式，能夠在很大程度上，強化模具加工的效果，也便于工作人員發現加工中所存在的問題，并進行有針對性的解決[7]。

2.4 確定道具路徑

在應用EdgeCAM5.5系統的實際操作之中，由于在加工的過程中，會使用球頭立銑刀，其直徑為8 mm，所以就會采用“Z軸粗加工”的方式進行編程。在設定完成模具的加工參數以后，需要以自動生成的方式，得到零件的粗加工刀具路徑。在整個操作過程中，工作人員可以同時按下Alt+A鍵的方式，對所有的曲面進行選擇。然后，對無用曲面進行點擊操作，就能夠一次選擇組成型面大小不等曲面，共計63個。

采用EdgeCAM5.5系統，其中模具加工中，具備處型面、自動捕捉曲面等功能，同時EdgeCAM5.5系統還能夠對參數，進行更加完整的設置，由此生成系統的體系。在這一基礎上，即便模具加工型面，具有復雜不堪的特征，也并不需要對其進行反復、多次的操作，就可以生成多個層面的刀具路徑。所以，在工作中，工作人員不需要為軟件的精度而擔心。同樣，在對模具進行精加工的過程中，可以使用直徑為2 mm的球頭立銑刀，同時以“等粗糙度精加工”的方式，完成模具加工的編程[8]。另外，在設定完成模具的加工參數以后，需要以自動生成粗加工刀具路徑的方式（如圖2），得到精加工刀具的路徑。

圖 2 采用EdgeCAM5.5系統確定刀具路徑

2.5 生成NC代碼

在基于EdgeCAM5.5系統的數控加工技術之中，完成以上的步驟后，需要采用仿真的方式，證明其相關的程序、模具等，是否具有較強的科學性、可行性。在這一過程中，如果能夠生成NC代碼，則說明模具有明顯的可行性，即可以進行后續的加工與應用。同時，工作人員也能夠依據當前的實際需求，利用EdgeCAM5.5系統中的后處理模板編譯器，設置適合自己操作習慣的模板。通過這樣方式，就能夠通過工作人員自己編譯形成的處理模板，生成一套更加完整的NC代碼，并可以將其應用在試切的工作中。總體而言，基于EdgeCAM系統的數據加工技術，其具有較為豐富、多樣、自動化的功能，將其應用在功能在模具加工中，能夠進一步提高工作的簡易性、精度性，可以增強企業的綜合競爭實力。

3 結語

綜上所述，EdgeCAM系統具有較強的功能、性能，將其為應用在數控加工中，可以有效的提高其質量、效率。將其作為基礎，可以保證模具加工參數的精準性，減少部件發生從串位的現象，并為工作人員提供與有價值的工作依據。所以，通過本文的發現，基于EdgeCAM系統的數控加工技術，具有較強的可行性，可以將其應用在模具加工之中。