楊志偉　楊金嶺

[摘要]介紹Mastercam X數(shù)控加工軟件在生產(chǎn)鋁合金輪轂實(shí)際中的應(yīng)用,提高生產(chǎn)效率、增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

[關(guān)鍵詞]Mastercam X 加工 鋁合金輪轂 CAD/CAM

中圖分類(lèi)號(hào):TP2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)0810051-01

Mastercam X是美國(guó)CNC公司開(kāi)發(fā)的基于PC平臺(tái)的CAD/CAM軟件。由CAD和CAM兩部分組成,其中CAD設(shè)計(jì)模塊主要用于繪圖和加工零件造型;CAM部分分成銑削mill模塊、車(chē)削lathe模塊、線(xiàn)切割wire模塊等是集設(shè)計(jì)與制造為一體軟件。車(chē)削模塊主要用于生成車(chē)削加工刀具路徑;銑削模塊主要用于生成銑削加工的刀具路徑;線(xiàn)切割模塊主要用于生成電火花與線(xiàn)切割的加工路徑。

一、Mastercam X數(shù)控加工基本原則

先近后遠(yuǎn)、先內(nèi)后外、先粗加工后精加工;先加工主要表面然后加工次要表面;先加工基準(zhǔn)表面再加工其他表面。

二、運(yùn)用Mastercam X軟件編程的整體工作流程

第1步:運(yùn)用軟件CAD功能創(chuàng)建加工幾何模型;第2步:認(rèn)真分析設(shè)計(jì)圖紙,明確數(shù)控加工的對(duì)象特征;第3步:編制出合理的數(shù)控加工工藝規(guī)程,明確加工設(shè)備及數(shù)控加工系統(tǒng);第4步:運(yùn)用軟件CAM功能,確定加工方式,創(chuàng)建刀具走刀路徑;第5步:對(duì)生成的刀具軌跡進(jìn)行模擬仿真,檢查刀具路徑是否正確、有無(wú)過(guò)切及干涉現(xiàn)象;第6步:選擇與機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)匹配的后置處理,生成NC程序;第7步:運(yùn)用數(shù)控通訊設(shè)備將程序傳入數(shù)控機(jī)床,進(jìn)行首件加工;第8步:對(duì)首件進(jìn)行鑒定,根據(jù)檢測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)程序進(jìn)行評(píng)判,評(píng)價(jià)程序相關(guān)情況,及時(shí)反饋;第9步:經(jīng)檢測(cè)零件加工尺寸全部合格后,可進(jìn)行量產(chǎn)。

三、Mastercam X車(chē)削編程的一般流程

設(shè)計(jì)加工零件→零件加工工藝分析(確定加工路線(xiàn))→設(shè)置坯料和夾具→車(chē)端面加工(找齊端面)→粗車(chē)輪廓→精車(chē)輪廓(達(dá)到要求表面粗糙度)→車(chē)槽→螺紋加工→切斷工件→后處理生成G代碼→G代碼傳給機(jī)床首件加工驗(yàn)證→進(jìn)行批量生產(chǎn)。

以車(chē)為例介紹Mastercam X軟件具體操作過(guò)程如下:

進(jìn)入Mastercam X軟件中;啟動(dòng)刀具路徑/如“粗車(chē)”車(chē)削輪轂內(nèi)外輪輞和背腔;輸入新的NC名稱(chēng)如“輪轂001”;選擇加工圖形;設(shè)置刀具加工路徑參數(shù)選擇刀具類(lèi)型和主軸轉(zhuǎn)數(shù)為1000;設(shè)置進(jìn)刀點(diǎn)、退刀點(diǎn)和換刀點(diǎn);設(shè)置如“粗車(chē)”參數(shù)如粗車(chē)步進(jìn)量、X和Y方向預(yù)留量、切削方法、粗車(chē)方向/角度;刀片參數(shù)設(shè)置如刀片型式、直徑、厚度、刀片材料;刀把參數(shù)設(shè)置如刀把型式、刀把各個(gè)位置尺寸、刀把截面形狀;定義刀具參數(shù)如進(jìn)給率、進(jìn)刀速度、主軸轉(zhuǎn)數(shù)、刀具補(bǔ)正形式設(shè)置;在設(shè)置如“粗車(chē)”參數(shù)對(duì)話(huà)框中點(diǎn)擊“進(jìn)刀參數(shù)”按鈕“進(jìn)入進(jìn)刀參數(shù)”對(duì)話(huà)框設(shè)置內(nèi)容如進(jìn)刀;切削設(shè)定、刀具的寬度補(bǔ)正、開(kāi)始切削位置;在設(shè)置如“粗車(chē)”參數(shù)對(duì)話(huà)框中點(diǎn)擊“進(jìn)/退刀向量”按鈕進(jìn)入“輸入/輸出對(duì)話(huà)框”;生成刀具仿真路徑(如圖1和圖2);執(zhí)行后處理生成G代碼程序;如圖1為鋁合金輪轂預(yù)機(jī)加刀具路徑軌跡模擬結(jié)果圖;如圖2是鋁合金輪轂精車(chē)削加工模擬圖。

四、Mastercam X銑削加工功能

1.銑削加工模塊(Mill)二維編程功能有:外形銑削、挖槽加工、鉆孔加工、面銑削、圓加工等五種方式。

2.三軸加工多用于加工曲面,Mastercam有兩大類(lèi)刀具路徑:粗加工(Rough)和精加工(Finish)。

(1)曲面粗加工功能有:

Parallel(平行銑削);Radial(放射狀加工);Project(投影加工);Flowline(曲面流線(xiàn)加工);Contour(等高輪廓加工);Restmill(殘料加工);Pocket(挖槽加工);Plunge(插銑加工)。

(2)曲面精加工功能有:

Paraellel(平行銑削);Par.Steep(陡斜面銑削);Radial(放射加工);Project(投影加工);Flowline(曲面流線(xiàn));Contour(環(huán)繞等距加工);Shallow(淺平面加工);Pencil(筆式清根加工);Scallop(等高外形加工);Restmill(殘余加工)。

五、Mastercam X銑削加工流程

模型分析;毛坯定義;基準(zhǔn)點(diǎn)確定;設(shè)定安全高度;選擇加工面;刀具選擇和定義;刀具主軸轉(zhuǎn)速和刀具進(jìn)給率定義;選擇加工方式和走刀路徑:仿真模擬加工;后處理生成G代碼;G代碼文件傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床;首件加工驗(yàn)證;進(jìn)行批量生產(chǎn)。

六、總結(jié)

用Mastercam X進(jìn)行CAD/CAM設(shè)計(jì)、制造是比較方便的?？梢越档推髽I(yè)生產(chǎn)成本、提高設(shè)計(jì)精度、縮短設(shè)計(jì)周期、提高生產(chǎn)效率、增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn):

[1]胡素云編著,Mastercam X2中文版數(shù)控加工實(shí)例精解,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.

[2]李傳民、王向麗、胡仁喜主編,Mastercam X MR2中文版標(biāo)準(zhǔn)實(shí)例教程,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.

作者簡(jiǎn)介:

楊志偉(1981-),男,河北省秦皇島市人,本科、助理工程師,主要從事鍛造、旋壓、機(jī)加設(shè)計(jì)及工藝工作;楊金嶺(1965-),男,河北省任丘市人,本科、工程師,主要從事鍛造、旋壓、機(jī)加設(shè)計(jì)及工藝和質(zhì)量工作。