錢春華，錢楊林

（湖南科技經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院，衡陽 421009）

CNC數(shù)控編程技術(shù)在雕刻加工中的巧妙應(yīng)用

錢春華，錢楊林

（湖南科技經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院，衡陽 421009）

0 引言

在現(xiàn)代加工行業(yè)中，雕花、刻字等經(jīng)常出現(xiàn)。而以前的手工雕刻方式已慢慢退出舞臺，取而代之是各種各樣軟件的C N C數(shù)控編程進(jìn)行雕刻，MasterCAM就是廣泛使用的一種數(shù)控編程軟件，下面以MasterCAM為例，談?wù)勂湓诘窨谭矫媾c數(shù)控機床的巧妙結(jié)合運用。

1 構(gòu)建CAD模型

在MasterCAM軟件中構(gòu)建CAD模型，或通過其他方式構(gòu)建CAD模型，再轉(zhuǎn)到MasterCAM軟件中來也行。CAD模型圖如圖1所示。

圖1 CAD模型圖

2 進(jìn)行CAM數(shù)控編程

加工工藝安排如下，在MasterCAM中先把零件表面通過平刀或圓鼻刀（刀具材料最好是合金刀）挖槽粗加工，留余量0.5左右，然后半精留余量0.15左右，再精加工到位（即余量為0）。注精加工平面或豎直面用合金刀平刀，而曲面用合金刀球刀。最后才進(jìn)行雕刻工作。下面主要談?wù)勂涞窨痰腃AM編程。根據(jù)實際情況，結(jié)合MasterCAM軟件和數(shù)控機床特點，可用以下三種方法進(jìn)行處理。

1）編程用球刀，余量為負(fù)值（即切深），機床裝刀根據(jù)需要裝球刀或其他合適刀具，在曲面上數(shù)控雕刻狗圖形具體操作步驟如下：

第一步Toolpaths-Surface-Finish-Project-All-Surface-Done執(zhí)行, 彈出曲面投影精加工對話框。第二步 在刀具欄空白區(qū)單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇Create new tool命令，系統(tǒng)彈出定義刀具對話框，創(chuàng)建一把D2R1球刀。第三步選擇曲面投影對話框中的Tool parameters選項卡，輸入相關(guān)參數(shù)。第四步 選擇曲面投影精加工對話框中的Surface parameters選項卡,輸入相關(guān)參數(shù)，注Stock to leave(余量)為：-0.6。第五步選擇曲面投影精加工Finish project parameters選項卡，輸入相關(guān)參數(shù)如圖2所示。

圖2 Finish project parameters選項卡

鼠標(biāo)左鍵單擊確定按鈕，第六步選擇Window用鼠標(biāo)左鍵窗選方式選取“狗”圖案，并捕捉圖案外邊緣一點為進(jìn)刀點。

第七步按Done執(zhí)行，系統(tǒng)將產(chǎn)生曲面投影刀具路徑。第八步 選擇BACKUP返回上一層菜單。第九步 單擊Operations系統(tǒng)彈出Operations Manager操作管理對話框，在曲面投影刀具路徑Surface Finish Project上單擊右鍵選Copy，然后在Surface Finish Project單擊右鍵選Paste, 第十步 重復(fù)操作三遍，這樣操作管理對話框Operations Manager中便有四個Surface Finish Project曲面投影刀具路徑，第十一步鼠標(biāo)左鍵點擊第一個Surface Finish Project 下的Parameters打開Surface Finish Project對話框，第十二步 選擇Surface Parameters選項卡把Stock to leave（余量）設(shè)為-0.15, 第十六步 同上操作把后面三個Surface Finish Project (曲面投影精加工)的 Stock to leave（余量）依次改為-0.3，-0.45 ,-0.6， 以實現(xiàn)分層（即每次銑料0.15厚度）解決了在Surface Finish Project中不能依次分層銑削問題。然后在加工操作管理對話框Operations Manager中把四個Surface Finish Project（曲面投影精加工）同時選取，鼠標(biāo)左鍵點擊Post，四個一起后處理生成NC代碼，可把此NC代碼送入數(shù)控銑床，進(jìn)行雕刻加工。此NC代碼在數(shù)控機床中表現(xiàn)是一個整體，中間不會停頓。模擬加工后效果如圖3所示。

圖3 模擬加工后效果

2）編程用平刀或其他刀具，具體操作同（2），但余量留正值，因MasterCAM軟件平刀余量不能為負(fù)值，或負(fù)余量不能超過其刀具刀角半徑，（基本上所有CAM軟件都有此特性）。我們可編四個同樣雕刻程式，但余量依次為：0.75、0.5、0.25、0，四個一起后處理生成NC代碼，可把此NC代碼送入數(shù)控銑床，進(jìn)行雕刻加工。此NC代碼在數(shù)控機床中表現(xiàn)是一個整體，中間不會停頓。但在對好刀后把機床G54的Z值下降-1mm，這樣也可產(chǎn)生總雕刻深1 mm，每次切深0.25 mm的效果。

3）以下介紹一種萬能“騙刀”法，即在Mastercam軟件編程中定義一把直徑D0刀具（刀具類型球刀或平刀均可），同上操作編一個Surface Finish Project（曲面投影刀具路徑），注意 Stock to leave（即余量）為0，然后運算生成曲面投影精加工刀具路徑，再把這一個曲面投影刀具路徑后處理出NC程序，在數(shù)控銑床上根據(jù)需要裝上合適刀具，并重復(fù)運行此NC程序多次，每次須把機床G54的Z值依次下降一個增量（即每層切深），直到達(dá)到所需深度。

3 結(jié)論

雕刻在加工行業(yè)中較為常見，目前Mastercam等編程軟件在加工行業(yè)也得以廣泛應(yīng)用，基于Mastercam等編程軟件特點，結(jié)合CNC數(shù)控銑床特點采用以上方式靈活處理，即可保證零件生產(chǎn)質(zhì)量，又可提高生產(chǎn)效率。

CNC machining nc programming technology in the carving of the ingenious application of

QIAN Chun-hua, QIAN Yang-lin

本文通過對圓弧曲面數(shù)控雕刻加工的實例表述，給出了圓弧曲面數(shù)控雕刻的編程加工應(yīng)用步驟，在圓弧曲面數(shù)控雕刻加工中，針對于編程軟件的特點和數(shù)控銑床的特點，采用了靈活實用編程方案和可靠有效的數(shù)控加工工藝，從而保證零件加工質(zhì)量和加工效率，也使企業(yè)經(jīng)濟效益和生產(chǎn)水平得以提高。

刀具路徑；余量；騙刀

錢春華（1965－），男，講師，本科，高級數(shù)控編程員，具有豐富的數(shù)控實踐經(jīng)驗。

TH16

B

1009-0134(2010)03-0030-02

2009-10-22