崔靜，侯延升

（1.陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控工程學(xué)院,陜西咸陽(yáng),712000；2.陜西彩虹電子玻璃有限公司,陜西咸陽(yáng)712000）

1.引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，加工零件的結(jié)構(gòu)和形狀在不斷改進(jìn)，對(duì)加工質(zhì)量要求越來越高。手工編程的方式已滿足不了加工的要求。對(duì)于曲面類零件的多軸加工，采用手工編程的方法已無法完成。采用自動(dòng)編程的方法來實(shí)現(xiàn)，既可提高編程效率又可提高加工質(zhì)量，自動(dòng)在多軸加工中發(fā)揮著重要的作用。文章以風(fēng)罩零件（如圖1）為例，主要研究Power MILL軟件對(duì)曲面零件多軸加工自動(dòng)編程的具體方法。通過軟件的使用，可提高編程效率，降低生產(chǎn)成本。

2.采用PowerM ILL自動(dòng)編程

Power MILL是英國(guó)Delcam Plc公司出品的功能強(qiáng)大、加工策略豐富的數(shù)控加工編程軟件系統(tǒng)。采用全新的中文WINDOWS用戶界面，提供完善的加工策略，幫助用戶產(chǎn)生最隹的加工方案，從而提高加工效率，減少手工修整，快速產(chǎn)生粗、精加工路徑，并且任何方案的修改和重新計(jì)算幾乎在瞬間完成，縮短85%的刀具路徑計(jì)算時(shí)間，對(duì)2-5軸的數(shù)控加工包括刀柄、刀夾進(jìn)行完整的乾涉檢查與排除。具有集成一的加工實(shí)體仿真，方便用戶在加工前了解整個(gè)加工過程及加工結(jié)果，節(jié)省加工時(shí)間。

2.1 自動(dòng)編程前的準(zhǔn)備工作

2.1.1 新建加工項(xiàng)目

啟動(dòng)Power MILL2010軟件，打開Power MILL系統(tǒng)。

2.1.2 輸入模型

在下拉菜單中單擊“文件”→“輸入模型”，打開“輸入模型”對(duì)話框，在所存盤的文件中選擇零件模型（采用Pro/E軟件，對(duì)風(fēng)罩零件進(jìn)行實(shí)體造型，具體過程略。），文件類型選擇，然后單擊“打開”（如圖 2）。

2.1.3 零件工藝分析

風(fēng)罩零件屬于曲面類零件，需要兩面加工，整個(gè)加工過程按照粗精加工劃分工序。即采用模型區(qū)域清除進(jìn)行粗加工，三維偏置精加工進(jìn)行二次粗加工，高精加工進(jìn)行最終的精加工。繼而需要使用三把刀具。（工藝表見表1）

2.2 風(fēng)罩底面加工

2.2.1 建立坐標(biāo)系

右擊左邊資源管理器中的“用戶坐標(biāo)系”→“產(chǎn)生并定向用戶坐標(biāo)”→“用戶坐標(biāo)系在選項(xiàng)頂部”，產(chǎn)生坐標(biāo)系1，右擊“坐標(biāo)系1”打開用戶坐標(biāo)系編輯器，將X軸旋轉(zhuǎn)180度。

2.2.2 創(chuàng)建毛坯

2.2.3 創(chuàng)建刀具

（1）創(chuàng)建粗加工刀具：在資源管理器中右擊“刀具”樹枝，在快捷菜單中選擇“產(chǎn)生刀具”→“刀尖圓角端銑刀”，打開“刀尖圓角端銑刀”表格，進(jìn)行刀體部分參數(shù)設(shè)置。完成上述參數(shù)設(shè)置后，單擊“關(guān)閉”按鈕，即可創(chuàng)建一把刀尖圓角端銑刀d10r1。

（2）創(chuàng)建三維偏置精加工刀具：在資源管理器中右擊“刀具”樹枝，在快捷菜單中選擇“產(chǎn)生刀具”→“球頭刀”，打開“球頭刀”表格，進(jìn)行刀體部分參數(shù)設(shè)置。完成上述參數(shù)設(shè)置后，單擊“關(guān)閉”按鈕，即可創(chuàng)建一把球頭刀bn6。

（3）創(chuàng)建等高精加工刀具:在資源管理器中右擊“刀具”樹枝，在快捷菜單中選擇“產(chǎn)生刀具”→“球頭刀”，打開“球頭刀”表格，進(jìn)行刀體部分參數(shù)設(shè)置。完成上述參數(shù)設(shè)置后，單擊“關(guān)閉”按鈕，即可創(chuàng)建一把球頭刀bn3。

2.2.4 設(shè)置進(jìn)給率、快進(jìn)高度、加工開始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)

2.2.5 底面加工

（1）計(jì)算模型區(qū)域清除進(jìn)行粗加工

（2）計(jì)算三維偏置精加工刀具路徑進(jìn)行二次粗加工

首先，激活球頭刀bn6在綜合工具欄中單擊刀具路徑策略按鈕，打開“策略選取器”對(duì)話框，選擇“精加工”選項(xiàng)卡，打開“精加工刀具路徑策略”對(duì)話框，在該對(duì)話框中選擇“三維偏置精加工”，然后單擊“接受”按鈕，打開“三維偏置精加工”表格，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。設(shè)置完成后，單擊“計(jì)算”按鈕，生成刀具路徑。激活精加工刀具路徑，進(jìn)行精加工仿真。過程如圖5所示。

（3）計(jì)算等高精加工刀具路徑進(jìn)行等高精加工

首先，激活球頭刀bn3，在綜合工具欄中單擊刀具路徑策略按鈕，打開“策略選取器”對(duì)話框，選擇“精加工”選項(xiàng)卡，打開“精加工刀具路徑策略”對(duì)話框，在該對(duì)話框中選擇“等高精加工”，然后單擊“接受”按鈕，打開“等高精加工”表格，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。設(shè)置完成后，單擊“計(jì)算”按鈕。生成刀具路徑。激活精加工刀具路徑，進(jìn)行精加工仿真。過程如圖6所示。到此，底面所有加工完成。

2.3 風(fēng)罩零件正面加工

2.3.1 重新設(shè)定坐標(biāo)系，進(jìn)行零件正面加工。

將未加工面朝上，右擊Power MILL資源管理器中的用戶坐標(biāo)系，點(diǎn)擊“產(chǎn)生并定向用戶坐標(biāo)系”-選擇“使用毛坯定位用戶坐標(biāo)系”。選擇毛坯上表面中心點(diǎn)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)名稱為“1”的新的坐標(biāo)系。右擊該名為“1”的坐標(biāo)系，在快捷菜單中選擇“激活”，出現(xiàn)設(shè)定坐標(biāo)系操控版。按照右手笛卡爾原則，重新設(shè)置坐標(biāo)系三個(gè)軸的方向。設(shè)置完成后點(diǎn)擊按鈕如圖7。

2.3.2 設(shè)置快進(jìn)高度

2.3.3 設(shè)置加工開始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)

2.3.4 計(jì)算粗加工刀具路徑進(jìn)行粗加工

2.3.5 計(jì)算三維偏置精加工刀具路徑進(jìn)行二次粗加工

首先，激活球頭刀bn6在綜合工具欄中單擊刀具路徑策略按鈕，打開“策略選取器”對(duì)話框，選擇“精加工”選項(xiàng)卡，打開“精加工刀具路徑策略”對(duì)話框，在該對(duì)話框中選擇“三位偏置精加工”，然后單擊“接受”按鈕，打開“三維偏置精加工”表格進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置完成后，單擊“計(jì)算”按鈕生成刀具路徑。激活精加工刀具路徑，進(jìn)行精加工仿真。過程如圖9所示。

2.3.6 計(jì)算等高精加工刀具路徑進(jìn)行等高精加工

首先，激活球頭刀bn3，在綜合工具欄中單擊刀具路徑策略按鈕，打開“策略選取器”對(duì)話框，選擇“精加工”選項(xiàng)卡，打開“精加工刀具路徑策略”對(duì)話框，在該對(duì)話框中選擇“等高精加工”，然后單擊“接受”按鈕，打開“等高精加工”表格，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。設(shè)置完成后，單擊“計(jì)算”按鈕。生成刀具路徑。激活精加工刀具路徑，進(jìn)行精加工仿真。過程如圖10所示。

2.4 計(jì)算清角刀具路徑進(jìn)行清角加工

2.5 程序后置處理

在PowerMILI資源管理器中，右擊精加工刀具路徑cu-d10r1-d，在彈出的快捷菜單中選擇“產(chǎn)生獨(dú)立的NC程序”選項(xiàng)，系統(tǒng)即在NC程序樹枝上產(chǎn)生cu-d10r1-d刀具路徑的獨(dú)立NC程序。接著雙擊資源管理器中的“NC程序”樹枝，展開NC程序列表，右擊cu-d10r1-d刀具路徑，在彈出的快捷菜單中選擇“設(shè)置”選項(xiàng)，打開圖12所示NC程序：cu-d10r1-d窗口，按圖12所示設(shè)置參數(shù)，完成后，單擊“寫入”按鈕，即以記事本的形式產(chǎn)生NC程序存于E/：1122.tap文件，打開如圖13所示。依據(jù)同樣的方法，即可輸出其他刀具路徑獨(dú)立的NC程序。

2.6 數(shù)控加工

后置程序傳入機(jī)床，進(jìn)行零件加工（如圖14）。

3.結(jié)語

采用PowerMILI軟件，針對(duì)曲面零件進(jìn)行多軸自動(dòng)編程，可大大提高編程效率，縮短零件制造周期。通過軟件的加工策略，可清楚地了解加工過程中刀具是否干涉、路線是否合理，進(jìn)而設(shè)計(jì)出最適合的刀路，提高加工精度。

[1]廖海平，曾翠華.PowerMILI的后處理應(yīng)用技巧[J].模具制造，2007,（6）:61-64.

[2]朱克憶.PowerMILI數(shù)控加工編程實(shí)用教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.