彭 敏

（廣東省高級技工學校，廣東 廣州 510800）

Camel與平面設計軟件結(jié)合在數(shù)控加工中的應用分析

彭 敏

（廣東省高級技工學校，廣東 廣州 510800）

主要就Delcam與平面設計軟件結(jié)合在數(shù)控加工中的應用展開了深入的探究工作，分析了采用PS、CAD、CAM等軟件進行平面圖形或3D立體模型的設計，而后再采用Delcam軟件生成加工生產(chǎn)代碼，并最終將三維模型通過數(shù)控加工生產(chǎn)出來。希望借助于本文的研究工作能夠為有關同行提供一些有價值的參考。

Delcam；數(shù)控加工；應用

通過對Delcam軟件的應用能夠?qū)S、CAD、CAM等軟件所設計出的平面藝術圖像、照片、掃描文件、CAD文件等平面數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)變成為精細的3D立體化浮雕數(shù)字模型，同時還可自主由3D浮雕模型當中生成刀具路徑數(shù)據(jù)并由此來帶動CNC數(shù)控機床。Delcam軟件系統(tǒng)現(xiàn)已在雕刻加工、包裝設計、模具制造、紀念幣制造等多個領域內(nèi)得到了大規(guī)模的普及推廣，通過本次研究可為數(shù)控加工提供更加廣闊的發(fā)展前景，實現(xiàn)技術創(chuàng)新。

1 前期準備

1.1 文件準備

以紀念幣制造為例，所選用的制造材料為金屬銅，毛坯材料尺寸為85 mm×85 mm×32 mm.采用PS軟件對所要浮雕的圖案首先采取預處理，圖像處理尺寸為610×595像素，采用菜單及工具對浮雕圖案進行處理過程為：點擊“磁性套索工具”，選取菜單欄內(nèi)的“反向”項目對菜單欄當中的“清除”項目予以編輯處理，處理完成后存儲文件，格式為JPEG.紀念幣圖案處理結(jié)果如下圖1所示。

圖1 紀念幣圖案處理結(jié)果

1.2 材料設置

應用藝術浮雕設計軟件Delcam對經(jīng)過PS預先處理的圖片再次實施處理，選取【刀具路徑】工具欄內(nèi)的選項欄來產(chǎn)生出粗、細加工刀具路徑。電極Delcam軟件內(nèi)的“文件”選項，亦或是在“模型”單元內(nèi)選中“設計模型尺寸”[1]。而后便可在CAM軟件內(nèi)顯示出所要浮雕圖案的2D平面圖像。將模型尺寸大小設置為79.755 mm×80.5 mm（高 ×寬），分辨率確定為795×795，確定后將設置信息予以存儲。無論是生成何種刀具路徑之前，均應對毛坯尺寸予以準確定義，由此也便可知CAM軟件設計所需應用到的加工材料數(shù)量。于【刀具路徑】工具單元內(nèi)選取【設置材料】選項，便可開啟【材料設置】選項框。在設置材料尺寸大小時應注意以下幾項要點：

（1）在進行材料厚度設置時，必須要依據(jù)模型厚度作為參考依據(jù)，通常要低于模型厚度，實際尺寸大小還需根據(jù)實際情況來加以判斷。

（2）將頂端偏置設定為0，亦或是采用滑塊促使模型可被移動至頂端位置。

（3）將材料高度軸線確定為毛坯頂端部位。

（4）在確定材料設計尺寸后，還需采用“通過圖像產(chǎn)生浮雕”功能，從而在浮雕附近產(chǎn)生出一個能夠標識毛坯的外部輪廓。模型尺寸設置二維圖像如下圖2所示。

圖2 模型尺寸設置

2 刀具加工路徑

2.1 路徑設置

首先，在設置刀具路徑時需針對浮雕圖案采取粗加工處理，由“加工”工具單元內(nèi)選擇浮雕加工項目，由此便可在浮雕加工頁面內(nèi)出現(xiàn)輔助單元窗口。與其他輔助單元窗口相同，可通過點擊輔助單元窗口來獲取“切換幫助”圖標，并在輔助單元窗口頁面根據(jù)實際需要選擇“顯示”或“不顯示”。而要想完成這一操作便需對所要應用的刀具進行路徑設置，點擊獲取“選取”選項，開啟刀具數(shù)據(jù)庫，并經(jīng)由刀具路徑操作項目內(nèi)的刀具數(shù)據(jù)庫圖標來獲取數(shù)據(jù)信息。用戶還可自主于數(shù)據(jù)庫之內(nèi)對于相關的刀具參數(shù)信息予以更正，亦或是將之增添至新道具數(shù)據(jù)庫內(nèi)。由刀具數(shù)據(jù)庫內(nèi)選擇“球刀頭”長度約為3 mm，而后與選取出的刀具所密切相關的各項信息便會直接出現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫的右側(cè)項目欄內(nèi)，若有實際需要還可針對所設置出的數(shù)據(jù)信息進行更改糾正，之后再點擊獲取“選取”項目獲得該刀具。在刀具確定選取后，還應盡可能的保障下切速率、進給速率、主軸轉(zhuǎn)速等切削用量的適宜性。輔助單元窗口的下一項內(nèi)容即為材料設置內(nèi)容，在這一方面便可針對與材料設置密切相關的各項參數(shù)進行設置，由于先前已完成了材料設置，因而各項和材料設置所相關的信息內(nèi)容也便已經(jīng)顯示在了輔助單元窗口內(nèi)。

其次，對于道路路徑設置實施精細加工大都會選用小刀具、短行距、0公差進行處理，由此也就預示著在模型的加工過程中不會產(chǎn)生出富余材料，應用“方框螺旋加工”方式，具體設置內(nèi)容為：

（1）點擊選擇刀具路徑當中的“加工浮雕”選項。

（2）選取所有模型，應用方框螺旋加工策略，0余量，0.01公差。

（3）由3D Finishing選取BallNosel.5mm.

（4）行距確定為0.1.

（5）將加工路徑名稱設置為精細加工。

2.2 仿真路徑

仿真刀具路徑粗加工路徑為：

（1）確定選用粗加工刀具路徑，由刀具路徑頁面選擇“快速仿真刀具路徑”。

（2）在所出現(xiàn)的對話框當中設置浮雕尺寸大小。矩形塊尺寸應當與浮雕最低高度保持一致，與最大高度外加雕刻特征保持一致。浮雕分辨率將直接決定圖像質(zhì)量，但分辨率越高對于計算速度的要求也就更高，在同等計算性能下分辨率越高計算效率越低，因此也不能一味追求高分辨率，而應當根據(jù)實際情況確定出最為適宜的分辨率。

（3）其余默認設置應用，選取“快速仿真刀具路徑”，將虛擬化的材料模型顯示于仿真對話框當中，通過工具欄內(nèi)的“顯示形體”圖標進行查看[2]。

仿真刀具路徑精加工路徑為：

（1）選取并應用已經(jīng)預先完成設置的精加工刀具路徑。

（2）應用其余默認設置，而后選取“快速仿真刀具路徑”。通過工具欄內(nèi)的“顯示形體”圖標進行查看。

2.3 路徑加工信息

（1）浮雕圖案尺寸大小為：

寬 80.5 mm，高 79.755 mm，厚 6.05 mm，最小 X-40.55 mm，最小 Y-39.85 mm，最小 Z-0.83 mm，最大Z0.001 mm.

（2）加工時間：03∶25∶62.

完成加工后由“刀具路徑”工具單元當中點擊獲取刀具路徑存儲選項，選取特定的機床存儲格式進行保存。完成刀具路徑計算以后，對順銑與逆銑加工分別采用不同的顏色進行標識[3]。

3 平面設計與加工工序

3.1 平面設計

將所繪制的浮雕圖像導入至CAD軟件當中，將圖案位置在紀念幣當中的位置予以精準調(diào)控，通過CAD軟件來繪制出一個79.25 mm×79.1 mm的矩形框圖，同時繪制兩圓形圖案，輸入紀念性文字，采用DXF文件格式進行存儲[4]。

應用ACM軟件將CAD軟件繪制完成的DXF文件打開，同時采用刀具路徑、曲面加工、精細加工、投影加工等雕刻手段來對刀具路徑進行繪制，并由此產(chǎn)生出NC加工代碼。

3.2 加工工序

以模具毛坯加工為例，應用三角區(qū)域清除當中的平行區(qū)域清除模式來進行加工處理，對于毛坯外形的選取應當通過鑲塊地面拉拔來產(chǎn)生出相應的實體，并采用零件外形加工切削模式，將加工結(jié)構(gòu)的外觀形狀基本加工出來。加工刀具可選用硬質(zhì)合金涂層銑刀10，轉(zhuǎn)速為5 800 r/min，切深厚度1 mm，進給速度705 mm/min，進給率為87%.

在應用最佳等高經(jīng)加工形式之時將加工區(qū)域選取為型芯表層面，刀具選用硬度強度較大的6涂層銑刀，轉(zhuǎn)速為7 800 r/min，切深厚度1.5 mm，進給速度705 mm/min，進給率為83%.對于模具制品外觀質(zhì)量起到?jīng)Q定性影響的一項因素便是模具拐角及圓倒角等邊角部位，切忌要避免采用直徑完全相同的刀具來進行加工處理[5]。如若采用此種方式，便需將刀具直接切入至尖銳拐角當中，促使刀具的總體負荷量將會異常升高并由此產(chǎn)生震跳現(xiàn)象，對于加工結(jié)構(gòu)的表層質(zhì)量與精度水平造成嚴重影響。對此應當盡可能的選取并應用直徑略微小于圓倒角的刀具，選用自動清角加工處理方式來促使拐角位置的刀具路徑能夠更為憑證，進而確保刀具的整體負荷量能夠得以有效減小。另外，若在模具加工過程中選用了FIX_CONTOUR加工模式，在按鍵區(qū)域三維曲面內(nèi)進行加工，刀具則應選用1.5的合金銑刀，轉(zhuǎn)速為14 855 r/min，切深厚度0.2 mm，進給速度300 mm/min，進給率為10%.

4 結(jié)束語

總而言之，Delcam軟件有著十分強大的功能作用，可被廣泛應用于雕刻加工、包裝設計、模具制造、紀念幣制造等多個專業(yè)領域內(nèi)。在實際應用的過程中，還需注意要確保能夠依據(jù)當前所具備的各項加工設備與條件，同時再結(jié)合以PS、CAD、CAM等多種類型的設計軟件，實現(xiàn)對現(xiàn)有數(shù)控加工設備的最大程度應用，促進生產(chǎn)效率的全面提升，并最終起到減小成本、縮短周期等作用價值，以促使企業(yè)的市場競爭力能夠得以全面提升。

[1]翟萬略.數(shù)控加工新技術MachineDNA應用探討[J].CAD/CAM 與制造業(yè)信息化，2014（1）：23-24.

[2]周宏偉.基于Delcam PowerMILL數(shù)控加工技術在汽車鋁合金輪轂模具制造中的應用[J].鑄造工程，2016，40（2）：5-7.

[3]原紅兵.Power mill數(shù)控加工技術在制造中的應用[J].黑龍江科技信息，2014（23）：13-14.

[4]范紹平.基于Delcam Vortex旋風銑的不銹鋼深腔零件的應用研究[J].機床與液壓，2016，44（20）：62-64.

[5]范紹平.Delcam PowerMILL五軸后處理研究[J].現(xiàn)代制造工程，2016（10）：8-9.

Application Analysis of Camel Combined with Graphic Design Software in NC Machining

PENG Min
（Guangdong Senior Technical School，Guangzhou Guangdong 510800，China）

This paper mainly on Delcam and graphic design software applied in NC machining of in-depth research，design and analysis of the use of PS，CAD，CAM and other software for graphic or 3D solid model，and then using Delcam software to generate the production code，and finally the 3D model by numerical control processing.With the help of the research work in this paper，we can provide some valuable reference for the related colleagues.

delcam；NC machining；application

TP319

B

1672-545X（2017）10-0220-03

2017-07-22

彭 敏（1974-），女，湖南湘鄉(xiāng)人，本科，研究方向：數(shù)控加工。