任素惠 王金甫

摘 ? 要：為了提高模具型腔數控加工能力，將計算機輔助軟件Cimatron CAM運用到數控編程中，首先闡述了型腔加工工藝制定，其次從粗加工、半精加工、精加工模具型腔面三個方面闡述了Cimatron CAM型腔編程設計，最后將做好的數控程序導出來，通過實踐證明，Cimatron CAM能夠有效降低數控編程難度，節(jié)約了大量的編程時間，同時對于提高模具型腔的加工效率以及質量有著顯著的效果。

關鍵詞：計算機輔助軟件 ?模具型腔 ?數控加工

中圖分類號：TP391.7 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）02（b）-0102-02

數控技術的發(fā)明為機械制造業(yè)帶來了巨大的變革，數控技術的應用能夠有效的降低工人的工作量，提高零件的生產效率與品質。以現代計算機技術與信息技術為載體的CAM技術成為了最受歡迎的輔助軟件之一，將CAM應用到機械制造業(yè)中能夠帶來高效、高質的生產成效。Cimatron軟件是在CAD/CAM的基礎功能上進行的高級延伸，具有非常廣泛的企業(yè)認知度。Cimatron軟件本身具有功能齊全的編程模塊，包含有銑削加工、多軸加工以及電加工等各種CAM特征，同時生產中一些不規(guī)則形狀的零件內腔也能夠輕松應對，加工出符合圖紙設計的零件尺寸。

1 ?型腔加工工藝制定

選取的帶有型腔的零部件如圖1所示，該零部件已經完成了外平面的銑削加工，只剩余不規(guī)則形狀的型腔未加工，由于零件外圍輪廓為規(guī)則的長方體，裝夾方式采用壓板壓緊的方式固定在工作臺上。分析零件圖紙尺寸及粗糙度要求可以得出，零件外形尺寸不大，并且待加工面為凹面，表面光潔度要求不嚴格，輪廓形狀不規(guī)則，并且有較小半徑的圓角存在，因此型腔的加工工藝見表1。

2 ?Cimatron ?CAM型腔編程設計

2.1 粗加工模具型腔面

將建好的零件模型導入到Cimatron ?CAM編程軟件中，設定XY平面為基準面，Z軸反方向為刀具正方向，確保刀具與零件間留有足夠的安全距離。以輪廓形狀為導向進行立銑粗加工，加工方式單一、快捷，選取型腔內表面的圓周與底面為加工面，銑削進給量設置為0.3mm固定數值，即每一次的切削深度為0.3mm，刀具選取Φ12平底白鋼刀具，同一高度平面的加工方式采用跟隨部件，步距取值為刀具直徑的一半，設定加工中心主軸轉速為1500r/min，進給率為1200mm/min，圓周面以及底面均留0.5mm的加工余量，加工完成的刀具路徑呈現成梯田形。

2.2 半精加工模具型腔面

粗加工完成后進行半精加工，按照規(guī)定的型腔輪廓路徑進行銑削加工，設定為邊界驅動以及跟隨圓周的加工方式，采用逆時針方向的刀具路徑。刀具選取Φ8圓鼻刀，步距取值為刀具直徑的三成，設定加工中心主軸轉速為2000r/min，進給率為1200mm/min，圓周面以及底面均留0.2mm的加工余量。

刀具路徑設定完成以后，可以在Cimatron ?CAM編程軟件中查看刀具路徑是否正確，會不會出現撞刀、過度切削以及少切削的現場發(fā)生，實際觀看后可以得出，刀具路徑的選取是合理、有效的。

2.3 精加工模具型腔面

精加工是模具型腔加工的最后一道工序，設定為區(qū)域驅動以及跟隨圓周的加工方式，采用順時針方向的刀具路徑。刀具選取Φ6球頭刀，步距取值為刀具直徑的兩成，設定加工中心主軸轉速為4000r/min，進給率為450mm/min， 圓周面以及底面加工到圖紙要求的尺寸公差范圍內。

精加工必須要確保模具型腔達到規(guī)定的技術要求，要格外重視加工前后球頭刀的損耗程度，對于過度磨損的刀具必須要及時更換，當出現加工精度不達標時要對型腔進行二次加工。計算機仿真模擬效果圖如圖2所示，從中可以看出型腔內表面粗糙度較好，符合圖紙設計要求。

3 ?導出程序

將模具型腔的各個加工工序參數設定完成后，運行模擬可以看出各動作符合加工要求，則可以將編程路徑參數導出，程序導出界面選取3軸加工中心，導出的一部分程序代碼如下。

4 ?結語

Cimatron是一款功能齊全的數控加工編程軟件，包含有型腔銑削加工、變軸銑削加工等，并且能夠實現對不規(guī)則形狀的復雜零件自動生成加工路徑，也可以將自動生成的路徑效果展示出來。本文基于Cimatron CAM對模具型腔進行數控加工編程探討，分別從加工工藝制定以及數控編程軟件編寫兩個方面進行，可以看出，Cimatron軟件能夠有效的提升零件的加工效率以及質量。

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