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技術頻道

對零件數控的智能化預設探究

  1隨著現代機械工業的發展,計算機輔助設計(CAD)和計算機輔助制造(CAM)已顯示出巨大的潛力,并廣泛應用于產品設計和機械制造中,使用CAD/CAM系統產生的NC程序代碼可以替代傳統的手工編程,運用CAD/CAM進行零件的設計和加工制造,可使企業提高設計質量,縮短生產周期,降低產品成本,從而取得良好的經濟效益。

  MasterCAM軟件是美國的CNCSoftware公司開發的基于PC平臺的CAD/CAM系統,由于它對硬件要求不高,并且操作靈活、易學易用并具有良好的價格性能比,因而深受廣大企業用戶和工程技術人員的歡迎,廣泛應用于機械加工、模具制造、汽車工業和航天工業等領域,它具有二維幾何圖形設計、三維曲面設計、刀具路徑模擬、加工實體模擬等功能,并提供友好的人機交互,從而實現了從產品的幾何設計到加工制造的CAD/CAM一體化。是目前世界上應用最廣泛的CAD/CAM軟件之一。

  2MasterCAM軟件的功能及運用

  MasterCAM是一種功能強大CAD/CAM軟件,由CAD和CAM兩大部分組成,并分成Design(造型),Mill(銑削加工)、Lathe(車削加工)和Wire(線切割)4個功能模塊。集設計與制造于一體,通過對所設計的零件進行加工工藝分析,并繪制幾何圖形及建模,以合理的加工步驟得到刀具路徑,通過程序的后處理生成數控加工指令代碼,輸人到數控機床既可完成加工。

  下面結合實例介紹軟件MasterCAM軟件在數控加工自動編程中的的使用。

  2.1零件加工工藝分析所示為加工的零件圖,在運用MasterCAM軟件對零件進行數控加工自動編程前,首先要對零件進行加工工藝分析,確定合理的加工順序,在保證零件的表面粗糙度和加工精度的同時,要盡量減少換刀次數,提高加工效率,并充分考慮零件的形狀、尺寸和加工精度,以及零件剛度和變形等因素,做到先粗加工后精加工;先加工主要表面后加工次要表面;先加工基準面后加工其他表面。

  所示零件可通過銑削加工完成,所用刀具有平銑刀、直徑為20和12的鉆頭等。該零件在數控銑床上加工的工藝流程為:外形加、挖槽加工、鉆孔。

  2.2零件的幾何建模建立零件的幾何模型是實現數控加工的基礎,MasterCAM四大模塊中的任何一個模塊都具有進行二維或三維的設計功能,具有較強(CAD)繪圖功能。可以運用Design模塊建模,也可以根據加工要求使用Mill模塊、Lathe模塊和Wire模塊直接建模,在進行零件的建模時,無需畫出整個零件的模型來,只需要畫出其加工部分的輪廓線即可,加工尺寸、形位公差及配合公差可以不標出,這樣既節省建模時間,又能滿足數控加工的需要;建模時,應根據零件的實際尺寸來繪制,以保證計算生成的刀具路徑坐標的正確性;并可將不同的加工工序分別繪制于不同的圖層內,利用MasterCAM中圖層的功能,在確定刀具路徑時,加以調用或隱藏,以選擇加工需要的輪廓線2.3零件加工刀具路徑確定零件的建模后,根據加工工藝的安排,選用相應工序所使用的刀具,根據零件的要求選擇加工毛坯,同時正確選擇工件坐標原點,建立工件坐標系統,確定工件坐標系與機床坐標系的相對尺寸,并進行各種工藝參數設定[2],從而得到零件加工的刀具(汽車行業刀具國產化初現成效)路徑。MasterCAM系統可生成了相應的刀具路徑工藝數據文件NCI,它包含了所有設置好的刀具運動軌跡和加工信息。

  所示零件可用MastercamMill進行各種工藝參數設定,得到零件加工的刀具路徑。

  2.4零件的模擬數控加工設置好刀具加工路徑后,利用MasterCAM系統提供的零件加工模擬功能,能夠觀察切削加工的過程,可用來檢測工藝參數的設置是否合理,零件在數控實際加工中是否存在干涉,設備的運行動作是否正確,實際零件是否符合設計要求。同時在數控模擬加工中,系統會給出有關加工過程的報告。這樣可以在實際生產中省去試切的過程,可降低材料消耗,提高生產效率。

  2.5生成數控指令代碼及程序傳輸通過計算機模擬數控加工,確認符合實際加工要求時,就可以利用MasterCAM的后置處理程序來生成NCI文件或NC數控代碼,MasterCAM系統本身提供了百余種后置處理PST程序。對于不同的數控設備,其數控系統可能不盡相同,選用的后置處理程序也就有所不同。對于具體的數控設備,應選用對應的后置處理程序,后置處理生成的NC數控代碼經適當修改后,如能符合所用數控設備的要求,就可以輸出到數控設備,進行數控加工使用。

  3結語

  采用MasterCAM軟件能方便的建立零件的幾何模型,迅速自動生成數控代碼,縮短編程人員的編程時間,特別對復雜零件的數控程序編制,可大大提高程序的正確性和安全性,降低生產成本,提高工作效率。

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