摘要：數控自動編程是當前數控加工中編程方法的主流,它具有編程速度快、周期短、質量高、使用方便等一系列優點。本文利用 Mastercam軟件研究復雜曲面零件計算機輔助編程及仿真加工, 重點介紹其加工工藝參數選擇，完成刀具路徑模擬、實體驗證、生成NC程序并檢測輸出代碼的正確性,從而提高編程質量,加快編程速度。
關鍵詞：數控自動編程;Mastercam;數控加工工藝
Abstract: The CNC automatic programming is the mainstream of programming methods in the current numerical control processing, which has the advantages of rapid programming speed, short cycle, high quality, easy to use and so on. In this paper, the author studys the complex curved surface parts computer aided programming and simulation processing by Mastercam software, and focuses on the introduction of its parameter selection of processing technology, completing the tool path simulation, generating the NC program, and testing the correctness of the output code, so as to improve the quality of programming and speed up the programming speed.
Key words: CNC automatic programming; Mastercam; CNC processing technology
中圖分類號：TG519.1文獻標識碼 A 文章編號：
隨著科學技術飛速發展和世界經濟競爭的日趨激烈，機械產品的更新速度也越來越快，數控加工技術作為先進生產力的代表，在機械及相關行業領域發揮著重要的作用。對于具有復雜曲面的零件，需要借助計算機輔助軟件進行數控加工編程，為了保證加工的精度與加工效率，必須安排合理的數控加工工藝。
1 繪制燈罩凸模三維實體模型
利用旋轉實體命令繪制燈罩主體外形，然后繪制截面和引導線，利用掃描實體命令完成側棱的三維造型，最后拉伸實體和實體倒角命令完成零件的三維實體造型，如圖1所示。
2 規劃加工刀具路徑
規劃燈罩凸模幾何圖形加工刀具路徑包括：加工坯料及對刀點的確定、曲面挖槽粗加工刀具路徑、等高外加形精加工路徑及斜面精加工刀具路徑等內容。
2.1加工坯料對刀點的確定
利用Mastercam系統提供的邊界框命令確定加工幾何圖形所需要的坯料尺寸，再將圖形頂面中心移到系統坐標原點，便于加工時以圖形頂面中心對刀。
2.2 零件坯料參數的設定
在對燈罩凸模進行實體挖槽加工模擬前，首先對零件坯料參數進行設置。選擇加工操作管理器中的工件設置，設置邊界框參數，系統自動計算出工件參數，設置如圖2 所示。
2.3 規劃曲面挖槽粗加工刀具路徑
粗加工時選用圓鼻刀開粗，應該避免過多走空刀，提高加工效率，工藝上采用區域加工來限定走刀范圍。規劃燈罩凸模曲面挖槽粗加工刀具路徑，粗切除大部分的工件材料。選擇系統默認型號數控銑床，執行曲面挖槽加工命令，選擇加工曲面和切削范圍邊界，然后點選加工邊界。添加φ20圓鼻刀，并設置刀具參數。選擇曲面參數設置相關參數值，預留0.5mm的加工余量。選擇挖槽粗加工參數，并設置螺旋式下刀，設置加工深度參數和刀具路徑間隙參數，產生的刀具路徑如圖4所示。
2.4 規劃曲面挖槽粗加工刀具路徑，
規劃燈罩凸模挖槽粗加工刀具路徑，清除在上一步曲面挖槽粗加工后在模具靠面余留下的殘料。使用曲面挖槽粗加工命令，選擇挖槽粗加工面。系統中選擇示刀具路徑的曲面，點選切削范圍邊界，確定加工邊界，添加φ20平銑刀并設置刀具參數，設置下刀參數、切削深度參數、間隙參數和挖槽參數，生成刀具路徑。
2.5規劃曲面等高外形精加工刀具路徑
曲面粗加工后需要進行曲面精加工，以提高其表面光潔度，選用球刀進行加工。進刀量為0.1~0.5mm，進給率為300~500。規劃臺燈罩凸模曲面等高精加工刀具路徑，清除曲面挖槽粗加工后在凸模表面留下的殘料。使用曲面等高外形精加工命令，選擇加工曲面，框選等高外形精加工曲面，點選切削范圍邊界，選擇加工邊界。添加φ8球刀，并設置所示刀具參數，設置等高外形精加工參數和切削深度，生成刀具路徑。
2.6規劃曲面陡斜面精加工刀具路徑
規劃燈罩凸模陡斜面精加工刀具路徑，以清除曲面等高外形精加工后在曲面側面部位余留下的殘料。使用曲面陡斜面精加工命令，選擇陡斜面精加工曲面，確定切削范圍邊界，選擇加工邊界，添加刀具并設置曲面參數和加工深度，自動生成刀具路徑。在選擇加工操作管理器中對曲面陡斜面精加工操作進行實體模擬加工，保存加工過程及模擬結果文件，為后續加工操作做準備。
3 自動生成NC代碼及傳輸程序
利用Mastercam X系統的后處理功能，將燈罩凸模所規劃的曲面挖槽粗加工、等高外形精加工及陡斜面精加工刀具路徑所生成的NCI刀具路徑文件轉換能被數控機床所使用的NC代碼，輸出NC代碼如圖4所示。
利用Mastercam X系統的Communic傳輸功能，選擇加工操作管理器中的所有加工操作，進行Post后處理，系統彈出后處理參數設置對話框，設置相關參數，將系統自動生成的燈罩NC代碼傳輸到數控加工設備的控制器內，控制機床完成零件的加工。
對于復雜的曲面模具零件，需要利用CAM軟件編制加工程序，并通過選擇合理的工藝參數來提高加工程序編制的質量。文中介紹了利用Mastercam 軟件對燈罩模具零件進行設計造型及模擬加工，同時生成了數控加工代碼，可為同類零件的數控自動編程提供參考。
參考文獻
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