利用MasterCAM软件实现典型零件数控车自动编程

利用MasterCAM软件实现典型零件数控车自动编程利用MasterCAM软件实现典型零件数控车自动编程MasterCAM是集计算机辅助设计和计算机辅助制造一体的软件，利用其CAD功能绘制工程图纸，CAM功能设计刀具路径（NCI），然后通过各种不同类型的后置处理程序（PST产生不同CNC机床所需的NC程序，输入数控机床后对零件加工成型，从而达到数控自动加工的目的。MasterCAM软件在机械加工行业普遍使用，可应用于数控车（镗）床、数控铣床、加工中心、数控线切割机床等。由于数控系统的繁杂和功能区别较大，并且数控车床编程在根本上依赖于循环功能的使用，因此在计算机中，M...

利用MasterCAM软件实现典型零件数控车自动编程MasterCAM是集计算机辅助设计和计算机辅助制造一体的软件，利用其CAD功能绘制工程图纸，CAM功能设计刀具路径（NCI），然后通过各种不同类型的后置处理程序（PST产生不同CNC机床所需的NC程序，输入数控机床后对零件加工成型，从而达到数控自动加工的目的。MasterCAM软件在机械加工行业普遍使用，可应用于数控车（镗）床、数控铣床、加工中心、数控线切割机床等。由于数控系统的繁杂和功能区别较大，并且数控车床编程在根本上依赖于循环功能的使用，因此在计算机中，MasterCAM软件CAM编程效率远远高于手工编程，并且CAM可以做出用循环做不出的内凹异形件。车削加工的典型零件车削加工主要对象是回转零件，基本的车削内容有车外圆、车端面、切断、和车槽、钻孔、镗孔、车锥面、车成形面，车螺纹等。其实，每个二维刀具轨迹都是由一条直线、圆弧、聚合线等串联而成的曲线。图1为数控车削加工的典型零件。从图1可以看出，该典型零件的车削加工内容包括：车端面、车外圆、车螺纹、车槽、车锥面、车椭圆面，钻孔、铰孔、切断。图1数控车典型零件图如果采用手工自动编程，需要计算各元素基点、节点和刀位点轨迹的坐标。特别是对于参数曲线（椭圆曲线），其刀位点轨迹是通过插补方式计算的，即在确定的编程允许误差内，用直线或圆弧、抛物线逼近非圆曲线，非圆曲线精度要求越高，逼近的直线或圆弧段越短，节点越多，计算越复杂。而对于MasterCAM软件，利用其CAD功能绘制图纸，用其CAM功能设计刀具路径，通过后置处理程序产生NC程序，由计算机自动计算刀位点轨迹，从而实现该零件的数控车自动编程，简单高效。加工工艺分析MasterCAM自动编程是建立在数控加工工艺基础上的。加工工艺的主要内容有：分析图纸，选择毛坯并确定装夹方式，确定各表面的加工顺序和加工次数、选择合适刀具和切削参数。毛坯和装夹方式选择根据零件形状、最大外圆尺寸，选择毛坯为：棒料①45XL（LW500）,装夹方式如图2所示。加工工艺路线确定图2毛坯装夹图零件车削加工工艺流程为：刀具和切削参数选择根据零件特征和材料（铝2A12），选择的刀具和加工参数如表1所示。表1典型零件加工用刀具表注：由于该零件材料为铝2A12，外轮廓可采用同一把刀完成粗、精加工.MasterCAM自动编程加工图形绘制在MasterCAM软件做CAM处理之前，必须绘制零件的加工图形。MasterCAM软件中零件图不等同于加工图，加工图形只绘制图纸的一半，螺纹部位和退刀槽部位不作出，对于特殊部位，必须作出加工辅助线。该典型零件的加工图如图3所示。图3典型零件加工图由于该零件各图素公差要求不同，加工时无法利用刀补保证公差要求，因此次该典型零件加工图按各图素公差中线绘制，如①400-0.2加工图实际绘制尺寸为①39.9。编程前准备在数控车床CAM编程前，必须先设置好加工工件的毛坯尺寸和形状加工毛坯设置在主菜单中依次选择“Toolpath—JobSeteup”打开车窗CAM毛坯对话框，选择左装夹（leftspindle），然后选择“Parameters（参数）”设置毛坯尺寸：直径（OD设为45;长度设为102（85+15+2），基点值设为2，该零件加工毛坯图如图4所示。图4典型零件加工毛坯图公共切削参数的设置数控车大部分加工采用了公共的参数设置，包括刀具参数的设置、切削状态的参数设置和补偿方式的使用等。MasterCAM软件中数控车参数设置如图5所示。图5数控车公共切削参数设置CAM编程加工根据加工工艺流程，进行零件CAM!动编程设计。3.3.1平端面点击“菜单一Toolpath-Face”，系统弹出图5所示刀具切削参数对话框，选择刀具（35°外圆偏刀），设置主轴转速（3000r/min）和切削速度（0.25mm/r），返回点（D:250,乙250），然后设置平端面参数，如图6所示。粗、精加工外轮廓点击“菜单―Toolpath-Rough”，选择轮廓串联线后，系统弹出刀具参数对话框，刀具与参数选择与平端面相同。然后设置粗加工轮廓参数，如图7所示。点击“菜单―Toolpath-Finish”，选择轮廓串联线后，系统弹出刀具参数对话框，刀具与参数选择与平端面相同。然后设置精加工轮廓参数，如图8所示。图6平端面参数设置图图7粗加工参数设置图图8精加工参数设置图切槽加工点击“菜单一Toolpath-Rough',选择切槽方式（1点定位）。然后系统弹出图5所示刀具切削参数对话框，选择刀具（4mm切槽刀），设置主轴转速（2000r/min）和切削速度（0.05mm/r），返回点（D:250,Z:250），然后设置切槽形状和加工参数（如图9所示）。螺纹加工点击“菜单一Toolpath-Thread”，系统弹出刀具切削参数对话框,选择刀具（60°外螺纹刀）,设置主轴转速（2000r/min）和切削速度（2mm/r），返回点（D:250，Z：250），然后设置螺纹形状和螺纹切削参数,如图10所示。钻孔加工点击“菜单―Operation-Drill”系统弹出刀具参数对话框，按表1设置中心钻、钻头（①11.8）、铰刀切削参数，然后设置钻削加工参数，图11为①11.8钻头钻削加工设置图。切断切断加工与切槽加工相似，选择刀具与参数设置相同。3.4加工仿真在CAM模块中自动编程后，可以利用MasterCAM软件中仿真功能对设计的加工轨迹进行实体仿真，点击“Toolpath—Operation-Verify,根据需求设置仿真参数，该典型零件刀路轨迹仿真结果如图12所示。图9切槽形状与加工参数设置图图10螺纹形状与切削参数设置图图11钻削参数设置图图12典型零件刀路轨迹仿真图结束语从本文典型零件的加工可以看出，随着数控加工中计算机辅助制造技术的不断发展，传统的手工编程模式已经不能适应现代化生产技术的要求，而利用MasterCAM软件，可以辅助使用者完成零件的“设计―工艺规划―制造”全过程中最核心分问题，而且整个自动编程过程轻松、准确、高效、直观。【

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