PowerMill旋风铣技术在数控编程中的应用

    1　引言

    高速切削加工作为先进制造技术的重要基础技术，在欧美、日本等工业发达国家得到了广泛应用，已成为提高加工效率和加工质量、降低成本的主要途径。

    高速切削加工对CAM软件提出了更高的要求。2012 年，Delcam推出最新技术Vortex旋风铣DMC2012，该技术提高了零件加工的生产率，降低了零件的生产成本。

    Vortex旋风加工技术是Delcam专门为硬质合金刀具开发的一种革命性加工策略，可最大限度发挥硬质合金刀具的效力，尤其适合于可使用全侧刃深切削的模型。

    使用Vortex旋风铣技术完成一个双面加工件的数控编程，将程序在机床上进行验证，得到了很高的效率和质量。零件示意图如图1所示。

    采用NX软件完成零件的三维模型，将NX生成的模型保存为IGES文件，Delcampowermill 可以读取来自任何CAD系统保存的IGES、STEP、VDA、STL等多种不同的数据，PowerMill读入的模型如图1所示。

    2　零件工艺分析

    根据零件的形状、尺寸、质量要求等确定加工工艺，包括机床、刀具、夹具、加工方法等。该零件的加工精度高，有曲面特征，拟采用法兰克数控铣床加工。毛坯为120mm×80mm×30mm的铝质材料，根据零件的结构采用平口虎钳装夹。零件高度为25mm，上面、下面、轮廓都要加工，因此需装夹两次。第一次装夹完成轮廓和上表面的加工，为防止撞刀，夹持4mm的高度，上面预留26mm；第二次装夹完成下表面的加工。该零件以平面为主，含一处曲面、一处斜台面和倒角，工艺制定应在保证质量的情况下尽量提高效率。拟采用2把端铣刀1把球头刀，刀具卡见表1、零件加工工序及工艺参数见表2。

    图1 零件图

    图2 三维模型

    3　数控编程与刀具轨迹

    3.1　PowerMill编程过程

    PowerMill软件的编程的步骤主要包括模型输入、毛坯定义、刀具定义、进给率设置、快进高度设置、加工开始点设置、刀具路径的产生、刀具路径的仿真、NC 程序的生成和项目的保存。

    PowerMill相对于其他数控编程软件最大的特点在于不拘泥于严格的数控编程的步骤，某些步骤可以调换、删除或者添加。例如进给率设置、快进高度设置、加工开始点设置以及切入／切出和连接的设置等。这些步骤可以任意地调换次序或者忽略这些步骤的设置而调用默认值；保存项目可以穿插于上述任意步骤之间，以避免在编程过程中丢失数据。PowerMill数控编程存在一个基本的框架，如模型输入、毛坯定义、刀具定义、刀具路径的产生和NC 程序的生成，这5个步骤必不可少且不能颠倒次序。