基于MasterCAM的典型曲面零件的自动编程

1 引言

    在数控铣削加工中，空间曲面零件在整个数控加工行业中所占比例越来越大，曲面零件是一种很常见而又难以达到高加工精度的零件，特别是对于精度高、品种多且批量少的曲面零件加工就更加困难。手工编程需要根据每次走刀不同的加工路线，把零件的工艺过程编写成详细的程序清单，因此，手工编程效率低且容易出差错，若采用自动编程，则可以明显提高编程效率和编程质量，尤其是在复杂曲而零件的编程中，更能发挥其优势。

    自动编程就是基于计算机专用软件编制数控加工程序的过程。常用的自动编程软件有NX、Pro/E、Master CAM、CAXA等。其中Master CAM具有强大的计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)功能，集零件的二维图形设计、三维曲面设计、刀具路径模拟和加工实体模拟等多种功能于一身，并人机交互功能友好，是目前广泛使用的计算机辅助设计和计算机辅助制造软件。下面通过典型曲面零件一“鞋楦”形零件的教控编程来具体介绍Master CAM9.1在自动编程中的应用。

2 零件分析

    2.1 难点分析

    如图1所示，零件由曲面轮廓与平面轮廓构成，而且有空间曲线相交生成的多种复杂曲面，若采用手工编程则存在以下难点：

    图1 鞋楦形辈件的二维平面图

    (1)零件编程前的图形节点计算相当复杂繁琐，工作重大且容易出错，难以保证手工程序的正确性。

    (2)复杂曲面手工编程无法实现。

    因此，对该零件的编程采用基于Master CAM9.1的自动编程。零件造型如图2所示。

    图2 零件实体造型

    2.2 工艺分析

    数控铣削加工的工艺参数及刀具路径的设置直接影响后续加工的效率及质量，合理的工艺参数应考虑零件的儿何形状、零件的刚度和变形、表面粗糙度以及加工精度等，针对“鞋楦”形零件的特点采用先平面铣削粗加工后等高铣削精加工的加工方法。刀具的参数设定主要包括切削速度，进给量和切削深度机床转速等。在保证零件表面粗糙度和加工精度情况下，应尽量减少换刀次数和不必要的定位误差。粗加工时进给量和切削深度选较大值，在刚度允许的情况下，使切削深度尽可能接近零件的加工深度，以减少走刀次数，预留少许余量进行精铣加工。等高铣削精加工时，进给速度、进给量和切削深度选较小值，切削速度选较大值。

3 确定毛坯及装夹方式