MasterCAM软件在数控铣削加工中的应用
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MasterCAM软件在GSK983M数控铣床实训教学中的应用MasterCAM是是集成化的CAD/CAM软件。
它集二维绘图、三维绘图、数控编程、刀具路径模拟等功能于一身,对运行环境要求较低,在国内模具制造及机械加工行业得到了广泛应用。
经过多方调研,我们学校选定了一种能在计算机上进行手工编程和自动编程、并能动态模拟加工轨迹、与数控机床有良好数据接口的美国CNCsoftwsre公司研制的基于PC平台的MasterCAM软件。
GSK983M是广州数控设备厂开发的经济型数控系统,在华南地区有众多的使用客户。
本人在实践教学中,对应用MasterCAM软件实现GSK983M数控铣床自动加工进行了探索,并归纳如下:一、MasterCAM软件的功能及运用MasterCAM是一种功能强大的CAD/CAM软件。
由CAD和CAM两大部分组成,并分成Design(造型),Mill(铣削加工)、Lathe(车削加工)和Wire(线切割)4个功能模块。
集设计与制造于一体,通过对所设计的零件进行加工工艺分析,并绘制几何图形及建模,以合理的加工步骤得到刀具路径,通过程序的后处理生成数控加工指令代码,输入到数控机床即可完成加工。
(一)利用MasterCAM进行自动编程的优势数控程序的手工编制是计算机自动数控编程的基础。
是学生熟悉并掌握NC程序基本原理的一个重要途径。
但数控指令枯燥、不易记忆,编写的程序又不能得到实现,学生学习的兴趣不高,也得不到应有的实际动手的训练。
同时对于许多复杂的凸模、凸轮、非圆齿轮或多维空间曲面等,则编程周期长、精度差、易出错。
据统计,一般手工编程与机床加工时间之比约为30:1。
因此,快速、准确地编制程序就成为数控教学中一个重要的环节。
这一难题在MastexCAM系统中就迎刃而解了,只要在该系统中建好模型设置好相关参数,通过刀具轨迹校验。
NC程序的结果就非常直观地仿真出来了。
(二)零件的绘制和相关参数的设定建立零件的绘制是实现数控加工的基础。
浅谈Master CAM在数控教学中的应用【摘要】本文主要介绍了Master CAM在数控教学中的应用。
在介绍了Master CAM软件、数控教学的重要性和本文的研究意义。
在详细讨论了Master CAM在数控教学中的基本概念、数控编程学习、数控加工实践、数控模拟与调试以及其他应用方式。
最后在结论部分强调了Master CAM在数控教学中的重要性,展望了其未来发展前景,并总结了本文的主要观点。
通过本文的研究,可以更深入了解Master CAM软件在数控教学中的作用,为相关领域的教学和实践提供参考和借鉴。
【关键词】Master CAM, 数控教学, 应用, 概念, 编程学习, 加工实践, 模拟与调试, 其他应用方式, 重要性, 发展前景, 观点总结。
1. 引言1.1 介绍Master CAM软件Master CAM是一款专业的机械设计与加工软件,被广泛应用于数控加工领域。
它具有强大的功能和易学易用的特点,受到了众多数控工程师和设计师的青睐。
Master CAM软件通过集成CAD/CAM功能,能够实现从三维建模到数控编程再到实际加工的一体化流程,为数控教学提供了强大的工具支持。
在数控教学中,使用Master CAM软件可以帮助学生更好地理解数控编程的原理和方法,提高他们的实际操作能力。
Master CAM软件还能够提供丰富的实例和案例,帮助学生快速掌握数控加工技术。
Master CAM软件在数控教学中的应用具有重要的意义。
它不仅能够提高学生的学习效率和实践能力,还能够帮助教师更好地开展教学工作。
深入研究Master CAM在数控教学中的应用方式,对于提升数控教学质量和培养优秀的数控人才具有重要的意义。
1.2 数控教学的重要性数要求、格式要求等。
是指在现代制造业发展中,数控技术已经成为一种非常重要的生产方式。
数控技术是通过计算机控制机床进行加工生产的一种先进制造技术,它具有高精度、高效率、柔性化生产和可重复性等优点。
第4期2013年4月组合机床与自动化加工技术Modular Machine Tool &Automatic Manufacturing TechniqueNo.4Apr.2013文章编号:1001-2265(2013)04-0096-03收稿日期:2012-01-08;修回日期:2013-01-28*基金项目:国家自然科学基金资助项目(61006075);广东省教育部产学研结合项目(2011B090400253)作者简介:陈英俊(1962—),男,广东潮州人,肇庆学院电子信息与机电工程学院副教授,主要从事机电产品设计与制造方面的科研与教学工作,(E -mail )chenyj1228@sina.com 。
MasterCAM 在复杂曲面数控铣削加工中的应用研究*陈英俊1,陈小童2(1.肇庆学院电子信息与机电工程学院,广东肇庆526061;2.华力精密机械有限公司,广东高要526100)摘要:介绍了MasterCAM 软件的CAD /CAM 功能,以饮料瓶模具型腔加工为实例,针对复杂曲面零件数控铣削的工艺特点,运用MasterCAM 软件进行了零件的数控加工编程,合理设定了粗、精加工阶段铣削刀具、切削用量、刀具路径等工艺参数,生成了刀具轨迹和加工代码,以实现复杂曲面的数控加工,并通过加工过程模拟仿真验证了复杂曲面———饮料瓶模具型腔数控加工工艺的正确性。
关键词:数控加工;MasterCAM ;刀具路径;复杂曲面中图分类号:TG54文献标识码:A Application Research of MasterCAM on NC Milling of Complex SurfaceCHEN Ying-jun 1,CHEN Xiao-tong 2(1.Electronic Information and Mechanical Engineering College ,Zhaoqing University ,Zhaoqing Guangdong 526061,China ;2.HuaLi Precise Machinery Co.Ltd.,Gaoyao Guangdong 526100,China )Abstract :In this paper ,the CAD /CAM function of MasterCAM software was introduced.The machi-ning of beverage bottle mould cavity was taken as an example.In consideration of characteristics of com-plex surfaces machining ,the NC program of component was generated.The process parameters in rough and finish machining stage such as milling tool ,cutting parameters and tool path were properly set ,and the tool trace and NC code was generated ,to realize the NC machining of complex surface.Further-more ,the reasonability of NC machining process of complex surface was verified using computer simula-tion.Key words :NC milling ;MasterCAM ;tool path ;complex surface0引言当今社会,复杂曲面在航空、汽车、造船、模具、玩具及制鞋工业等领域中的应用越来越广泛。
摘要:应用mastercam加工模型突出该软件的特点,通过相关功能的归纳对比,提高学生对软件的认识和灵活运用的能力,经过有针对性的学习,使其能够较快地掌握软件的使用,将学到的知识运用到实践当中。
关键词:mastercam 加工模型教学数控加工中自动编程软件使编程的效率和准确性大大提高,成为数控加工中不可缺少的工具。
以加工模型的形式让学生学习软件的使用,可以在实例中掌握规律、灵活运用,提高学习效果,也使教学过程更加有针对性。
1 mastercam在数控加工中的使用mastercam是基于pc平台的cad/cam(计算机辅助设计/制造)数控编程软件,能进行图形设计和实现数控车床、数控铣床、线切割、雕刻等复杂加工的自动编程,尤其在数控铣床和加工中心的数控编程中使用最多。
由于数控机床的大量使用和自动编程软件的不可或缺性,使其成为高校机械类学生学习和掌握先进加工技术、提高加工技能的有效工具。
2 软件编程加工的优点2.1 方法灵活对于数控编程软件来说,通过绘制加工图形、选择相应的加工方式和设置合理的加工参数就可以通过软件转换成数控加工代码,避免了手工计算坐标和编写加工代码易出现的错误,编程效率大大提高。
对于学习过autocad制图软件的学生,绘制加工图形时使用mastercam 的cad模块绘图功能与autocad没有太大区别,可以很快掌握。
通过构图面切换,能够用简单方法绘制出二维或三维的图形用于加工,而且对于不同的加工可以选用不同的切削方式进行,以便更有效地切除材料、缩短加工时间、提高加工效率。
2.2 直观准确软件具有模拟加工功能,可以在很短的时间内完成模拟加工,准确展现零件完整的加工过程和最终结果。
如果加工参数设置有误或模拟加工中出现非正常碰撞,可以回到参数设置界面重新设置或修改图形,重新计算后即可完成加工过程的调整,增加了实际加工时的安全性,把出现事故的概率降到最低。
3 加工模型在数控铣床教学中的应用软件教学中准确地让学生理解和熟悉软件常用功能的使用和参数设置,是掌握软件编程和安全加工的先决条件。
MasterCAM 在数控实验中的应用_产品创新数字化(PLM)_CAM目前,数字控制技术与数控机床,给机械制造业带来了巨大的变化。
数控技术已成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术,计算机辅助设计与辅助制造和计算机集成制造技术敏捷制造和智能制造等,都是建立在数控技术之上。
数控技术不仅是提高产品质量、提高劳动生产率的必不可少的物质手段,也是体现一个国家综合国力水平的重要标志。
新世纪机械制造业的竞争,其实就是数控技术的竞争。
基于数控技术在机械制造业的重要性,国内一些重点高等院校20世纪70年代就陆续在机械类专业开设了数控课程但由于教学条件的限制,许多院校只能传授理论知识,而不能将理论付诸于实践。
既不能培养学生的实际应用能力,如数控编程能力、数控机床的操作能力及系统的维护能力,也不能培养学生数控技术的开发能力。
这样培养出来的学生毕业后走上工作岗位不能很快地独立完成在数控技术的应用与开发方面的工作任务。
现在工程技术教育正处在改革时期。
众所周知,教改的目的是为了培养素质高、口径宽、基础厚、适应面广、能力强的现代工程技术人才。
在数控技术方面,学生获得这种能力有几种途径: 一是有合适的实习基地,但在目前国内的情况下很难做到这一点; 二是学校用有限的资金投资购买数控机床,加工中心等建设教学实验环境。
此类设备价格昂贵,即使用大量资金买回一台两台,无论从数量上、还是从成本安全性上考虑,都不大适合学生的普及性教学和实验。
这类教学实验中心即便建成,实际应用效率和效果往往也不是很理想。
因此,如何改善和提高数控技术课程的实验环境,使学生能学有所练、学用结合,是数控技术教学工作面临的一个非常大的难题。
综前所述,数控技术课程是一门实践性很强的课程,离开实践,就谈不上素质,实践是知识转化并升华为素质的根本条件。
要想达到理想的教学和实践效果,仅在课堂上实施全方位的教学是不够的,还应具备一个良好的实践教学环境。
考虑到前面谈到的数控设备价格的因素,经过多方调研,我们选定了一种能在计算机上进行手工编程和自动编程、并能动态模拟加工轨迹、与数控机床有良好数据接口的美国CNCsoftware公司研制的基于PC平台的masterCAM.辅助设计与辅助制造软件。
MasterCAM在数控铣编程中的应用机械系袁凤艳摘要:随着MasterCAM软件的广泛推广应用,虽然软件入门比较容易,但要把加工程序编好却不是一件容易的事情。
在数控铣编程时对于走刀路线和加工方式的选择时,会发现下刀点和进退刀量在编程时变的尤为重要。
外形需要挖槽的时候,我们可以指定从毛坯外部下刀。
但如果要在封闭的区域进行挖槽加工,下刀就需特别注意。
在使用MasterCAM挖槽加工方式编程时,如何使加工效率最高,路径近可能优化,不扎刀。
合理的选择下刀点和工艺,能很好的解决挖槽加工扎刀的问题。
本人结合自己的生产经验,本文通过MasterCAM软件的应用解决编程时下刀位置和最大进退刀量。
关键词:MasterCAM、下刀位置、最大进退刀量、切入切出一、铣削加工工艺合理地选择进给路线不但可以提高切削效率,还可以提高零件的表面精度,在确定进给路线时,首先应遵循数控工艺所要求的原则。
对于数控铣床,还应重点考虑几个方面:(1)能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求;(2)使走刀路线最短,既可简化程序段,又可减少刀具空行程时间,提高加工效率;(3)应使数值计算简单,程序段数量少,以减少编程工作量。
1.铣削平面类零件的进给路线铣削平面类零件外轮廓时,一般采用立铣刀侧刃进行切削。
为减少接刀痕迹,保证零件表面质量,对刀具的切入和切出程序需要精心设计。
(1) 外轮廓铣削铣削外表面轮廓时,铣刀的切入和切出点应沿零件轮廓曲线的延长线上切入和切出零件表面,而不应沿法向直接切入零件,以避免加工表面产生划痕,保证零件轮廓光滑。
对于有交点的外形,如图1(a)所示,路线切入和切出;对于无交点的外形,如图1(b)所示,路线切入和切出。
(a)(b)图1 外轮廓刀具切入和切出时的外延(2) 内轮廓铣削铣削封闭的内轮廓表面时,若内轮廓曲线允许外延,则应沿切线方向切入切出,如图2(a)所示。
若内轮廓曲线不允许外延,则刀具只能沿内轮廓曲线的法向切入切出,并将其切入、切出点选在零件轮廓两几何元素的交点处。
MasterCAM软件在数控铣削加工中的应用摘要:通过MasterCAM软件在数控加工中的一个应用实例,介绍了MasterCAM软件铣削加工模块强大的刀具路径设置、零件的刀具路径模拟和实体切削验证、生成数控程序等功能及其应用方法,较为详尽地讲述了运用CAD/CAM软件进行零件数控加工的工艺和步骤;关键词:MasterCAM; 数控加工; 应用;CAD/CAM;工艺Abstract:Key words: MasterCAM; CNC Machining; application; CAD/CAM; process1、引言MasterCAM软件是美国CNC Software公司开发的基于PC平台的CAD/CAM系统,广泛应用于机械加工、模具制、汽车工业和航天工业等领域,它具有二维几何图形设计、三维曲面设计、生成刀具路径、模拟加工实体等功能,并提供友好的人机交互介面,从而实现了从产品的几何设计到加工制造的CAD/CAM一体化,是目前世界上应用最广泛的CAD/CAM软件之一。
运用CAD/CAM技术进行数控加工,是先进制造技术的重要组成部分,它可以使企业提高设计质量,缩短生产周期,降低产品成本,提高经济效益。
2、MasterCAM软件的功能介绍MasterCAM 9.2由Mill(铣削)、Lathe(车削)、Wire(线切割)和Design(造型)4个模块组成。
其中Mill、Lathe、Wire 3大模块都具有完整的三维造型功能,它们既可以和Design模块配合使用,也可单独使用。
MasterCAM的主要功能有:2.1、CAD绘图功能MasterCAM可设计、编辑复杂的三维、三维空间曲线,还能生成方和曲线。
并具有强大的曲面造型功能和实体造型功能,可用于零件表面局部开关的详细设计,实现精确建模。
2.2、模拟加工功能MasterCAM软件实现铣削、车削、线切割的仿真加工,并可承受时修改零件几何模型及加工参数。
MasterCAM软件在数控加工中的应用0 引言数控加工技术的广泛应用使现代化的生产制造技术有了质的飞跃,同时众多软件的加盟又使生产加工变得更加高效、质量更好、精度更高,MasterCAM 软件的应用就是最好的说明之一。
该软件是美国CNCSoftware 公司基于PC 平台研发的CAD/CAM 一体化的工具软件,具有二维制图、三维实体建模、数控加工编程、刀具路径模拟和复杂曲面设计加工等功能,同时,该软件能够在普通的系统中运行,使用户在数控车床、加工中心、线切割等加工中都能取得很好的应用效果。
MasterCAM 软件把零件的设计和加工模块有机地结合起来,形成了一种新的加工方式,从零件的图样分析到建模,进一步建立相关的加工模式,并自动生成相关的刀具加工轨迹,再经过后置处理,传送给数控机床进行加工。
MasterCAM 软件的实际应用在很大程度上提高了生产加工的质量和效率。
1 MasterCAM 软件1.1 MasterCAM 软件的相关功能MasterCAM 软件是一款经济且有效的软件系统。
它具有强大的二维、三维图形绘制及实体建模等功能,利用CAD 技术生成的三维造型产品,包含了数控编程所需要的产品表面的完整信息,并可以对这些几何信息进行数控加工刀位的自动计算,从而实现从产品的几何模型设计到加工制造的CAD/CAM 一体化。
同时,它还具有更加方便实用的计算机辅助制造功能。
目前,该软件广泛应用于机械、电子、模具、汽车、航空航天等领域。
1.2 MasterCAM 软件的特点在MasterCAM 软件的CAD部分,二维制图和三维实体造型都可以轻松完成,可以将图形转换到AutoCAD或其他相关的软件,也可以把其他相关的软件转换到MasterCAM 系统中运行。
在CAM部分,既可以提供精确刀具轨迹,又可以很方便地设计出实用的数控加工指令或者代码,缩短加工时间,提高该环节的效率。
在实际数控加工环节中,该软件具有诸多特点:①能够提供比较精确的刀具加工轨迹;② 能够加工较为复杂的型腔及曲面;③ 具有外形铣削、钻孔、多轴加工等多种加工方式;④ 刀具库和加工参数相关数据库比较完善;⑤ 提供了一些辅助功能,如工作报表和零件的管理;⑥ 其后置处理功能强大,能够生成有效实用的数控加工代码或者指令文件。
数控加工理论与编程技术论文——
MasterCAM软件在数控铣削加工中的应用
学院名称:机械工程学院
专业班级:机械电子工程0901班
学生姓名:杨道
教师姓名:肖爱民
2013年1月
MasterCAM软件在数控铣削加工中的应用
1、引言
MasterCAM软件是美国CNC Software公司开发的基于PC平台的CAD/CAM系统,广泛应用于机械加工、模具制、汽车工业和航天工业等领域,它具有二维几何图形设计、三维曲面设计、生成刀具路径、模拟加工实体等功能,并提供友好的人机交互介面,从而实现了从产品的几何设计到加工制造的CAD/CAM一体化,是目前世界上应用最广泛的CAD/CAM软件之一。
运用CAD/CAM技术进行数控加工,是先进制造技术的重要组成部分,它可以使企业提高设计质量,缩短生产周期,降低产品成本,提高经济效益。
2、MasterCAM软件在铣削加工中的实际应用
2.1、导入零件三维图形
利用MasterCAM软件的数据转换器导入待加工零件的三维图形(如图1),然后根据实际零件的摆放位置确定加工坐标系。
(图1:零件三维图形)
2.2、构建曲面粗加工刀具路径
2.2.1、设置毛坯
依次选取“Main Menu→Toolpaths→Job setup”命令,设置长300mm,宽140mm,高80mm的长方体(见图2)。
高度80mm为该零件的Z向尺寸和模板厚度尺寸之和。
(图2:毛坯设置)
2.2.2、曲面挖槽粗加工刀具路径
规划该零件的曲面粗加工刀具路径,目的是粗切除大部分的工件材料。
首先在TOP的视图下取零件的最大轮廓并向外偏移15mm,作为粗加工刀具路径的切削范围。
依次选取“Main Menu→Toolpaths→Surface→Rough→Pocket”命令,进行曲面挖槽粗加工。
选用一把Ø25R5的镶硬质合金刀片的机夹刀,设置机床的主轴转速、进给速度、缓降速度等参数(如图3)。
在[Surface parameters]选
项
(图3:粗加工刀具参数设置)
卡中,设置下刀加工余量为0.5mm、Z轴安全高度Z=10mm、Z轴缓降高度Z=0.2mm (如图4)。
在[Rough pocket parameters]选项卡中,设置每刀最大切削深度为
(图4:曲面参数设置)
0.5mm,最大切削深度为Z-4.016mm,单步刀距为15mm,采用螺旋、斜线的下刀方式(见图6)。
设置完各种参数后,单击“确定”按钮后,选择偏置后的外轮廓为加工边界,选择“DONE”命令后,系统计算出曲面粗加工刀具路径。
2.3、曲面二次挖槽粗加工刀具路径
由于粗加工选用的刀具是Ø25R5,无法加工到零件较狭窄的区域,需要用一把较小的刀具进行局部二次粗加工,保证整个零件留有相对均匀的余量作下一步加工。
依次选取“Main Menu→Toolpaths→Surface→Rough→Rest mill”命令,进行曲面二次粗加工。
选取所有曲面,并以粗加工刀具路径为基准,选取一把Ø8R1的圆角刀,设置进给速度,主轴转速、层降高度等一系列参数后生产二次粗加工刀具路径。
2.4、曲面半精加工刀具路径
曲面的半精加工的目的是对粗加工后的残料进行进一步加工,保证留有均匀的加工余量作精加工的准备,从而保证零件的最终加工精度。
此零件的内部型腔是重要面,需进行半精加工。
依次选取“Main menu→Toolpaths→Surface→Finish→Parallel”平行铣削命令对零件的凹槽进行半精加工。
选择零件需进行半精加工曲面,其它曲面作为干涉面。
(如图9)选取一把Ø10R5球刀,设置好相应的刀具参数和曲面参数后,还需要在[Finish parallel parameters]设置好刀路参数,设置步距为0.5mm,加工角度与Y轴平行。
(如图5)
(图5:平行铣削加工参数设置)
设置完所有的参数后选“Done”,系统计算出半精加工刀具路径。
2.5、曲面精加工与局部清角刀具路径
曲面精加工是对待加工零件进行最终加工,完成对曲面进行精修,从而达到图纸的要求。
对该零件的分型面进行精加工,根据图形可以看到,分开型面由曲面和平面组成,为了保证加工精度,需要分别用球刀与平刀加工,球刀采用平行铣削的加工方式。
依次选取“Main menu→Toolpaths→Surface→Finish→Parallel”平行铣削命令对零件的分型面局部进行精加工。
选择零件需进行精加工分型曲面。
(如图12)选取一把Ø10R5新球刀,设置好相应的刀具参数和曲面参数后,还需要在[Finish parallel parameters]设置好刀路参数,设置步距为0.15mm,加工角度与Y轴平行。
设置完所有的参数后选“Done”,系统计算出精加工刀具路径。
提取该零件的两头的平面的周边轮廓线,采用2D挖槽的加工方式加工,依次选取“Main menu→Toolpaths→Pocket”,选择轮廓线,采用Ø12R0平底铣刀,设置好相应
的参数后选“Done”,系统计算出精加工刀具路径。
3.6、实体加工模拟
能过对实体加工路径的模拟演示,可以发现加工设计中存在的一些问题,及时的给予改正,避免了在实际生产中造成损失。
首先选取“Main Menu→Toolpaths→Operations”,依次点击“Select All”按钮、Verify”按钮,再接着单击执行按钮后,将依次模拟演示所有规划的刀具加工路径。
3.7、生成NC加工代码
利用MasterCAM系统的post后处理功能,自动生成加工该零件的所需要的NC代码。
首先选取“Main Menu→Toolpaths→Operations”,依次点击“Select All”按钮、“Post”按钮,再接着选择“Save Nc File”和“Edit”选项后,单击OK按钮,输入NC文件名保存,系统将会弹出NC程序文件的编辑器。
3、小结
通过以上的案例可以看出,使用MasterCAM软件可以编制刀具路径,生成数控代码,缩短编程人员的编程时间,特别是可对复杂零件进行数按程序编制,大提高了程序的正确性的安全性。
同时,使用该软件还可以省去手工编程的试切过程,降低了生产成本,提高工作效率。
4、参考文献
[1] 王卫兵. 《MasterCAM数控编程应用教程》清华大学出版社,2004
[2] 张英超. 《数控加工综合实训》化学工业出版社,2003
[3] 刘瑞新. 《MasterCAM应用教程》机械工业出版社,2006。