MasterCAM数控编程技巧

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MasterCAM数控编程技巧
摘要:数控技术的发展离不开CAM(Computer Aided Manufacturing 计算机辅助制造)技术的发展,而CAM技术的核心部分就是其刀具路径(加工各类零件时的刀具运动轨迹)。

本文就如何利用Mastercam 快速建立和编辑高效、高质量的刀具路径进行讨论,并总结一些技巧。

关键词:数控技术CAM 刀具路径
数控技术(Numerical Contror)从上世纪50年代发展至今,走过了将近60个年头了,经历了从简单的手工编程到如今复杂曲面、多重曲面造型和计算机辅助制造的过程,其中自动编程从最早期的APT发展到现在的多软件并存,常见的有UG、PRO/E、CIMATRON、MASTERCAM等。

这些软件不仅具备有强大的三维曲面、实体造型功能,还可以在造型的基础上,进行工艺规划,进而设计出合理、高效的刀具路径,最后转换成数控系统可以识别的数控程序代码,传输到机器上面进行实际加工。

Mastercam是目前国内外应用最为广泛的CAD/CAM集成软件之一,利用该软件,可以辅助使用者完成从计算机辅助设计(CAD)—计算机辅助工艺(CAPP)—计算机辅助制造(CAM)的全过程。

本文主要讨论使用Mastercam进行刀具路径规划的一些技巧。

一、刀具路径的关联生成
刀具路径的关联生成是指利用已生成的刀具路径来生成一个新的与
原几何形状相同的图形及与原刀具路径相同的路径,或者生成一个新的与原刀具路径性质相同,但轮廓形状不同的刀具路径。

通过刀具路径的关联生成,可以减少一些重复性的工作,提高工作效率。

刀具路径的关联生成包括:
1、直接关联生成刀具路径
直接关联生成刀具路径是指利用原有的刀具路径,通过复制和重新选择图素的方法生成新的刀具路径。

新的刀具路径和原来的刀具路径在同一个文件中。

如图1-1所示,一零件需构造左右两个不同的型腔,只须先生成左边型腔的刀具路径,利用关联刀具路径的方法来生成右边型腔的加工路线。

具体如下:
图1-1零件造型
先构造左边型腔的刀具路径(如图1-2所示),在操作管理器中,复制、粘贴原有的刀具路径:
图1-2零件左型腔刀路图
右键单击“1-挖槽”图标,在弹出的菜单中选中“复制”,再在操作管理中贴上,得下图
左键单击“图形”图标,在弹出的菜单中右键单击选中“重新串联”,再在选择右边型腔的边界,可以重新定义刀具路径的加工图素。

确定后刷新刀具路径,可以得到新的加工路线(如图1-3所示)。

图1-3刷新后零件型腔刀路图
2、间接关联生成刀具路径
间接关联生成刀具路径是指在生成刀具路径的过程中,调用其他原有的加工文件,来生成与原刀具路径完全一致的新的刀具路径,然后根据需要调整加工形状和加工参数的过程。

新的刀具路径和原来的
刀具路径存在于不同的文件中。

一零件如图1-4所示,四个型腔形状一致,只是位置不同,可借用图1-3右边的刀具路径生成新的刀具路径,具体如下:
图1-4零件型腔图
首先,构造零件草图,只须画出型腔位置点,无须构造完整的三维造型。

如图1-5所示
图1-5零件型腔草图
进入操作管理器中,用鼠标右键单击空白部分,在弹出的菜单中选中“汇入已有操作”,进入操作输入的对话框,如图1-6所示,单击左
上角的“选择”按钮,读取图1-3右边型腔的刀具路径,然后点击三个位置点,可得到三个一模一样的刀具路径。

结果如图1-7所示。

完成上面的操作后,亦可根据需要重新串联图素,得到新的刀具路径(具体方法参照直接关联生成刀具路径)。

图1-6操作输入对话框
图1-7利用间接关联生成刀具路径结果
刀具路径的间接关联生成还可以按照下面的方式进行:选择Toolpaths/Next menu/Import NCI命令,在打开的对话框中,选择事先准备好的NCI文件(利用Post功能可以生成NCI文件,是一种过渡用的记录加工信息的文件),可以将所选择的NCI文件插入到当前的图形文件中。

二、变换刀具路径
塑料模具型腔常有一模多穴,且各穴形状一致的情况,通过变换刀具路径,可实现对原有的刀具路径进行平移、旋转和镜象等操作。

1、平移刀具路径
一模具型腔如下图(图2-1)所示,如何利用平移刀具路径快速建立刀具路径呢?
首先建立模具型腔草图(图2-2),型腔只须构造一个即可。

图2-1模具型腔图2-2模具型腔草图
通过设计刀具路径源操作来派生出其他的刀具路径(图2-3)。

选择刀具路径\下一页菜单\变换命令,弹出对话框。

图2-3模具型腔
在变换类型一栏中,选择刀路平移(Translate),然后选择对应的标签页,按下图进行设置。

设置完成后点“确定”按钮,可获得下图的刀具路径(图2-4)。

图2-4模具型腔模拟图
通过上述操作,无论模具型腔多复杂,只要是形状一样的,都可以通过“平移刀具路径”的方法来实现加工,大大降低了造型和刀具设置的时间。

2、旋转刀具路径
旋转刀具路径的使用方法和平移刀具路径相似,只是应用的场合有所不同,如图2-5所示,即可以利用旋转刀具路径,快速建立模具型腔的刀具路径,在此不予详细叙述。

图2-5模具型腔
3、镜象刀具路径
同理,镜象刀具路径的使用方法也不予细述,主要是应用于轴对称零件的刀具路径规划。

参考文献:
1.《MasterCAM9.0系统学习与实训》/ 吴长德编著.—机械工业出版社,2003.8 2.《Mastercam9.0习题精解》 / 何满才编著.—人民邮电出版社,2003.12 3. 《Mastercam9.0项目式实训教程》 / 窦凯编著.—电子工业出版社,2008. 7。