基于Ｍａｓｔｅｒｃａｍ Ｘ铝合金轮毂数控加工编程

杨志伟　杨金岭

[摘要]介绍Mastercam X数控加工软件在生产铝合金轮毂实际中的应用,提高生产效率、增强企业竞争力。

[关键词]Mastercam X 加工 铝合金轮毂 CAD/CAM

中图分类号:TP2文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0810051-01

Mastercam X是美国CNC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件。由CAD和CAM两部分组成,其中CAD设计模块主要用于绘图和加工零件造型;CAM部分分成铣削mill模块、车削lathe模块、线切割wire模块等是集设计与制造为一体软件。车削模块主要用于生成车削加工刀具路径;铣削模块主要用于生成铣削加工的刀具路径;线切割模块主要用于生成电火花与线切割的加工路径。

一、Mastercam X数控加工基本原则

先近后远、先内后外、先粗加工后精加工;先加工主要表面然后加工次要表面;先加工基准表面再加工其他表面。

二、运用Mastercam X软件编程的整体工作流程

第1步:运用软件CAD功能创建加工几何模型;第2步:认真分析设计图纸,明确数控加工的对象特征;第3步:编制出合理的数控加工工艺规程,明确加工设备及数控加工系统;第4步:运用软件CAM功能,确定加工方式,创建刀具走刀路径;第5步:对生成的刀具轨迹进行模拟仿真,检查刀具路径是否正确、有无过切及干涉现象;第6步:选择与机床数控系统匹配的后置处理,生成NC程序;第7步:运用数控通讯设备将程序传入数控机床,进行首件加工;第8步:对首件进行鉴定,根据检测的数据对程序进行评判,评价程序相关情况,及时反馈;第9步:经检测零件加工尺寸全部合格后,可进行量产。

三、Mastercam X车削编程的一般流程

设计加工零件→零件加工工艺分析(确定加工路线)→设置坯料和夹具→车端面加工(找齐端面)→粗车轮廓→精车轮廓(达到要求表面粗糙度)→车槽→螺纹加工→切断工件→后处理生成G代码→G代码传给机床首件加工验证→进行批量生产。

以车为例介绍Mastercam X软件具体操作过程如下:

进入Mastercam X软件中;启动刀具路径/如“粗车”车削轮毂内外轮辋和背腔;输入新的NC名称如“轮毂001”;选择加工图形;设置刀具加工路径参数选择刀具类型和主轴转数为1000;设置进刀点、退刀点和换刀点;设置如“粗车”参数如粗车步进量、X和Y方向预留量、切削方法、粗车方向/角度;刀片参数设置如刀片型式、直径、厚度、刀片材料;刀把参数设置如刀把型式、刀把各个位置尺寸、刀把截面形状;定义刀具参数如进给率、进刀速度、主轴转数、刀具补正形式设置;在设置如“粗车”参数对话框中点击“进刀参数”按钮“进入进刀参数”对话框设置内容如进刀;切削设定、刀具的宽度补正、开始切削位置;在设置如“粗车”参数对话框中点击“进/退刀向量”按钮进入“输入/输出对话框”;生成刀具仿真路径(如图1和图2);执行后处理生成G代码程序;如图1为铝合金轮毂预机加刀具路径轨迹模拟结果图;如图2是铝合金轮毂精车削加工模拟图。

四、Mastercam X铣削加工功能

1.铣削加工模块(Mill)二维编程功能有:外形铣削、挖槽加工、钻孔加工、面铣削、圆加工等五种方式。

2.三轴加工多用于加工曲面,Mastercam有两大类刀具路径:粗加工(Rough)和精加工(Finish)。

(1)曲面粗加工功能有:

Parallel(平行铣削);Radial(放射状加工);Project(投影加工);Flowline(曲面流线加工);Contour(等高轮廓加工);Restmill(残料加工);Pocket(挖槽加工);Plunge(插铣加工)。

(2)曲面精加工功能有:

Paraellel(平行铣削);Par.Steep(陡斜面铣削);Radial(放射加工);Project(投影加工);Flowline(曲面流线);Contour(环绕等距加工);Shallow(浅平面加工);Pencil(笔式清根加工);Scallop(等高外形加工);Restmill(残余加工)。

五、Mastercam X铣削加工流程

模型分析;毛坯定义;基准点确定;设定安全高度;选择加工面;刀具选择和定义;刀具主轴转速和刀具进给率定义;选择加工方式和走刀路径:仿真模拟加工;后处理生成G代码;G代码文件传输到数控机床;首件加工验证;进行批量生产。

六、总结

用Mastercam X进行CAD/CAM设计、制造是比较方便的。可以降低企业生产成本、提高设计精度、缩短设计周期、提高生产效率、增强企业竞争力。

参考文献:

[1]胡素云编著,Mastercam X2中文版数控加工实例精解,北京:机械工业出版社,2008.

[2]李传民、王向丽、胡仁喜主编,Mastercam X MR2中文版标准实例教程,北京:机械工业出版社,2007.

作者简介:

杨志伟(1981-),男,河北省秦皇岛市人,本科、助理工程师,主要从事锻造、旋压、机加设计及工艺工作;杨金岭(1965-),男,河北省任丘市人,本科、工程师,主要从事锻造、旋压、机加设计及工艺和质量工作。