MasterCAM在弯曲模圆弧曲面加工中的应用

陈建军，魏润芬

中车永济电机有限公司（山西永济 044502）

1 引言

弯曲是冲压中常见的加工工序。它是将板料、棒料、管料或型材等弯成一定形状和角度零件的成形方法。板料的弯曲模是常见的，但对于圆棒件弯曲模，上模和下模的工作部分将相应开有圆弧型凹槽，以防止压弯模时圆棒毛坯料的走动，如图1所示。

图1 圆棒弯曲模

下面就以上模中半圆形状的凹槽加工为例，介绍一种利用MasterCAM9.1中3D外形铣削进行粗加工的编程过程。

2 Mastercam中绘制曲面

在【前视图】中绘制轨道线→【侧视图】中绘制端面轮廓外形线→绘制曲面【绘图】→【曲面】→【扫描曲线】→【选端面轮廓外形】→【扫描轨道线】→扫描出曲面，如图2所示。

图2 半圆形凹槽曲面

3 MasterCAM中3D外形铣削

由于3D外形铣削时刀具深度不好控制，所以进行3D外形铣削编程时最关键的环节就是如何选取正确的刀具路线。并且要在生成刀具路径后一定要通过前视或者侧视去模拟刀路，放大刀路，检查刀路是否过切。

3.1 3D外形铣削的刀具路线分析

通常情况下，会选取圆弧槽的最低边（轨道线）作为刀具路线，如图3所示，通过刀具路径模拟，很明显此刀路最终会造成过切现象，所以轨道线不能作为3D外形铣削的刀具路线。

图3 刀具路径模拟

那么如何获得正确的3D外形铣削的刀具路线呢?下面以半个圆弧型凹槽为例介绍一种方法。

第一步，通过【刀具路径】→【曲面加工】→【精加工】→【平行铣削】→【获得刀具路线】，如图4所示。

图4 平行铣削刀具路线

第二步，通过【刀具路径模拟】→【参数设定】在【存为几何图形】前打√→【自动执行】→刀具路径将生成曲线。

第三步，在生成的曲线中，通过【点坐标】分析验证，找到最中间的一条刀具路线并更改颜色区别开，然后删除其余的刀具路线。剩下的曲线就可以作为3D外形铣削的刀具路线，如图5所示。

图5 3D外形铣削刀具路线

3.2 3D外形铣削程序编制

得到了3D外形铣削的刀具路线后，就很容易对其进行编程了。通过【刀具路径】→【外形铣削】→选取刀具路线→更改参数→生成刀具路径。为了确保刀具路径的准确性，通过【刀具路径模拟】在前视图中查看刀具路线，并放大刀路路线，来检查刀路是否过切，如图6所示，可以看出刀路没有造成过切现象。

图6 检查刀路是否过切

4 注意事项

（1）在【平行铣削】获取3D铣削路线中和【3D外形铣削】中所选用的刀具大小和形状必须一致。

（2）在【3D外形铣削】选取刀具路线时，必须是从低向高选，避免刀具在运动过程中扎刀。

（3）在实际编程应用中，为了避免第一刀吃刀量过大或产生多余的空走刀路线，可以通过更改【3D外形铣削】的参数设置或将刀具路线灵活的分段选取加工。