一种型腔零件的建模及数控仿真加工

彭婧 李胜利

摘要：以一种型腔零件为例，在SolidWorks软件中进行三维建模，然后导入PowerMILL软件中进行数控仿真加工。通过工艺方案的分析，确定刀具及加工切削用量、明确加工顺序及路线，实现了在数控加工中心进行仿真加工的过程。

关键词：PowerMILL;SolidWorks;仿真加工

中图分类号：TP391.7                                     文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）12-0111-02

0  引言

Powermill是一款功能強大、加工策略丰富的数控加工编程软件系统。能够提供完善的加工策略，快速产生粗、精加工路径，对2-5轴的数控加工进行完整的干涉检查与排除，具有集成的加工实体仿真功能。它可以接收其他软件产生的曲面，如IGES文件、STEP文件等，也可以是来自PowerShape的模型（实体或曲面）或者UG、Creo等产生的PART模型[1]。

1  型腔零件实体建模

如图1所示，该零件是岛屿加工的结构。包括岛屿、孔、倒角等特征，边缘轮廓由直线和圆弧构成。

Solidworks软件功能强大，组件繁多，有功能强大、易学易用和技术创新三大特点，这使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。它能够提供类型不同的各种设计方案、减少设计当中的错误以提高产品的质量[2]。操作界面为Windows风格，拖/放、点/击、剪切/粘贴的操作简便，产品是完全可编辑的。因此选择SolidWorks为实体建模软件，在软件中建立零件的模板，通过拉伸等指令，完成零件的三维实体模型如图2

所示。

2  仿真加工过程

2.1 零件背面加工

打开Powermill软件，把修改好的模型拖入软件里先加工背面。创建毛坯，选择世界坐标系，类型选择模型，然后点击计算。1号刀具为粗加工刀具，选择15mm飞刀杆，加工方式为偏移所有设置参数[3]，点击确定生成粗加工刀路的模型区域清除。

精加工刀具选择直径6mm立铣刀，设置坐标系后应用等高精加工方式，选择排序方式为区域，点击确定生成精加工刀路如图3所示，保存背面加工。

2.2 零件正面加工

再次打开软件，把修改的模型拖入准备加工工件正面。首先计算毛坯，设置模型区域清除参数，生成粗加工刀路。粗加工孔选用11cm钻头加工中间孔，生成钻孔程序。等高精加工刀具选择直径6mm[4]。选择刀具为锥度球铣刀，设置刀具角度为45°直径20mm，完成平倒角铣削。选择要仿真的程序，打开毛坯，逐条依次仿真刀具路径，确认刀具路径准确无误，结果如图4所示。

3  结束语

本文主要针对岛屿类的参考零件图进行软件模拟加工，根据给出的图纸进行了加工工艺的制定、确定了加工的方案、加工详细参数及刀具的选择，在PowerMill软件中完成了该类零件仿真模拟加工。实际生产中，在数控机床上加工此种零件，要选择合理正确的加工中心设备，采用有效的夹具和装夹的方法，制定了合适的工艺路线，才能完成标准的零件，满足设计需求。

参考文献：

[1]高晓丽，苑妮，郑家铮.使用PowerMill对复杂加工件进行CAM设计[J].模具制造，2019，19（04）：75-78.

[2]鲍仲辅，吴任和.Solidworks项目教程[M].北京：机械工业出版社，2016，2：1.

[3]陈为，范骏.职业技能竞赛与常规教学相融合的研究与实践[J].中国教育技术装备，2014，24：17-19.

[4]陈伟珍，邓岐杏，王祖金.数控铣削加工工艺参数研究[J].装备制造技术，2007（2）：7-8，13.

[5]杨扬，蔡旺.数控铣削加工工艺参数优化方法综述[J].机械制造，2019（1）：57-63，73.

[6]唐振宇.典型数控铣削零件加工工艺分析[J].广东轻工职业技术学院学报，2010，9（3）：6-9.