基于MasterCAM数控加工 - 图文

基于MasterCAM数控加工

摘要：通过典型零件分析MasterCAM在零件造型，设计方法和编辑技巧。讨论二维轮廓刀具路径的生成方法。MasterCAM作为高端CAD/CAM软件在实际加工中有着广泛应用。 关键词：MasterCAM刀具路径数控加工

1引言

MasterCAM是一种功能强大的CAD/CAM软件。它大体由两大模块（CAD设计模块和CAM制造模块组成），并在CAM制造模块中又包含Design(造型)、Mill（铣削加工）、Lathe（车削加工）、Wire（线切割）、和Router（雕刻）五大系统组成。在设计方面，MasterCAM具有强大的图形兼容和离散计算功能。MasterCAM集二维和三维的线架、曲面、实体造型于一体，并在系统内部提供了标准图形转换接口，如DXF、IGES、STL、DWG等，可以把其他CAD软件生成的图形转换成MasterCAM系统的图形文件，这样就可以实现图形文件的共享。除此以外，在MasterCAM内部还提供了ASCⅡ图形转换接口，可以把经三坐标测量仪或扫描仪测的的实物数据（X、Y、Z坐标离散点）转换成图形文件。在零件图形设计完成后，可以马上进行刀具路径规划、设计并CAM模拟仿真数控加工，并由刀具路径经后处理直接生成NC程序，从而大大地缩短了产品的设计、生产周期，提高了生产效率，节约了加工成本，避免了资源浪费。由于以上原因，使MasterCAM在数控加工行业内成为了应用最广泛的CAD/CAM软件之一。

2MasterCAM车削实例

在使用自动编程加工零件的过程中，首先要根据零件图纸制定出其加工工艺，再由MasterCAM中的CAD模块绘制出零件图形，然后选择合适的系统模拟出刀具路径，最后经后处理生成NC程序.

2.1 零件工艺分析

车削加工零件如图1所示，该零件只是外形轮廓比较复杂，主要是直线与圆弧、圆弧与圆弧连接的过渡问题可采用35o菱形刀具进行外形重复的粗车、精车加工。

2.2 零件几何建模

建立零件的几何模型是实现数控加工的基础，在MasterCAM的五大模块中均有2D和3D设计绘图功能，具有很强的绘图能力。因车削零件为回转体零件，故在绘图过程中，只绘制其一侧图样（图2），让后镜像生成另外一侧图样即可。

注意：绘制零件的中心线必须与Z轴重合。图2 零件一侧轮廓。

图1

2.3 设置毛坯及装夹方式

图2

根据零件的尺寸，选择直径Φ52，长度为80的圆柱棒料，并用三爪卡盘装夹固定，如图3所示。

2.4 模拟刀具路径

定义好毛坯和夹具后就可以对零件进行模拟加工了，根据其工艺要求先进行粗加工，再进行精加工。

2.4.1 粗加工轮廓

选择车削系统对其加工，设置粗车参数如图4，在循环外形重复的参数中设定步进量为2，走三刀完成粗车，图3 毛坯及夹具,并在x方向上的余量设定为0.1，z方向的余量为0.2。

2.4.2 精加工轮廓

完成粗车后继续使用35o菱形刀具进行精加工，精加工参数图如图7。

图3

设置如图5。并在循环精加工的参数页中，使用默认设置参数，完成刀具路径模拟（图6），仿真加工效果

注意：在设置车削参数的过程中，要根据自身机床设备选择相应参数。本参数只适用于中、低速加工。

图4粗加工参数设置

图5精加工参数设置

图6 刀具路径 图7仿真效果图

2.5 后处理生成NC程序

由于刀具路径是数控机床无法识别的，所以需要将刀路通过后处理“翻译”成数控NC代码，再由控制介质（U盘、软盘、通讯数据线）将NC代码传输到数控机床，才能使机床执行指令。由图2.4.2的刀具路径生成的NC代码如下：

% O0000

(PROGRAM NAME - 论文材料)

(DATE=DD-MM-YY - 09-11-09 TIME=HH:MM - 23:37)

(MCX FILE - C:\\DOCUMENTS AND SETTINGS\\ADMINISTRATOR\\桌面\\论文材料.MCX) (NC FILE - C:\\DOCUMENTS AND SETTINGS\\ADMINISTRATOR\\桌面\\论文材料.NC) (MATERIAL - ALUMINUM MM - 2024) G21

(TOOL - 3 OFFSET - 3)

(OD FINISH RIGHT - 35 DEG. INSERT - VNMG 16 04 08) G0 T0303 G18

G97 S3000 M03

G0 G54 X54.188 Z60.361 M8 G50 S3000 G96 S1200

G73 U54.188 W60.361 R3 G73 P100 Q102 U.2 W.2 F20. N100 G0 X36.857 S2000 G1 X38.957 Z60. G3 X46.528 Z56.2 R3.8 X44.593 Z53.666 R3.8 G1 X36. Z48.893 Z39.481 X43.665 Z34.7 G3 X44.017 Z34.2 R.8 G1 Z15.752

G2 X48.291 Z7.501 R17. G3 X50. Z4.2 R6.8 N102 G1 Z0. G0 Z60.004 G18 X36.857 G70 P100 Q102 M9

G28 U0. V0. W0. M05 T0300 M30 %

注意：1、根据数控设备系统的不同，应选择不同的系统作后处理，或将后处理的NC代码做人为修改后再应用到对应的数控设备。

2、以上程序完全由MasterCAM软件后处理编辑器生成，论文中对其格式未作修改。

3 结语

使用MasterCAM软件可以方便快捷地设计出各种零件、模具的几何模型，并进行模拟加工，迅速生成NC代码。特别对一些造型复杂的零件，更是大大地缩短了编程时间，提高了程序的正确性和安全性，降低了生产成本，提高了工作、生产效率。

参考文献:

[1]郁志纯《基于MasterCAM的车削零件自动编程》江苏信息职业技术学院，2008年 [2]黄伟林《数控加工基础》中国劳动社会保障出版社，2007年

[3]胡素云，孙中柏《MasterCAMX2数控加工实例精解》机械工业出版社，2008年 [4]翟肖墨《数控机床加工技术》机械工业出版社，2002年