二、三维加工编程

二、三维加工编程

待加工零件为某快餐盒的凹模，如图7-18所示，要求铣削加工分型面和成形表面。

1.几何造型步骤

步骤1：启动MasterCAM系统。

对于AutoCAD绘制的以*.dxf格式存储的零件图进行转换，并输入到MasterCAM系统中，如图7-19所示。

图7-18　快餐盒凹模零件图

步骤2：将构图面（Cplane）改为3D模式，视角（Gview）改为等角视图（Isometric）模式，并按如图7-20所示要求对零件图进行平移和旋转变换，生成零件的线架图。

图7-19　*.dxf转换到MasterCAM的零件图

图7-20　平移和旋转后的线架图

（1）选择主功能菜单（MAIN MEUN）→转换（Xform）→平移（Translate），并进行平移操作。

（2）回退（BACK UP）→旋转（Rotate），并进行旋转操作。

步骤3：根据零件的线架模型，选择合适的曲面设计方法，生成模具的型面。在本例中，零件的侧面采用孔斯（Coons）曲面，其余的表面采用扫描（Swept）曲面，如图7-21所示。

步骤4：生成的曲面可以通过着色来检验是否存在缺陷，如图7-22所示。

图7-21　零件表面的生成

图7-22　对生成的曲面进行着色检验

选择主功能菜单（MAIN MENU）→绘图（Create）→屏幕（Screen）→曲面着色（Shade），选择所有的曲面进行着色。

2.生成刀具路径

步骤1：启动多重曲面外形铣削功能模块，生成模具型面加工的刀具轨迹。

（1）选择主功能菜单（MAIN MENU） →刀具轨迹（Tool paths） →多重曲面（Multisurf）→精加工（Finish） →外形铣削（Contour）；

（2）选择所需要加工的曲面，生成*.nci文档；

（3）选择好待加工表面后，进入多重曲面轮廓精加工参数表。

步骤2：定义多重曲面轮廓精加工参数。

选择数控NC按钮，进入刀具及加工参数页。

步骤3：设定刀具及加工参数。

（1）选择执行（Done）按钮，完成多重曲面轮廓精加工参数的设定，系统自动进行计算，生成模具型面精加工刀具轨迹，如图7-23所示。

在计算过程中，一个表面上会有许多多余的点被计算。所以一般来说，每个计算完的刀具轨迹都要先经过程序过滤，把不必要的刀位点删除。这样做可以有效地缩短数控加工程序。

（2）选择主功能菜单（MAIN MENU）→NC公用管理（NC utils）→程序过滤（filter）。

图7-23　单个型腔表面加工的刀具轨迹

3.加工过程仿真

加工过程仿真分为两种模式：

（1）路径模拟仿真　在所构造的三维曲面线架图的基础上进行刀具路径模拟。

（2）实体仿真　在给定的一实体上进行动态图形仿真，同时可以观察到加工表面的铣削效果。

下面以实体仿真为例：

步骤1：选择主功能菜单（MAIN MENU）→NC公用管理（NC utils）→Verify，弹出对话框，其中：

Turbo：效果仿真，它能直接看到加工完成后的实体。

Preview：根据走刀顺序进行动态仿真，一步一步直至加工完成。

Utilities：改变材质，材料大小。

4.后置处理

步骤1：选择数控机床特性文件。

步骤2：执行后置处理程序，将刀具轨迹文件（.nci）转换为NC代码文件（.nc）。

步骤3：编辑NC程序。

该零件加工的数控程序如下：

%

（PROGRAM NAME-T）

（DATE，Day-Month-Year-26-10-05 TIME，Hr：Min-08︰36）

（TOOL-35　DIA.OFF.-01 LENGTH-01 DIA.-10.000 M.ROUGH…）

N10 G00 G40 G49 G80 G90

N12 G91 G28 Z0.

N14 G28 X0.Y0.

N16 G0 G90 X70.366 Y-111.668 S1000 M3

N18 G43 H1 Z50.M08

N20 G1 Z0.F100.

N22 X72.679 Y-109.356 Z-.053 F500.

N24 X74.434 Y-107.602 Z-.108

N26 X76.273 Y-105.763 Z-.105

N28 X77.822 Y-104.214 Z-.051

N30 X80.204 Y-101.832 Z0.

N32 X81.526 Y-97.681

N34 X80.335 Y-98.872 Z-.054

N36 X80.170 Y-99.037 Z-.076

N38 X78.904 Y-100.303 Z-.202

N40 X78.235 Y-100.972 Z-.312

…

N228 X-67.43 Y-6.223 Z-.061

N230 X-66.143 Y-4.936 Z0.

N232 X-70.366 Y6.331

N234 X-72.589 Y-8.554 Z-.053

N236 X-74.434 Y-10.398 Z-.108

N238 X-76.273 Y-12.238 Z-.105

N240 X-77.822 Y-13.786 Z-.051

N242 X-80.204 Y-16.168 Z0.

N244 G0 Z50.

N246 M30

%