基于MastercamX7在世界技能競賽銑項(xiàng)目中的應(yīng)用與研究

■浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （紹興 312000） 邵樹鋒■三門職業(yè)中專 （浙江臺州 317100） 林占強(qiáng)

基于MastercamX7在世界技能競賽銑項(xiàng)目中的應(yīng)用與研究

■浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （紹興 312000） 邵樹鋒
■三門職業(yè)中專 （浙江臺州 317100） 林占強(qiáng)

摘要：采用MastercamX7對第42屆世界技能比賽數(shù)控銑項(xiàng)目比賽試題進(jìn)行平面畫圖、粗精加工參數(shù)的設(shè)置和刀路軌跡生成、模擬仿真與后置處理等過程的應(yīng)用與研究，實(shí)現(xiàn)高精度加工及快的金屬切除率及降低刀具的使用壽命。

世界技能組織每兩年舉辦一次世界技能競賽。中國數(shù)控銑項(xiàng)目在這兩屆競賽中取得了優(yōu)異的成績，Mastercam作為數(shù)控項(xiàng)目唯一指定的CAD/CAM軟件，對軟件各功能的深入分析和總結(jié)優(yōu)缺點(diǎn)，熟練掌握Mastercam在應(yīng)用中的技巧，對競賽取得好成績有著至關(guān)重要的意義。

1. 對加工零件進(jìn)行工藝分析

零件的工藝圖如圖1所示。該零件采用2A12（鋁合金）材料，在加工中容易變形，防止變形，采用兩面開粗在進(jìn)行應(yīng)力釋放，然后進(jìn)行精加工，這樣有助于尺寸精度的保證。

加工工藝分析:①粗加工92mm×80mm面輪廓。②粗加工φ96mm面輪廓，這面加工時(shí)需要注意的是要有兩頭工藝臺階，在兩頭9mm和10mm處先不要加工圓弧，要平頭，為精加工裝夾做夾持面。③工件卸下來在木頭上進(jìn)行敲打，對工件內(nèi)部應(yīng)力進(jìn)行釋放。④對92mm×80mm面輪廓先進(jìn)行倒角和底面和側(cè)面精加工。⑤φ96mm面輪廓先進(jìn)行倒角和底面和側(cè)面精加工。⑥卸工件手工去毛刺和自行檢測。

2. MastercamX7畫圖

畫圖過程中首先需要考慮找正確加工基準(zhǔn)和對加工精度容易保證的編程原點(diǎn)，從這個(gè)零件圖樣分析，編程原點(diǎn)設(shè)置在工件中心，會(huì)有利于畫圖和加工。同時(shí)在畫輪廓中要注意畫圖樣尺寸公差的中差值進(jìn)行畫圖，如圖樣中有同一個(gè)輪廓，但它的公差帶不同，如49-0.02-0.05mm和28±0.02mm，畫圖的時(shí)候需要轉(zhuǎn)換成48.965mm 和28mm來畫輪廓，這樣在加工過程中對于同一輪廓一次精加工都能保證尺寸精度，同時(shí)提高了精加工速度。MastercamX7對零件92mm×80mm面輪廓二維畫圖如圖2所示、零件φ96mm面輪廓

二維畫圖如圖3所示。

圖1

圖2

圖3

3. 粗精加工參數(shù)的設(shè)置和刀路軌跡生成

采用2D高速刀路（2D動(dòng)態(tài)中心除料）和外形銑削相結(jié)合進(jìn)行開粗，大余量的采用2D高速刀路（2D動(dòng)態(tài)中心除料），步進(jìn)量在刀具直徑的25%～35%之間，切深15mm，走刀速度在2 000～3 000之間。這個(gè)加工方式相比常用的2D挖槽開粗，效率提高3倍左右，這樣有助于快速去除加工余量。封閉窄槽采用外形銑削加工方式，沿著輪廓加工。

倒角和精加工采用外形銑削方式進(jìn)行精加工道路軌跡生成。92mm×80mm面輪廓粗、精加工軌跡如圖4所示，φ96mm面輪廓粗加工軌跡如圖5所示。

圖4

圖5

4. 加工軌跡模擬仿真

采用MastercamX7自帶的模擬仿真功能對加工軌跡進(jìn)行仿真，檢查軌跡是否正確和加工是否完整，模擬仿真采用正反面分開進(jìn)行。如圖6、圖7所示。

5. 后處理NC程序生成

通過仿真檢查所生成的刀路軌跡，確定正確后，利用MastercamX7后處理對刀路軌跡進(jìn)行機(jī)床系統(tǒng)能夠識別的NC代碼，用對應(yīng)的數(shù)控加工設(shè)備利用在線傳輸軟件，對零件進(jìn)行實(shí)踐加工。

6. 結(jié)語

根據(jù)世界技能比賽數(shù)控銑項(xiàng)目加工零件特點(diǎn)，在加工工藝上

首先要考慮工件在加工中和在加工完后卸下來后的變形，對于這個(gè)零件采用兩面粗加工后，進(jìn)行應(yīng)力釋放在進(jìn)行精加工有利于保證尺寸精度。在畫圖過程中，把主要尺寸需要轉(zhuǎn)換成尺寸公差的中差值進(jìn)行畫圖，方便精加工軌跡，提高了精加工的穩(wěn)定性。在刀路軌跡生成上，采用2D高速刀路（2D動(dòng)態(tài)中心除料）和外形銑削相結(jié)合加工，大大提高了加工速度，縮短粗加工時(shí)間，為精加工中留有充足的精度控制時(shí)間，從而做到零件的高質(zhì)量。

圖6

圖7

參考文獻(xiàn)：

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收稿日期：（20150111）