基于MasterCAM的X型導彈發射裝置閉鎖器本體零件數控編程與仿真加工的研究

李清江 蔣莉 楊瑩 徐麗春

MasterCAM軟件是美國CNC公司開發的基于PC平臺的CAD/CAM產品，自1984年問世以來，其強大的三維造型與加工功能獲得了業界廣泛的關注，該軟件對硬件要求不高，可在一般的計算機上運行，且操作簡單方便，易學易用。目前已被廣泛用于機械制造業、模具、造船、家電和汽車等領域。與UG NX、Proe等軟件比較，MasterCAM的實體造型設計功能有所欠缺，但曲面造型設計方面MasterCAM具有突出的優勢，可便捷地設計出復雜的曲線、曲面零件。另外，MasterCAM具有很強的交互性能與兼容性能，彌補了軟件實體造型設計上的不足。同時它還具有可靠的刀具軌跡生成方法，為復雜零件由造型到加工仿真提供了有效的刀具校驗，避免了加工過程中刀具與被加工零件產生干涉及碰撞等現象，能較真實反映加工過程中的實際情況，完成車削、銑削和線切割等的加工編程。

鑒于此，筆者結合前期研究基礎利用該軟件對x型導彈發射裝置閉鎖器本體零件數控編程與仿真加工進行了研究，對提高產品生產效率和降低加工成本具有重要的意義。

一、零件加工工藝分析

閉鎖器本體零件是導彈發射裝置上的一個主要零部件，直接關系到導彈發射的精準度，要求零件加工精度高，其復雜的零件結構形狀，造成加工難度大，加工成本高，如圖l、圖2所示。

因此，在利用MaStcrCAM軟件對零件生成刀路前，需要全面對加工零件進行工藝分析，按照先粗后精、先主后次、先面后孔和基準先行的加工原則，盡量減少換刀和裝夾次數提高切削效率，選擇合適的刀具類型和加工方式，制定出比較合理的加工工藝方案，如表1所列。

二、閉鎖器本體零件數控編程設計與仿真

閉鎖器本體零件數控編程設計與仿真過程中，由于零件結構形狀復雜，在制定A、B、C、D、E、F各處加工順序時需充分考慮零件的剛度、結構形狀、表面質量和尺寸精度等要求。創建加工工序時，粗加工工序在機床剛性及刀具強度滿足的情況下盡量選擇較大直徑的刀具、進給量與切削深度，提高加工效率，精加工工序制定重點考慮如何保證零件的表面質量和尺寸精度。

另外MastCrCAM軟件還具備零件仿真切削功能，能夠觀察刀具切削加工過程，隨時檢快仿真加工是否存在干涉等情況，同時在仿真加工中，軟件會自動生成有關加工過程報告，可以省去零件試切加工過程，降低生產成本，提高加工效率。

1、A處數控編程設計與仿真

A處加工工藝分析如表2所列，仿真切削結果如圖3所示。仿真加工過程中未出現欠切、干涉和過切等情況，加工結果達到了預期效果。

2、B處數控編程設計與仿真

B處加工工藝分析如表3所列，仿真切削結果如圖4所示。仿真加工過程中未出現欠切、千涉和過切等情況，加工結果達到了預期效果。

3、C處數控編程設計與仿真

C處加工工藝分析如表4所列，仿真切削結果如圖5所示。仿真加工過程中未出現欠切、千涉和過切等情況，加工結果達到了預期效果。

4、D處數控編程設計與仿真

D處加工工藝分析如表5所列，仿真切削結果如圖6所示。仿真加工過程中未出現欠切、千涉和過切等情況，加工結果達到了預期效果。

5、E處數控編程設計與仿真

正處加工工藝分析如表6所列，仿真切削結果如圖7所示。仿真加工過程中未出現欠切、干涉和過切等情況，加工結果達到了預期效果。

6、F處數控編程設計與仿真

F處加工工藝分析如表7所示，仿真切削結果如圖8所示。仿真加工過程中未出現欠切、千涉和過切等情況，加工結果達到了預期效果。

7、G處數控編程設計與仿真

G處加工工藝分析如表8所列，仿真切削結果如圖9所示。仿真加工過程中未出現欠切、千涉和過切等情況，加工結果達到了預期效果。

三、結論

采用MaStCTCAM軟件能快速方便地進行閉鎖器本體零件的數控加工編程，通過仿真切削功能，對加工工藝方案、刀具選擇以及加工工步等編程設計方法的合理性進行了檢驗，并及時進行糾正，設計出合理有效的刀具軌跡，經后處理生成高質量的數控加工程序，解決了閉鎖器本體零件在加工過程中出現的各種情況，減少零件的加工試坍次數，保證零在加工過程中表面質量的同時也提高了加工效率。