Mastercam軟件2D高速刀路在實踐教學中的應用*

李 斐，楊德壽，張明艷

(1.蘭州石化職業技術學院 機械工程學院，甘肅 蘭州 730060；2.無錫昆侖富士儀表有限公司，江蘇 無錫 214028)

0 引言

高速加工是近年內迅速崛起的先進制造技術,應用高速加工技術,合理而科學地生成刀路軌跡已經成為提高加工效率、提高加工質量、縮短加工時間的重要途徑之一[1-2]。

Mastercam軟件具有豐富的高速加工策略，能最大限度地滿足加工企業的需求[3-5]。學生在學習2D高速刀路軌跡設置時，單一的加工策略往往容易掌握，但是一旦遇到形狀較為復雜的工件，如何選擇正確的加工方法，進而生成合理、經濟的刀路軌跡便成為這一部分內容的重點、難點。

本文以一個典型工件為例，分析其加工策略，生成該工件粗加工的刀路軌跡并進行模擬仿真。該工件包含完全開放外輪廓、半開放輪廓且縱向與橫向尺寸比例較小、半開放輪廓且縱向與橫向尺寸比例較大，因為該工件形狀較為復雜，正確地選擇加工方式便成為教學重點。在教學過程中通過學習對比動態銑削、剝銑、熔接這三種加工策略的優缺點，選擇正確的加工方式，以提高學生對這部分內容的綜合應用能力。

1 2D高速刀路軌跡介紹

Mastercam軟件中2D高速刀路軌跡包括動態銑削、剝銑和熔接三種策略。動態銑削適用于大多數工件形狀的加工，比如完全開放外輪廓的加工、封閉型腔的加工等；剝銑適用于半開放輪廓的加工，且縱向與橫向尺寸比例較大的情況；熔接適用于半開放輪廓的加工，且縱向與橫向尺寸比例較小的情況。

2 典型工件介紹

某典型工件如圖1(軸測圖)所示，該工件分為三個區域。將兩個凸臺的輪廓相連后區域1為典型的完全開放外輪廓，適合動態銑削加工；區域2為半開放輪廓，且為縱向與橫向尺寸比例較小的情況，適合熔接方式加工；區域3為半開放輪廓，且為縱向與橫向尺寸比例較大的情況，適合剝銑方式加工。

圖1 工件正等軸測圖

3 加工策略及參數設置

3.1 區域1的加工

通過分析零件圖可知，區域1內輪廓半徑為8.5 mm,如圖2所示，所以選擇直徑為16 mm的直柄立銑刀進行加工。其輪廓為開放式外輪廓，選用動態銑削加工策略。加工參數設置如表1所示、刀路軌跡如圖3所示、仿真結果如圖4所示。

圖3 動態銑削刀路軌跡 圖4 動態銑削仿真結果

表1 動態銑削參數

圖2 最小內輪廓尺寸

3.2 區域2的加工

選擇直徑為8 mm的直柄立銑刀進行加工。區域2為半開放輪廓，且縱向與橫向尺寸比例較小，適合熔接方式加工。加工參數設置如表2所示、刀路軌跡如圖5所示、仿真結果如圖6所示。

圖5 熔接加工刀路軌跡 圖6 熔接加工仿真結果

表2 熔接加工參數

3.3 區域3的加工

選擇直徑為8 mm的直柄立銑刀進行加工。區域3為半開放輪廓，且縱向與橫向尺寸比例較大，適合剝銑方式加工。加工參數設置如表3所示、刀路軌跡如圖7所示、仿真結果如圖8所示。

圖7 剝銑加工刀路軌跡 圖8 剝銑加工仿真結果

表3 剝銑加工參數

4 結語

在實際教學中，給出一個典型的工件，根據工件的特點進行區域劃分，從而選擇不同的加工方式，可以使學生深入了解2D高速加工策略中不同加工方式的優缺點及各自所適合的加工對象。在培養學生獨立思考能力的同時，對該章節的內容也是一次綜合性的練習與應用，有助于提升學生的綜合應用能力。