一種型腔零件的建模及數控仿真加工

彭婧 李勝利

摘要：以一種型腔零件為例，在SolidWorks軟件中進行三維建模，然后導入PowerMILL軟件中進行數控仿真加工。通過工藝方案的分析，確定刀具及加工切削用量、明確加工順序及路線，實現了在數控加工中心進行仿真加工的過程。

關鍵詞：PowerMILL;SolidWorks;仿真加工

中圖分類號：TP391.7? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）12-0111-02

0? 引言

Powermill是一款功能強大、加工策略豐富的數控加工編程軟件系統。能夠提供完善的加工策略，快速產生粗、精加工路徑，對2-5軸的數控加工進行完整的干涉檢查與排除，具有集成的加工實體仿真功能。它可以接收其他軟件產生的曲面，如IGES文件、STEP文件等，也可以是來自PowerShape的模型（實體或曲面）或者UG、Creo等產生的PART模型[1]。

1? 型腔零件實體建模

如圖1所示，該零件是島嶼加工的結構。包括島嶼、孔、倒角等特征，邊緣輪廓由直線和圓弧構成。

Solidworks軟件功能強大，組件繁多，有功能強大、易學易用和技術創新三大特點，這使得SolidWorks 成為領先的、主流的三維CAD解決方案。它能夠提供類型不同的各種設計方案、減少設計當中的錯誤以提高產品的質量[2]。操作界面為Windows風格，拖/放、點/擊、剪切/粘貼的操作簡便，產品是完全可編輯的。因此選擇SolidWorks為實體建模軟件，在軟件中建立零件的模板，通過拉伸等指令，完成零件的三維實體模型如圖2

所示。

2? 仿真加工過程

2.1 零件背面加工

打開Powermill軟件，把修改好的模型拖入軟件里先加工背面。創建毛坯，選擇世界坐標系，類型選擇模型，然后點擊計算。1號刀具為粗加工刀具，選擇15mm飛刀桿，加工方式為偏移所有設置參數[3]，點擊確定生成粗加工刀路的模型區域清除。

精加工刀具選擇直徑6mm立銑刀，設置坐標系后應用等高精加工方式，選擇排序方式為區域，點擊確定生成精加工刀路如圖3所示，保存背面加工。

2.2 零件正面加工

再次打開軟件，把修改的模型拖入準備加工工件正面。首先計算毛坯，設置模型區域清除參數，生成粗加工刀路。粗加工孔選用11cm鉆頭加工中間孔，生成鉆孔程序。等高精加工刀具選擇直徑6mm[4]。選擇刀具為錐度球銑刀，設置刀具角度為45°直徑20mm，完成平倒角銑削。選擇要仿真的程序，打開毛坯，逐條依次仿真刀具路徑，確認刀具路徑準確無誤，結果如圖4所示。

3? 結束語

本文主要針對島嶼類的參考零件圖進行軟件模擬加工，根據給出的圖紙進行了加工工藝的制定、確定了加工的方案、加工詳細參數及刀具的選擇，在PowerMill軟件中完成了該類零件仿真模擬加工。實際生產中，在數控機床上加工此種零件，要選擇合理正確的加工中心設備，采用有效的夾具和裝夾的方法，制定了合適的工藝路線，才能完成標準的零件，滿足設計需求。

參考文獻：

[1]高曉麗，苑妮，鄭家錚.使用PowerMill對復雜加工件進行CAM設計[J].模具制造，2019，19（04）：75-78.

[2]鮑仲輔，吳任和.Solidworks項目教程[M].北京：機械工業出版社，2016，2：1.

[3]陳為，范駿.職業技能競賽與常規教學相融合的研究與實踐[J].中國教育技術裝備，2014，24：17-19.

[4]陳偉珍，鄧岐杏，王祖金.數控銑削加工工藝參數研究[J].裝備制造技術，2007（2）：7-8，13.

[5]楊揚，蔡旺.數控銑削加工工藝參數優化方法綜述[J].機械制造，2019（1）：57-63，73.

[6]唐振宇.典型數控銑削零件加工工藝分析[J].廣東輕工職業技術學院學報，2010，9（3）：6-9.