基于MastercamX7在世界技能竞赛铣项目中的应用与研究

2015-02-19浙江工业职业技术学院绍兴312000邵树锋三门职业中专浙江台州317100林占强

金属加工(冷加工) 2015年8期

■浙江工业职业技术学院（绍兴 312000）邵树锋■三门职业中专（浙江台州 317100）林占强

■浙江工业职业技术学院（绍兴 312000）邵树锋
■三门职业中专（浙江台州 317100）林占强

摘要：采用MastercamX7对第42届世界技能比赛数控铣项目比赛试题进行平面画图、粗精加工参数的设置和刀路轨迹生成、模拟仿真与后置处理等过程的应用与研究，实现高精度加工及快的金属切除率及降低刀具的使用寿命。

世界技能组织每两年举办一次世界技能竞赛。中国数控铣项目在这两届竞赛中取得了优异的成绩，Mastercam作为数控项目唯一指定的CAD/CAM软件，对软件各功能的深入分析和总结优缺点，熟练掌握Mastercam在应用中的技巧，对竞赛取得好成绩有着至关重要的意义。

1. 对加工零件进行工艺分析

零件的工艺图如图1所示。该零件采用2A12（铝合金）材料，在加工中容易变形，防止变形，采用两面开粗在进行应力释放，然后进行精加工，这样有助于尺寸精度的保证。

加工工艺分析:①粗加工92mm×80mm面轮廓。②粗加工φ96mm面轮廓，这面加工时需要注意的是要有两头工艺台阶，在两头9mm和10mm处先不要加工圆弧，要平头，为精加工装夹做夹持面。③工件卸下来在木头上进行敲打，对工件内部应力进行释放。④对92mm×80mm面轮廓先进行倒角和底面和侧面精加工。⑤φ96mm面轮廓先进行倒角和底面和侧面精加工。⑥卸工件手工去毛刺和自行检测。

2. MastercamX7画图

画图过程中首先需要考虑找正确加工基准和对加工精度容易保证的编程原点，从这个零件图样分析，编程原点设置在工件中心，会有利于画图和加工。同时在画轮廓中要注意画图样尺寸公差的中差值进行画图，如图样中有同一个轮廓，但它的公差带不同，如49-0.02-0.05mm和28±0.02mm，画图的时候需要转换成48.965mm 和28mm来画轮廓，这样在加工过程中对于同一轮廓一次精加工都能保证尺寸精度，同时提高了精加工速度。MastercamX7对零件92mm×80mm面轮廓二维画图如图2所示、零件φ96mm面轮廓

二维画图如图3所示。

图1

图2

图3

3. 粗精加工参数的设置和刀路轨迹生成

采用2D高速刀路（2D动态中心除料）和外形铣削相结合进行开粗，大余量的采用2D高速刀路（2D动态中心除料），步进量在刀具直径的25%～35%之间，切深15mm，走刀速度在2 000～3 000之间。这个加工方式相比常用的2D挖槽开粗，效率提高3倍左右，这样有助于快速去除加工余量。封闭窄槽采用外形铣削加工方式，沿着轮廓加工。

倒角和精加工采用外形铣削方式进行精加工道路轨迹生成。92mm×80mm面轮廓粗、精加工轨迹如图4所示，φ96mm面轮廓粗加工轨迹如图5所示。

图4

图5

4. 加工轨迹模拟仿真

采用MastercamX7自带的模拟仿真功能对加工轨迹进行仿真，检查轨迹是否正确和加工是否完整，模拟仿真采用正反面分开进行。如图6、图7所示。

5. 后处理NC程序生成

通过仿真检查所生成的刀路轨迹，确定正确后，利用MastercamX7后处理对刀路轨迹进行机床系统能够识别的NC代码，用对应的数控加工设备利用在线传输软件，对零件进行实践加工。

6. 结语

根据世界技能比赛数控铣项目加工零件特点，在加工工艺上

首先要考虑工件在加工中和在加工完后卸下来后的变形，对于这个零件采用两面粗加工后，进行应力释放在进行精加工有利于保证尺寸精度。在画图过程中，把主要尺寸需要转换成尺寸公差的中差值进行画图，方便精加工轨迹，提高了精加工的稳定性。在刀路轨迹生成上，采用2D高速刀路（2D动态中心除料）和外形铣削相结合加工，大大提高了加工速度，缩短粗加工时间，为精加工中留有充足的精度控制时间，从而做到零件的高质量。