基于PowerMILL软件的典型零件数字化刀路设计加工

李亚平++孟丽霞

摘要：本文运用PowerMILL软件实现典型零件的CAM加工设计。内容包括加工方法选择、工艺参数设置、刀具加工路径生成等，利用软件的虚拟仿真模块进行零件虚拟数控加工，规划刀具加工路径，验证加工代码的正确性。该加工案例对相关零件的数控加工刀路设计提供了一定的参考价值。

关键词：PowerMILL 刀路设计 仿真

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）12-0025-01

1 引言

Delcam PowerMILL 系统是一款独立的CAM软件，进行2-5轴加工产品软件，其优势集中体现在复杂形状零件的加工方面，广泛应用在工模具加工、汽车模具和航空零部件制造业[1-2]。

PowerMILL软件的主要特色：（1）PowerMILL是面向完整加工对象的CAM系统，可以接受各类CAD系统的模型数据，独立运行，便于管理，高效编制符合加工工艺的要求的加工程序。（2）Power MILL面向整体模型加工，加工对象的工艺特征从加工模型的几何形状中获取。各加工部位整体相关，全程自动过切保护，先进智能。（3）PowerMILL系统提供工艺信息库，记录标准工艺路线，制作工艺流程模板。当系统参数发生变化时，可自动处理刀具路径的相关信息。系统是基于工艺知识的编程。（4）PowerMILL支持高速加工，技术领先。推出进给量优化处理功能和基于残余模型的智能化分析处理功能。

PowerMILL加工零件的一般流程为：Step 1：模型的输入；Step 2：毛坯定义；Step 3：刀具定义；Step 4：进给率设置；Step 5：快进高度设置；Step 6：加工开始点的设置；Step 7：刀具路径的产生；Step 8：刀具路径的仿真；Step 9：NC程序的产生；Step 10：保存项目。

本文主要利用PowerMILL软件对曲面凸形零件进行加工，并在此基础上进行刀具路径生成和加工虚拟仿真。

2 PowerMILL零件加工实例

PowerMILL系统的所有操作都是从输入模型开始的。输入模型可以将其他各种类型CAD软件创建的CAD模型输入到PowerMILL系统中。

2.1 输入模型

凸台零件图1所示。

凸形台的加工分为3步骤：粗加工-半精加工-精加工[3-4]。工艺参数表1所示。

2.2 定义毛坯

输入模型后，要进行毛坯的定义。有了毛坯和零件，再加上指定的刀具直径、切削用量，系统才有计算刀具路径的原始数据。毛坯图2所示。

2.3 刀具定義

在零件加工中，可能会用到多把刀具，这都需要在加工前根据加工工艺的要求在刀具数据库中选择、定义和调用。同时在编写每条刀具路径之前，均应设置好该条刀具路径的进给和转速参数，定义刀具的开始点和结束点也至关重要，尤其是3+2轴加工和五轴联动加工编程时，稍有不当的设置，就会导致刀具进刀或退刀时与工件和夹具相撞。刀具定义图3所示。

2.4 生成刀具路径

加工中一般采用三维区域清除策略来计算粗加工刀具路径。其中模型区域清除策略能计算出平行、偏置模型和偏置全部三种形式的刀具路径，清除多余的材料，是一种常用的粗加工刀具路径计算策略。图4为粗加工-模型区域清除。经过粗加工去除大量的余量之后，可以安排精加工工步，不同于粗加工，半精加工和精加工主要追求的是机械加工尺寸精度和表面质量。常用的加工方法有等高精加工如图5所示；和平行精加工如图6所示。

2.5 刀具路径仿真

刀具路径规划完成优化后，可以点击激活-自开始仿真等菜单按照加工工艺顺序对零件进行加工仿真，如图7为粗加工仿真，图8为半精加工仿真，图9为精加工仿真。

2.6 生成数控代码

加工仿真确定加工正确性后，生成相应的数控代码，借助于传输介质，在数控机床上进行零件的数控加工，如图10为NC代码的样例。

3 结语

本文运用PowerMILL软件，从零件的输入模型到CAM数控加工的流程进行了分析探讨。通过选择合理的加工方法、设置合理的工艺参数得出典型零件的数控加工程序和工艺参数，并进行虚拟数控加工，验证加工代码的正确性。通过不同的CAM软件的加工运用，可以比较不同软件的异同，合理选用软件来进行零件的CAM加工。

参考文献

[1]朱克忆.PowerMILL高速数控加工编程导航[M].北京：机械工业出版社，2012.

[2]朱克忆.PowerMILL多轴数控加工编程实例与技巧[M].北京：机械工业出版社，2013.

[3]吴为.CAXA制造工程师2008机械设计与加工教程[M].人民邮电出版社，2011.

[4]杨江河.现代数控铣削技术[M].北京：机械工业出版社，2005.