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Mastercam的數(shù)控銑加工編程技巧
閱讀:133 發(fā)布時(shí)間:2020-8-12伯特利數(shù)控 加工中心 鉆攻中心
前言:
1概述
現(xiàn)代的數(shù)控銑設(shè)備為精密復(fù)雜零件的加工提供了基本條件,但要讓數(shù)控銑床發(fā)揮出它的優(yōu)勢(shì),達(dá)到預(yù)期的加工效果,提高產(chǎn)品質(zhì)量及加工效率,除正確合理的加工工藝之外,還跟高質(zhì)量的數(shù)控編程有關(guān),否則,機(jī)床的精度再高也無(wú)法保證產(chǎn)品要求的精度及生產(chǎn)效率的提高,無(wú)法提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
數(shù)控加工程序又稱為NC程序,不僅包括零件的工藝過程,而且還包括加工方法、走刀路徑、切削用量、下刀方式等工藝信息。對(duì)于簡(jiǎn)單的模具零件,通常采用手工編程的方法,對(duì)于復(fù)雜的模具零件,往往需要借助于CAM軟件編制加工程序,如MastercanuUG、Cimatixm等等。無(wú)論是手工編程或計(jì)算機(jī)輔助編程,在編制加工程序時(shí),選擇合理的工藝參數(shù)及走刀方式,是編制高質(zhì)量NC程序的前提。否則,將導(dǎo)致生產(chǎn)效率的降低,成本上升,零件不合格,甚至報(bào)廢。
2數(shù)控加工實(shí)例及出現(xiàn)的問題
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本人長(zhǎng)時(shí)間在學(xué)校從事數(shù)控加工的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)工作,其中有一實(shí)訓(xùn)任務(wù)是對(duì)充電器凸模曲面(見圖I)在法蘭克FANUC Oi-Mate數(shù)控銑床上,用Mastercam軟件進(jìn)行編程和加工,要求在三個(gè)小時(shí)內(nèi)完成,并達(dá)到零件規(guī)定要求。檢查中發(fā)現(xiàn)主要存在以下幾個(gè)加工上的問題:一是粗加工方法選用不恰當(dāng),加工耗時(shí);二是在粗加工中機(jī)床振動(dòng),異響,刀具磨損快;三是粗加工后零件各處的留余量不均勻,造成精加工時(shí)加工不穩(wěn)定;四是加工完成后零件兩邊陡面有較明顯的長(zhǎng)條刀痕,影響外觀。
3解決方案
圖1的充電器凸模曲面結(jié)構(gòu)在實(shí)際的模具加工中經(jīng)常會(huì)遇到,因此必須要掌握這種零件的實(shí)用加工方法和技巧。下面以應(yīng)用泛的Mastercam軟件為工具,來(lái)詳細(xì)說明數(shù)控銑加工工藝及編程的方法和技巧。
3.1零件工藝分析
3.1.1零件概述
在模具加工中,實(shí)體或曲面模型文件一般由設(shè)計(jì)人員給出,交給下面的編程人員。充電器凸模四周凸,中間凹,經(jīng)用CAM軟件分析,有分型面,有成形曲面、圓角曲面、陡峭面,還有型芯曲面與分型面之間的交線等等。里面型腔小的圓角半徑為R2,分型面深度為19.178mm,要求表面粗糙度達(dá)到毛坯材料為鋁合金,六面已光整,尺寸為120minx80mmx30mm。
3.1.2加工難點(diǎn)
由零件的結(jié)構(gòu)圖可以看出,充電器凸模曲面內(nèi)有一型腔,曲面連接處為R2圓角,決定了我們后進(jìn)行光刀時(shí)只能用不大于R2的球刀。型腔上寬下窄,用較大刀具進(jìn)行一次開粗后在較深處必然會(huì)有較多的殘料,決定了我們還要進(jìn)行二次開粗,否則會(huì)造成后面光刀的吃力,質(zhì)量不易控制。還有模型曲面既有淺面又有陡面,常規(guī)加工方法易造成兩邊陡面留下長(zhǎng)條的刀痕。所以零件的加工難點(diǎn)是怎樣又快又好地進(jìn)行開粗,既要保證加工效率又要保護(hù)刀具壽命,以及怎樣兼顧淺曲面和陡斜面的精加工,保證表面質(zhì)量。
3.2解決方案
3.2.1粗加工工藝及編程技巧
問題的出現(xiàn)主要在粗加工階段,常規(guī)方法采用外形輪廓及挖槽加工的方法進(jìn)行開粗(見圖2),由于空刀較多造成較耗時(shí),并且留余量極不均勻(見圖3),造成后面光刀的困難和不穩(wěn)定。還有如果在深加工時(shí)刀具直接下刀會(huì)造成機(jī)床的振動(dòng)和異響,所以造成刀具的較快磨損。
根據(jù)零件的結(jié)構(gòu),決定采用曲面加工中的挖槽粗加工方法進(jìn)行開粗。為提高加工效率,采用直徑為D16R0.8的圓鼻刀對(duì)毛坯進(jìn)行挖槽開粗,考慮到刀具的切削負(fù)荷,每刀切削間距取10mm:采用分層切削,每層切削深度為1.5mm,設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為1500r/min,進(jìn)給速度為lOOOmm/min,留余量為0.4mm。由于挖槽時(shí)刀具直接在毛坯內(nèi)下刀,應(yīng)采用螺旋式下刀或斜線式下刀,避免直接踩刀(即垂直落刀)。在進(jìn)行工藝參數(shù)的選擇和輸入時(shí)要特別注意以下幾點(diǎn):
(1) 挖槽粗加工特別要注意切削深度的確定!切削深度用于控制加工深度方向的加工區(qū)域,有高點(diǎn)坐標(biāo)和低點(diǎn)坐標(biāo)(低點(diǎn)坐標(biāo)通常取分型面的Z坐標(biāo)值),通常用坐標(biāo)值,不用相對(duì)坐標(biāo)值,否則易造成過切。為避免第1層走空刀,高點(diǎn)坐標(biāo)常用負(fù)值,如-0.2~-0.3mm,不少人沒留意這一點(diǎn),認(rèn)為高點(diǎn)就是工件的頂面坐標(biāo)Z0,但經(jīng)后處理出現(xiàn)的NC程序會(huì)包含很多行空刀程序段,浪費(fèi)了時(shí)間,降低了效率。本例的切削深度用坐標(biāo),高點(diǎn)坐標(biāo)和低點(diǎn)坐標(biāo)分別是Z-0.3和Z-19.178。