CAM编程软件中刀路轨迹线的灵活应用

1 引言

    刀路轨迹线是指在数控编程的过程中应用CAM软件根据加工图形几何体、工件毛坯几何体、刀具、限制边界线几何体及选用CAM软件本身的一些加工操作方法和参数等条件后通过软件运算产生的提供给数控机床现场加工刀具切削运动的路径。行业中通常称之为刀路，它在数控编程中至关重要。

2 应用技巧

    实际上，数控编程工程师的大部分工作就是根据加工图形的要求，再结合工件毛坯及加工刀具，运用CAM软件设计出合理的刀路。合理的刀路能够大大提高生产效率和工件质量，同时减少机床和刀具的消耗，降低生产成本，设计出合理的刀路是评估一个数控编程工程师技能水平高低重要标准之一，如何设计出最优化的刀路是数控编程的核心。当然设计出最优化的刀路的条件、方法和技巧很多，在此仅把我工作中怎么灵活应用刀路的一些方法和技巧做一介绍，希望对大家的工作有所帮助。下面MasterCAM9.1软件进行说明：
   
    (1)第一种应用功能：刀路分析。首先打开MasterCAM9.1软件界面菜单中NC Utils-Backplot-Run(Step)如图1所示。

图1 操作菜单

    在这里可以比较直观了解到它的重要用途之一：即我们可以初步观察到这条刀路是否合理，合理的刀路可转换为NC文件进行现场加工。不合理的刀路要进一步优化。这就是大多数软件应用者经常用到的功能。也是软件设计者最初的设计意途。熟知软件这一功能的用户较为广泛。

    (2)第二种应用功能：辅助分析功能。在数控编程的过程中，要分很多工序(粗加工，半精加工，清角，精加工等)和应用多把刀具才能完成一个工件的加工。在完成一个工序后进行下一步工序前，都要充分考虑上步工序后工件的材料余量问题。单凭软件本身的分析功能，很难精确分析出工件的材料余量。这时可以考虑把刀路存为图形，同时结合刀具尺寸构图，这样就可以精确地分析出工件材料余量，给下一步工序参考。如图2所示。

图2 辅助分析功能

    (3)第三种应用功能：辅助边界线功能。就是把CAM软件中一种加工操作方法生成的刀路轨迹存为图形给另一种加工操作方法用作修剪边界线。这种功能很有用，如在曲面加工模块中有两种加工操作方法Pencil(笔清角)和Leftover(余量清角)在实际工作中很少用它们生成的刀路直接进行加工。因这些加工操作方法生成的刀路不够合理，空刀也比较多。但是，如果把他们生成的刀路存为图形，并选存下来的刀路图形中有用的曲线作为其它加工操作方法的修剪边界，那么就可以生成非常优化的刀路。案例如图3所示。

图3 辅助边缘功能

    (4)第四种应用功能：还原NC加工文件为图形文件，对NC文件进行具体、直观分析。

    在数控加工现场中，大多数数控设备是通过接收NC文件指令来进行加工的。有时候NC文件在加工现场因各种因素遭到破坏，造成加工错误(撞刀，过切等)。这时，就可以把NC文件转换成NCI文件，再存为图形进行分析，就很容易找出原因。具体案例如下：

    NC文件如图4所示。

图4 NC文件