基于EdgeCAM的数控加工技术在模具加工中的应用

0 引言

　　由于工业生产技术的迅速发展，目前国内外制造业广泛地采用了无切削、少切削加工工艺，如精密冲压、精密锻造、压力铸造、冷挤压、热挤压及等温超塑成形等新工艺，代替传统的切削加工工艺。模具作为主要的成形工具，已成为一种重要的加工装备。家用电器行业约80%的零部件、机电行业约70%的零部件均采用模具成形，塑料、橡胶、陶瓷、建材、耐火材料制品大部分均采用模具成形。

　　现在的CAD/CAM软件种类繁多，在功能方面也是各有所长，有的软件应用起来特别复杂，给编程人员带来很多不便，EdgeCAM是由英国Palhtrace工程系统公司开发的一套智能数控编程系统。这套系统的开发宗旨是不断提高用户的生产效率。主要应用在数控铣、数控车和数控线切割等领域。在模具加工、工具制造、机床生产等行业具有重要的影响力。

1 EdgeCAM软件特点

　　EdgeCAM是一个专业的加工软件，到目前为止，它在与其它CAD系统的兼容性方面是做得最出色的。在CAM软件的初期发展阶段，CAD系统已经出现了很多类型，不同的CAD系统文件的格式是不同的。因此，当CAD系统设计完成的模型，需要编制加工程序的时候，能否被CAM系统所识别和利用就变得非常重要了。

　　EdgeCAM为产品加工和模具制造提供了一套完整的加工解决方案。可支持二轴半至五轴联动的铣削、普通车削以及车铣复合加工设备，并且可与CAD系统实现无缝集成。作为一个独立的CAM系统，EdgeCAM彻底解决了两个长期困扰数控编程人员的难题：一个是从CAD环境到CAM环境下的数据转换问题；一个是CAM环境下生成的刀具路径与控制系统的匹配问题。另外，Pathtrace公司针对三维CAD软件的快速发展积极与CAD软件供应商合作，所开发的实体模型加工模块可称得上是业界内的实体加工标准，具有极强的代表性。

　　起初，通常以一个中间格式的文件为桥梁，如IGES格式，所有的CAD系统都以这种格式的文件输出到CAM系统中。但是，问题在于CAD系统在输出IGES格式文件的时候，需要一个转化过程，系统按照指定的公差将CAD格式的文件在公差允许的范围内，转化成IGES格式的文件，这样一来，即使公差设置得再小，在某些时候也会存在转化过程中数据丢失的现象，这样的中间格式文件再被CAM系统读入，模型文件由CAD系统转化到CAM系统后，不可避免地会出现数据丢失的观象。而EdgeCAM不需要将其它CAD系统生成的模型文件转化成中间格式并读入，而是直接读取模型文件。这样避免了模型文件从CAD系统到CAM系统的数据丢失现象，保证了数据的完整性，模型文件的特征被完全地继承过来。如果在CAD系统中，模型文件发生了更改，EdgeCAM系统可以自动识别哪些地方被更改，只要更新刀具路径即可生成新的加工程序，而不用再针对更改后的模型重新编程，真正实现了CAD系统与CAM系统的动态关联。目前EdgeCAM已经可以直接读取当前所有的主流CAD系统的模型文件，例如：Autodesk的*.dwg、*.dxf格式文件及Inventor的*.ipt格式；Parasolid内核的所有CAD系统生成的文件格式，如NX、SolidWorks、SolidEdge、国产的Solid2000等软件生成的CAD模型文件；Pro/E、CATIA等CAD系统的模型文件。

2 模具加工实例

　　2.1 加工模决介绍

　　所有的CAM软件都是提供几个或多个基本的加工手段，使用者通过对这些基本方法的重复或组合来达到加工的目的。根据加工内容的不同，EdgeCAM的加工模块分为铣削加工、车削加工、线切割等几大类。其中，铣削加工包括平面铣(Planar Mill)、孔加工(Drill Mill)、螺纹加工(Thread Milling)、曲面加工(Surace Milling)、多轴加工(Five Axis MiUing)、旋转轴加工(Rotary Milling)等内容。

　　另外，与其它CAM一样，EdgeCAM和SolidWorks之间存在几何协同性，一旦零件几何形状发生变化，刀路轨迹会自动地更新，反映新生成的几何形状，在产品设计或加工仿真过程中可以很方便地对产品模型进行完善。

　　下面实例所用到的加工方法有粗加工成组加工(Pocket)、平域成组加工(Facemilling)和轮廓成组加工(Profile)。