Cimatron it软件中WCUT工序在复杂型腔加工中的应用

　　三轴铣削加工方式支持三个坐标轴联动，可解决一般的曲面加工问题。在模具加工中，三轴加工是使用最多的一种加工方式，同时也能解决绝大部分的模具铣削加工问题。Cimatron“针对型腔模具加工中应用最为广泛的三轴铣削加工编程，应用其原创的基于毛坯余量知识的智能NC编程技术，结合加工模具零件的各种独特功能，使其成为当今最理想的型腔模CAM解决方案之一。

　　在三轴铣削加工中，一般町分为粗加工、半精加工和精加工三种类型。粗加工的目的在于从毛坯上高效地去除大部分的余量，而精加工的目的主要在于达到零件要求的表面精度与质量。在这两类加工之间，根据需要一般还要做半精加工，其目的主要在于去除粗加工后留下的不均匀余量，使加工后的余量较小且比较均匀，有利于精加工采崩较高的切削速度，以达到高精度、高效率的目的。

　　Cimatron it中的MILL 3AXES就是用于此种加工方式的刀路类型。在该刀路类型中，提供了相当丰富的三轴加工策略。特别值得指出的是其中的WCUT工序，可同时支持模具的粗加工、半精加工及精加工，不仅可以基于毛坯余鼍情况进行半精加工，而且在精加工中支持曲率分析，能自动针对不同类型的曲面采取不同的加工策略来完成。以下将通过一个模具零件的整个加工过程，来分别介绍使用WCUT工序进行粗加工、半精加工及精加工编程的方法。
1 前期准备工作

　　1.1 建立机床坐标系

　　打开模型文件，选择UCS/ORIGIN+ROT，新建一个名为WCUT的用户坐标系。选择MODEL坐标系为参考坐标系时，并以SURFACE—C方式选择零件左上角点，当出现ROTATE提示时，选择No，完成坐标系的定义。继续选择UCS/ACTIVE，将该坐标系设置为当前坐标系，如图1所示。此款模具为提升机架下模具铸造型腔，型腔复杂，材料为H13模具钢。铸造件材料为铝38，铸造必须符合IT-89。经过加工中心的初步加工后，到雕刻机上进行小刀具精雕加工。本文主要通过此款模具型腔在加工中心的数控加工，论述WCUT工序在粗加工、半精加工及精加工的应用。

　　1.2 建立三轴刀路

　　切换至NC模块后，系统自动建立一个与WCUT相对应的M—WCUT机床坐标系。在随后显示的刀路管理器刀路模式下，选择CREAT/MILL 3AXSE生成一个三轴刀路TP—WCUT。

　　1.3 建立刀具

　　在建立具体的工序之前，一般需要设置好加工所使用到的刀具。如果在此之前已建立了刀具库，则直接从刀具库调用即可，否则也可根据需要临时定义刀具。定义刀具可选择道路管理器的TOOLS，也可直接选择应用功能菜单中的TOOLS功能。根据模具型腔加工的需要，建立了三把刀具，E50进行型腔的开粗加工，E20在粗加工的基础上进行半精加工，B10完成型腔的最终精加工。刀具参数如表1所列。

　　1.4 建立毛坯工序

　　毛坯是一个三轴程序，代表原始材料的形状，通过加工程序的铣削，得到最终完成的工件。每个坐标系只需要定义一个毛坯，毛坯的状态会随着加工程序的铣削自动进行更新。

　　进入程序模式下，选择CREAT/STOCK，进行毛坯的建立。毛坯的外形尺寸为360mm×350mm×100mm的矩形件，上下平面及四周轮廓已精加工，现需要在加工中心上完成整个型腔的加工。

2 数控编程工序安排

　　2.1 建立WCUT粗加工工序

　　粗加工的目的在于从毛坯上尽可能高效地去除大部分的余量，其中切削效率是该工序主要考虑的因素。我们采用E50环形刀进行模具型腔的粗加工。选择CREATE/WCUT，在选择第一组加工面的提示下，采用BY CRITERIA方式选中所有曲面模型，并

　　在选择第二组加工面及定义加工轮廓范围的提示下直接退出选择。