GibbsCAM软件编程在车铣复合加工中的应用

    (4)铣柱面，如图7所示，该圆柱面编程较简单，只需在YZ平面上的圆柱底面围绕圆柱取一段曲线圆弧即可，利用φ10mm球头铣刀转速S2000，进给量F150，加工时间为1min6s。编制该特征时，使用加工面板里的铣功能中轮廓切削加工法，把“轮廓切屑”项目和φ10 mm的球头铣刀拖拽人同一个工艺列表项目中，弹出“轮廓”对话框，在对话框里设置加工参数，“旋转”选项里选择加工坐标系统为YZ平面，然后直接在工作平面上选择之前取出的曲线圆弧，定义始末两点，点击“加工面板”上的“进行”按钮即可。

    图7 铣柱面

    (5)铣曲面，如图8所示。该曲面采用φ10mm的球头铣刀铣削，GibbsCAM编程时采用曲面加工法，只需控制转速、进给量和加工步距即可。加工步距0.05mm，转速S2000，进给量F500，加工时间18min（曲面最大直径为68mm)。应用“加工面板”上的“曲面”功能进行编程，将“曲面”和(φ10 mm球刀拖拽入同一个工艺列表项目中，弹出“曲面加工”对话框，点击“曲面”选项选择“曲面流切削方式”设定加工参数，选择XY平面，点击“加工面板”上的“进行”按钮即可。

    图8 铣曲面

    主轴加工程序编制结束后，应用公用操作，编制E轴对接切断的程序，公用操作是根据机床结构而单独定制的1个虚拟机床宏定义VMM(Virtual Machine Macro)。将加工面板上的“公用操作”项目拖拽入工艺列表中，将会弹出“公用”对话框，然后按照以下顺序进行：

    ①在公用对话框中选择“移动刀塔”选项，移动刀塔可根据机床架构来决定是否使用，因为笔者接触的车铣复合机床，当E轴伸出到主轴接工件时，上刀塔必须往Z的负方向移动，让出足够的空间，使E轴对接切断。然后可以手动定义刀塔需要移动到的位置，点击“新的位置”在X、Z下输入坐标值，点击加工面板下的“进行”即可；

    ②在公用对话框中选择“次要主轴人”选项，软件里的次要主轴即是机床的E轴，接着在“主轴启动”下选择“逆向”，因为是使用上刀塔切断，主轴必须反转，这样才能使刀具的切削刃口与主轴转向一致，否则会发生毁坏刀具的事件，然后设定“主轴转速”为1000，“Z安全平面”为10，Z安全平面是E快速伸出接近主轴对接前的1个安全位置，“进给率”为500，“Z夹持位置”为-40，Z夹持位置是副轴装夹工件的Z向长度，也就是夹持量，点击“进行”即可。以上这项选项里的参数可以根据工件的尺寸自行设置；

    ③此时E轴已经对接上主轴，接下来做切断的程序，从刀具列表里拖拽一把宽为3mm的切断刀到工艺列表中，从加工面板中选择车功能的“轮廓切削”功能，并将它拖拽入工艺列表中，便会弹出“轮廓”对话框，设定加工参数，选择ZX平面，拾取切断处的线条，定义始末两点，点击“进行”即可；

    ④将公用操作拖拽入工艺列表中，选择“次要主轴归位”选项，定义主轴转速和进给率，点击“进行”即可。

    (6)主轴加工完毕，E轴伸出对接切断，开始副轴加工，副轴加工中，有个铣削与水平面成50.29°的特征平面。下面就介绍一下铣削斜平面的编程方法：

    铣斜面（该斜面与水平面成50.29°角），如图9所示，采用φ10mm立铣刀，GibbsCAM利用1条直线就能编出铣斜面程序，只需在软件里面设置角度为50.29°，可按以下顺序编制：将加工面板上铣功能中的“轮廓切削”项目和刀具列表中的φ10mm铣刀拖拽同1个工艺列表项目中，弹出“轮廓”对话框，设定加工参数，点击安全平面下的图标，弹出“壁面选择”对话框，选中里面的“锥度W倒角”选项，设置里面的“边斜度”为50.29，点击“进行”即可。

    图9 铣斜面

    根据比较，GibbsCAM编程法加工1个完整的工件用了1h20min42s，之前原始加工法分3道工序用时为1h43min，GibbsCAM编程加工后集中了工序，保证了零件的各种形位公差，做到了1次装夹全部加工完成，工件加工报废率减小了80%以上，减少了原始加工中的制作工装夹具的辅助时间，生产率提高了30%。在数控加工领域中，CAM的成本可以很快的从增加的收益中收回，多主轴多刀架的设备，通过CAM软件可以很有效地设置加工节拍，充分发挥双刀架的加工效率。此外，对于多坐标联动的加工更是离不开CAM软件的支持。高效加工不仅仅是一种加工方式，更是一种理念，它涵盖了设备、刀具、工艺流程优化、CAM应用等多个领域范畴。