NX固定轴曲面轮廓铣在三次B样条曲面加工中的应用

2 NX集成环境下的加工仿真和试加工

　　2.1 固定轴曲面轮廓铣CAM仿真相关参数的设置

　　上表面的加工采用固定轴曲面轮廓铣，驱动方式为区域铣削，切削模式为同心往复，图样方向向外，切削方向为逆铣，步距为残余高度，残余高度=0.001mm。投影矢量为刀轴，刀轴为+ZM轴。余量：部件余量=检查余量=边界余量=0，公差：部件内公差=0，部件外公差=0.0005，边界内公差=边界外公差=0.001。工件安全距离=3mm，过切时警告。主轴转速2500r/min，进给率(mm/min)：切削360，快进3500，逼近3000，进刀100，第一刀切削200，单步执行360，移刀800，退刀2500，离开3000。

　　2.2 生成刀轨路径

　　设置好粗、精加工各项参数后，生成刀轨(图2所示)，其中图2(b)为双参数三次B样条曲面的固定轴曲面轮廓铣，为清晰起见，残余高度取0.5mm，实际加工中，残余高度=0.001mm。在图形区进行旋转、平移、放大视图并进行刀轨动态仿真，检查生成的刀轨路径是否合理，合理后确认。

    图2 刀轨生成及仿真

　　2.3 后处理

　　NX自动编程产生刀位轨迹的计算过程称为前置处理(Preprocessing)，前置处理所产生的中性刀位源文件包含的是数控机床进行加工控制所要经过的各加工点的坐标值以及刀轴失量等，它采用相对运动原理，将刀位轨迹的计算统一在工件坐标系中进行，而不考虑具体的机床结构及指令格式，从而简化系统软件；而后置处理(PostProcessing)是指将前置处理产生的刀位源文件和加工工艺参数与特定的机床特性文件及定义文件相结合，生成指定数控加工设备能够识别的数控加工程序的过程。能够执行后置处理过程的程序称为后置处理器(Postprocessor)。后处理是将理论设计转化到实际生产的关键环节。作者采用自开发的后处理器来获得NC加工程序，将其导入CIMCO软件可再次验证刀轨，如图3所示。

    图3 后处理获得的NC程序

　　2.4 零件试加工

　　后处理所获得的程序共29.23万行，大小为8.75M，所使用的机床FANUCOi-MB的内存小于1M，只能采用DNC加工，CIMCO软件具备通过RS232C的DNC加工功能，但考虑到加工过程数据传输的稳定性，采用基于CF卡的DNC加工，最终获得的加工零件如图4。通过三坐标测量仪，零件B样条曲面最大偏差为5μm。

    图4 试加工获得的样品

3 结论

　　NX/CAM所提供的固定轴曲面轮廓铣功能，使三轴数控机床可以完成复杂型面的半精加工和精加工，与五轴机床相比，能有效地降低加工成本，具有很高的实际应用价值。