弧面分度凸轮的三维实体建模与数控加工

4 弧面分度凸轮的数控加工

　　4.1 NC组件模块简介

　　NC组件模块主要用于生成数控加工的相关文件。Pro/E的相关性可以将设计模型变化体现到加工信息中。NC组件模块生成的文件主要包括刀位数据文件、刀具清单、操作报告、中间模型和机床控制文件等。用户对生成的刀具轨迹进行检查，如果不符合要求，则可以对NC工序进行修改。如果刀具轨迹已经符合要求，则可以调用后置处理程序以生成数控加工代码，为实际数控机床提供加工数据。

　　4.2 弧面分度凸轮的仿真加工

　　进入NC组件模块后，调入已经建立的三维模型完成参考模型。机床设置选择五轴加工，选取凸轮坐标零点为加工零参考点，设置圆柱面为退刀面，设置公差为加工公差0.001mm，刀具创建直径为φ20mm的球铣刀，材料为高速钢。利用屏幕演示功能来演示生成刀具轨迹，如图6所示，演示过程中生成的CL数据，如图7所示。

图6 刀具轨迹

图7 CL数据

　　为了对弧面分度凸轮进行NC检测，使用VERICUT程序进行仿真，在计算机屏幕上对材料去除进行动态模拟，能直观地观察到设计中产生的错误和仿真加工过程中的冗余动作，进一步修改和完善NC工序。NC检测结果如图8所示。

图8 NC检测结果

5 结语

　　本文在已推导出的弧面分度凸轮廓面方程的基础上，提出弧面分度凸轮轮廓曲面三维实体建模的一种方法：通过MATLAB语言简单编程，在MATLAB中计算出相应的坐标点，保存相应格式的文件，导入Pro/E 4.0利用插入基准曲线命令生成曲线，依次混合生成曲面，然后将曲面合并成一个封闭曲面，最后利用实体化命令，将合并的封闭曲面进行实体化成突脊实体模型，另外再创建凸轮的基体，最终生成三维实体模型；并对已经建立的模型通过运动仿真，以动画的形式展现机构的运动过程，能够根据仿真结果对所设计的零件进行修改和完善，以保证设计的准确性。

    最后，在NC组件模块下对弧面分度凸轮进行仿真加工，演示刀具轨迹和生成CL数据，直观展现NC程序中刀具路径的刀具动作和材料切除过程，来验证加工弧面分度凸轮的质量和正确性。