基于MasterCAM的螺旋槽四轴数控加工

　　2.2 生成刀具路径

　　1)生成二维外形铣削刀具路径，利用MasterCAM二维外形铣削功能，选择刀具路径-外形铣削，选择直线P3P4和P5P6进行串连，串连时注意两直线串连方向应相反，选用直径为20mm的端铣刀，设置刀具进给率为100mm/min，下刀速率为60mm/min，主轴转速为2000r/min，分三层铣削，每次切深5mm。

　　2)置换轴法生成单条螺旋线刀具路径，在刀具参数的选择菜单中．设定旋转轴功能有效，弹出图3界面，在轴型式选项中，选择“轴之取代”，取代方式是旋转A轴取代原有的X轴，同时设定旋转轴直径100，生成出单个螺旋槽的四轴切削加工程序，刀具路径如图2所示。

图3 旋转轴的设定界面

　　3)应用旋转复制方法生成其他两条螺旋槽的刀具路径，选择刀具路径-下一页-路径转换，设置旋转角度为120，以原点为中心，对单个螺旋槽的四轴切削加工程序进行旋转复制，生成其他两条螺旋槽的刀具路径，参数设置如图4所示。

图4 旋转刀具路径的设定界面

　　4)仿真实体验证，设定工件的型式“圆柱体”、“圆柱之轴向”即A轴的轴向选择x轴，“圆柱的直径”即工件圆柱的直径设定为100mm。设定第一点为0、第一二点200后单击“确定”按钮。仿真加工后的效果图如图5所示，图6为后处理后生成的程序。

图5 仿真加工的效果图

图6 生成的程序

　　5)后处理生成实际应用的数控程序，目前由于多轴加工的数控机床型号繁多，所配置的控制系统不同，MasterCAM系统默认的后处理文件MPFAN.PST所生成的程序并不是所有机床都能识别的，必须对MPFAN.PST进行修改。参考相关文献及机床说明书，通过对MPFAN.PST进行了必要的修改后，生成了螺旋槽的数控加工程序，如图6所示。

3 数控实际加工

　　螺旋槽零件是在学校数控实训创新基地的一台配有FANUC 18M高速四轴立式加工中心(台湾高峰850A)加工的，A轴为伺服驱动分度回转轴，毛坯为直径100mm的棒料，采用夹顶方式平行安装于X轴。加工时X轴方向按工件直径方向分度，X轴与A轴联动，z轴为加工深度，分三层铣削，每次切深5mm。零件总加工时间约为45～60min。

4 结束语

　　和三轴数控加工相比，多轴加工能够实现更复杂型面工件的加工，本文以螺旋槽的数控加工编程为例，利用MasterCAM自带的置换轴法和刀具路径的旋转复制，将普通的三轴二维外形铣削刀具路径转换成四轴的螺旋槽刀具路径，希望能为读者更好地应用MasterCAM件的数控加工编程功能提供参考借鉴作用。