MasterCAM在高速加工技术中的应用

3 MasterCAM软件

　3.1 MasterCAM系统介绍

　　MasterCAM是集CAD／CAM于一体的系统，侧重于数控加工编程，广泛应用于模具设计、通用机械等领域，具有2—5坐标数控铣削加工编程能力、线切割加工编程能力和车削加工编程能力。MasterCAM系统由CAD模组和CAM模组两部分组成。(DCAD模组CAD模组具有完整的曲线功能。可设计、编辑复杂的二维、三维空问曲线，还能生成方程曲线，能进行尺寸标注和注释；采用NURBS，PARAMETRICS等数学模型，具有多种生成曲面方法，能完成曲面修剪、曲面问变半径倒圆角：倒角、曲面偏置、延伸等编辑功能；在实体造型方面，具有倒圆角、抽壳、布尔运算、延伸、修剪等功能。CAD模组还具有可靠的数据交换功能。可转换的格式包括：.IGES，.DXF，.DWG,.ASCII等。

　　(2)CAM模组

　　CAM模组包括铣床2D加工系统：能完成外形铣削、型腔加工、实体加工、刀具路径模拟、编辑等功能。铣床2．5D加工系统：刀具路径可投影至斜面。圆锥面、球面及圆筒面，能进行直纹曲面、扫描曲面、旋转面的加工、单一曲面的粗、精加工及具有程序过滤(Filter)功能；铣床3D加工系统：能完成多重曲面的粗加工及精加工．等高线加工、环绕等距加工、平行式加工、放射状加工、插拉刀方式加工、投影加工、沿面加工、浅平面及陡斜面加工，四坐标、五坐标联动加工等。-MasterCAM系统CAM工作流程图如图1所示。

图1 CAM工作流程图 

4 应用实例

　　利用MasterCAM9．0进行薄壁零件加工程序的生成，零件如图2所示，在MasterCAM9．0中进行造型，模拟加工，生成程序。传输机床加工。

图2加工零件囝图

　　加工用MasterCAM9．0编程，几何构图完成后采用外形铣削，粗加工后留出单边加工余量0.5mm，工艺安排分为加工方台、轮廓的粗加工及精加工三步。

　　加工中使用两把刀具，其中Φ10mm普通高速钢刀用于粗加工及半精加工，精加工使用平底Φ12mm高速硬质合金铣刀。

　　1)使用MasterCAM9．0编程，加工出两个80×80×20—mm的方台，去除螺旋形状和六边形的多余余量，主轴转速7 000 r／min，进给速度3 000 mm/min。工件单侧留有2 I瑚的余赶。半精加工轨迹图如图3所示，加工仿真结果见图4。

　　2)精加工，

　　加工采用沿z向分层的加工策略，共分30层、每层0.5 mm，即逐层下降，依次按薄壁外仅4一层。内侧一层进行铣削加工。主轴转速为10 000 r／min，进给速度2 000 mm／min，最终加工完毕工件薄壁厚度为0.1 mm。后处理生成加工程序进行修改，后传输加工中心加工结果如图5所示。

　　加工实例表明，利用MasterCAM可合理的安排加工工艺和工艺参数，包括粗精加工分开、合理装夹、对称切削、余量适当、充分冷却及逐层下切等，而这些条件是实现薄壁件高速加工的关键。

5 结语

　　高速加工多在数控机床上进行，实施高速加工需要具备必要的硬件条件，如功能强大的CNC系统、高精度高速度的主轴系统；高刚性和精确平衡的刀具夹持；高性能的切削刀具等。但仅仅具备硬件条件还不够，还必须有合适的软件做支持。因而离不开CAD/CAM系统的支持。CAM系统的性能、NC编程策略、刀具轨迹规划方法等对高速加工的效率与加工质量有决定性的影响。高效、高质量地实现高速加工，很有必要采用CAD／CAM软件，MasterCAM在有关高速加工的设定中，提供了不同加工区域之间的不同连接方式选项，而且只需绘出二维线框图即可编制数控程序，且刀具轨迹生成速度较快。因此在高速切削加工中应用非常广泛。