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CAD/CAM技术在曲面壳体零件加工中的应用

发布时间:2014-05-15 作者:万金贵 张飞 李颖 丁卫  来源:万方数据
以一个复杂曲面壳体零件的数控加工为例,论述了NX的CAD/CAM功能模块在其中的应用过程和方法,利用NX的建模模块对零件进行曲面造型设计和三维建模;经工艺分析后制定数控加工工艺路线,设计了辅助夹具;使用NX的CAM功能模块,对加工零件进行合理的加工参数设置、刀路规划及编辑,从而生成各部位加工的优化刀具轨迹;定制所用数控机床的后处理器,并由NX后处理生成NC代码。

  2.6 后处理生成NC代码

  所有生成的刀轨需经过后处理才能生成被机床接受的NC代码。由于不同的机床在物理结构和控制系统方面不同,对NC程序中指令和格式的要求也就不同,因此要针对不同的机床及数控系统定制不同的后处理程序。该零件加工是在配备FANUC系统的3轴立式数控铣床上进行。使用NX提供的后处理器开发工具NX/Post Builder,设置NC编码所需的参数以及机床运动参数,如机床、程序、刀轨、数据格式、列表文件、输出控制及文件预览等,来创建适合该机床的后处理程序,然后在NX加工环境中选择该后处理程序对各刀轨进行后处理,生成适应加工的NC代码,如图11所示。

零件各加工部位刀轨

图10 零件各加工部位刀轨

后处理生成的部分NC代码

图11 后处理生成的部分NC代码

3 零件加工

  由于零件形状以及加工环境的复杂性,刀具轨迹的生成过程中一般不考虑机床的具体结构和工件的装夹方式,因此不能确保生成的数控加工程序安全、正确地执行。为了检验刀轨和程序的正确性,防止加工过程中出现撞刀和过切等意外现象,在实际加工前采用专业数控加工仿真软件VERICUT对所生成的程序进行了仿真加工检验。限于篇幅,此处不再详述。

  将生成的NC程序传入数控铣床加工,加工完成的零件具有高的精度和表面质量,达到了预定的目标和要求。实际加工完成的零件如图12所示。

实际加工完成的零件

图12 实际加工完成的零件

4 结论

  利用NX软件强大的三维CAD功能,既可方便地进行复杂曲面壳体零件的造型及结构设计,还可将加工需用的辅助夹具等与零件进行相关设计,使工艺设计变得灵活高效。在软件的CAM模块中,一方面通过引用曲面零件的三维整体造型,将干涉面、辅助面、刀具轨迹限制区域等一次全部设计完成,从而方便地生成正确的刀具轨迹;另一方面,通过合理的CAM编程与造型策略优化刀具轨迹,保证零件的加工质量,提高编程的效率和质量。

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