3 CAD模型完善
对CAD模型作适合于CAM程序编制的处理。由于CAD造型人员更多考虑零件设计的方便性和完整性,并不顾及对CAM加工的影响,所以要根据加工对象的确定及加工区域规划来对模型作一些完善。通常有以下内容:
(1)坐标系的确定。坐标系是加工的基准,将坐标系定位于适合机床操作人员确定的位置,同时保持坐标系的统一。
(2)隐藏部分对加工不产生影响的曲面,按曲面的性质进行分色或分层。这样一方面看上去更为直观清楚;另一方面在选择加工对象时,可以通过过滤方式快速地选择所需对象。
(3)修补部分曲面。对于有不加工部位存在造成的曲面空缺部位,应该补充完整。如对于有钻孔的曲面,存在狭小凹槽的曲面等,应该将这些曲面补充完整,这样获得的刀具路径规范而且安全。
(4)增加安全曲面,如对边缘曲面进行适当的延长。
(5)对轮廓曲线进行修整。对于数据转换获取的数据模型,可能存在看似光滑的曲线其实存在着断点,看似一体的曲面在连接处不能相交等问题,可通过修整或者创建轮廓线构造出最佳的加工边界曲线。
(6)构建刀具路径限制边界。对于规划的加工区域,需要使用边界来限制加工范围的,可先构建出边界曲线。
4 加工参数设置
参数设置可视为对工艺分析和规划的具体实施,它构成了利用CAD/CAM软件进行NC编程的主要操作内容,直接影响NC程序的生成质量。参数设置的内容较多,下面列举其中主要几个:
(1)切削方式设置:用于指定刀轨的类型及相关参数。
(2)加工对象设置:是指用户通过交互手段选择被加工的几何体或其中的加工分区、毛坯、避让区域等。
(3)刀具及机械参数设置:是针对每一个加工工序选择适合的加工刀具,并在CAD/CAM软件中设置相应的机械参数,包括主轴转速、切削进给、切削液控制等。
(4)加工程序参数设置:包括进/退刀位置及方式、切削用量、行间距、加工余量、安全高度等参数。
这是CAM软件参数设置中最主要的一部分内容。
5 生成刀具路径
在完成参数设置后,即可将设置结果提交CAD/CAM系统进行刀轨的计算。这一过程是由CAD/CAM软件自动完成的。
6 刀具路径检验
为确保程序的安全性,必须对生成的刀轨进行检查校验,检查有无过切或者加工不到位,同时检查是否会发生与工件及夹具的干涉。校验的方式有:
(1)直接查看。通过对视角的转换、旋转、放大、平移直接查看生成的刀具路径,适于观察其切削范围有无越界,及有无明显异常的刀具轨迹。
(2)手工检查。对刀具轨迹进行逐步观察。
(3)实体模拟切削,进行仿真加工。直接在计算机屏幕上观察加工效果,这个加工过程与实际机床加工过程十分类似。对检查中发现问题的程序,应调整参数设置,重新进行计算后再作检验。
7 后处理
后处理实际上是一个文本编辑处理过程,其作用是将计算出的刀轨(刀位运动轨迹)以规定的标准格式转化为NC代码并输出保存。
在后处理生成数控程序之后,还需要检查这个程序文件,特别对程序头及程序尾部分的语句进行检查,如有必要可以修改。这个文件可以通过传输软件传输到数控机床的控制器上,由控制器按程序语句驱动机床加工。
在上述过程中,编程人员的工作主要集中在加工工艺分析和规划、参数设置这两个阶段,其中工艺分析和规划决定了刀轨的质量,参数设置则构成了软件操作的主体。