MasterCAM在多轴联动数控技术加工中的应用

　　产 生整体叶轮的刀具轨迹后， 可利用MasterCAM 软件的实体加工仿真功能来验证刀轨的正确性。运用实体加工仿真功能，首先要设置毛坯，根据零件的尺寸，在“实体验证配置”选项中设置一个直径为100mm、高度为50mm的轴向为Z向的圆柱体作为叶轮毛坯，即可在屏幕上模拟零件的实际加工过程，检查刀位计算是否正确，所选用的刀具、走刀路线、进退刀的方式是否合理，加工过程是否发生过切，刀具与型面是否产生干涉与碰撞等。MasterCAM系统为刀轨的生成提供了颜色区分，若发生过切或碰撞，在模型上会显示出不同的颜色，方便用户清楚地了解到模型零件上各个位置的加工情况。整体叶轮的仿真模型如图5 所示。

图5 整体叶轮仿真模型 

5 NC后处理及代码生成

　　用MasterCAM软件建立刀具路径后，选择“刀具路径”状态栏上的“后处理操作”功能，即可由刀具路径产生NCI文件，但是NCI文件并不能直接控制数控机床，必须要进行后处理，实际上就是一个文字处理过程。根据所用机床的运动结构和控制指令格式，将刀具路径的计算数据变换成机床各轴的运动数据，原先的NCI文件就转换成了能被不同数控机床识别的NC程序，从而实现对机床的控制，完成自动加工。通过后处理操作，系统生成的NC数控加工程序如下(部分)：

　　对以上程序分析可知，机床以500mm/min的进给速度同时控制X、Y、Z、B、C五轴联动，这样能准确捕捉叶片上每一个坐标点的数值，最终完成整体叶轮的自动加工。由于程序较长，可以通过MasterCAM中的“通讯”功能，利用数控机床上的RS232 通讯接口将NC 程序直接传入工作台回转的五轴加工中心，叶轮坯件在一次装夹以后就可高效高质量地完成加工(如图6 所示)。

图 6 五轴加工中心加工叶轮 

6 结束语

　　本文通过利用 MasterCAM软件中的造型功能进行建模并运用曲面多轴加工功能建立刀具路径、进行仿真加工并生成NC数控程序，解决了一次完成整体叶轮叶片型面加工的问题，充分发挥了多轴联动加工的应用价值，也为提高其他同类零件的加工质量和生产效率提供了参考。