槽型凸轮数控加工工艺

4 MasterCAM数控加工流程

　　通过对所设计的零件进行加工工艺分析，并绘制几何图形及建模，以合理的加工步骤得到刀具路径，再通过程序的后处理生成数控加工指令代码，输入到数控机床既可完成加工。

　　4.1 零件的二维或三维建模通过对凸轮的参数化建模，得出凸轮的轮廓曲线方程，并由轮廓曲线方程得到凸轮的模型图，然后利用二次开发工具Pro/Toolkit，用户只需要输入凸轮的参数，即可自动生成所需要的三维实体，结果准确无误[6]。用户也可以根据需要，只修改参数，就可以生成满足要求的凸轮三维实体图，从而缩短研发周期，提高工作效率。可见该系统具有良好的实际应用价值。

　　按设计要求，建立零件的模型是实现数控加工的基础，可以利用四大模块中的任何一个模块来进行二维或三维的零件建模。在进行零件的建模时，要注意：对数控加工指令代码只需建立零件模型，即只需画出零件上用来确定刀具路径的轮廓线，无需画出整个零件的模型来，加工尺寸、形位公差及配合公差可不标出。二维或三维建模时应根据零件的实际尺寸来绘制，以保证计算生成的刀具路径坐标的正确性；对于复杂、加工表面较多的零件，要充分利用MasterCAM中图层的功能，进行刀具选取和确定刀具路径时，根据图层的打开、关闭或隐藏功能，方便地选择加工需要的轮廓线。

　　4.2 零件工艺参数的确定和刀具的选取在运用MasterCAM软件对零件进行数控加工编程前，要保证零件的表面粗糙度和加工精度。加工零件的几何模型生成后，接下来要进行数控加工的规划。首先要对零件进行加工工艺分析，确定合理的加工顺序。要充分考虑零件的形状、尺寸、加工精度及零件刚度，尽量减少换刀次数，提高加工效率。在刀具的选择当中，一般应遵循以下原则：平面应用平底刀加工，少用球刀加工，以减少加工时间；加工尺寸大的工件，为提高刀具的加工效率和刚性，应尽可能使用大直径的刀具。工件太厚时，应分层用不同长度的刀粗加工，为保证余量一致后再光刀，应先用大刀粗加工后，再用小刀清除余料；粗精加工时，可选择不同的加工刀具；刀具要尺寸稳定，安装调整方便，选择精度高、刚性好、耐用度好的刀具。

　　4.3 加工零件的刀具路径确定刀具选择好后，确定工件坐标系与机床坐标系的相对尺寸，正确选择工件坐标原点，也就是建立工件坐标系统，做到先加工基准面后加工其它表面、先加工主要表面后加工次要表面、先粗加工后精加工。具体路径和有关几何尺寸的计算，要避免产生累计误差，尽量考虑零件形位公差的要求。刀具路径的生成应注意：正确设置有关辅助功能，如重要尺寸的加工中检测，切削液的启停等等；减少电脑对刀具路径的算术运算和逻辑运算处理时间，合理设置公差，以平衡加工精度；减少空程刀具路径，尽量走简单的刀路避免生成多余的刀具路径；生成的刀具路径应满足零件的精度和表面粗糙度要求。

　　4.4 零件的模拟数控加工设置好刀具加工路径后，利用MasterCAM系统提供的零件加工模拟功能，能够观察切削加工的过程，可用来检测工艺参数的设置是否合理，零件在数控实际加工中是否存在干涉，设备的运行动作是否正确，实际零件是否符合设计要求[7]。同时在数控模拟加工中，系统会给出有关加工过程的报告。这样可以在实际生产中省去试切的过程，可降低材料消耗，提高生产效率。

　　4.5 数控指令代码的输出通过计算机模拟数控加工，确认符合实际加工要求时，就可以利用MasterCAM的后置处理程序来生成NCI文件或NC数控代码，MasterCAM系统本身提供了百余种后置处理PST程序。对于不同的数控设备，其数控系统可能不尽相同，选用的后置处理程序也就有所不同。对于具体的数控设备，应选用对应的后置处理程序，后置处理生成的NC数控代码经简单适当修改后，如能符合所用数控设备的要求，就可以输出到数控设备，进行数控加工。

5 结语

　　采用MasterCAM软件能方便的建立零件的几何模型，对复杂零件的数控程序编制，可大大提高程序的正确性，迅速自动生成数控代码，缩短编程时间，降低生产成本，提高工作效率，保证程序的安全性。