手机盖凸模三维造型与NC加工仿真.doc

浅谈MasterCAM在数控加工中的应用 摘 要：NC切削加工已成为提高加工精度和质量,实现制造过程自动化、缩短加工周期不可缺少的一种加工技术。在数控加工自动编程及其仿真领域中，MasterCAM软件的独特的优点使得其在数控加工领域中得以广泛的应用。特别在曲面多轴加工技术中， MasterCAM更是有其独特的优势。同时该软件对硬件要求较低，使得其为经济技术实力有限的企业的NC加工提供了更经济实用的条件。 关键词：数控加工；自动编程；数控仿真；五轴联动； 1.前言 在现代制造业中，数控技术是一门关键技术。其集成了微电子、计算机，信息理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。 伴随着数控加工技术的发展，数控加工仿真系统也在不断的发展，数控仿真系统利用计算机技术构建一个虚拟环境直观地模拟实际加工过程，为检验NC代码、碰撞干涉及预测加工精度提供了强有力的工具，对实现加工过程的在线控制及生产过程的自动化具有重要意义。目前市场上比较成熟的CAD/CAM软件有十几个，如Unigraphics ，Pro/ENGINEER，MasterCAM等，而本文则是详细探讨MasterCAM软件在数控加工中的应用以及详细介绍其在高精度的五轴联动加工中的使用情况。 MasterCAD软件简介 2.1关于MasterCAM MasterCAD软件是美国CNC Software, INC公司研制开发的CADPCAM软件系统,是最经济、最有效率的且包括美国在内的各工业大国皆一致采用的系统,是零件的设计、加工制造的标准软件。MasterCAM为全球PC级CAM软件,是工业界及学校广泛采用的CADPCAM系统,以美国和加拿大教育系统来说,大约有2 500多所高中、大专院校用其作为机械制造及NC程式的制作,在中国大陆及台湾地区工业和教育等行业亦有领先之地位。 2.2 MasterCAM的特点 MasterCAM软件的特点是把CAD造型和CAM数控编程集成于一个系统环境中,能完成零件 的造型、刀具路径的生成、加工模拟仿真、数控程序生成以及与数控机床进行通讯,完成数据传输,最终完成零件的加工[1]。 3. MasterCAM在数控加工中的应用 3.1 CAD/CAM对数控加工中的意义 数控机床总的特点是工序集中,高速、高效、高精度以及方便使用,提高了机械加工的可靠性。但对于三维曲面的NC代码的编制,手工编程对工艺人员提出了很高的数学要求,无法通过手工计算来完成。[2]当今的制造业，高速的发展和变化可谓日新月异，计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)已在生产实践中展现出其巨大的潜力，并广泛应用于各种产品设计和机械制造中。使用 CAD/CAM 系统产生的数控程序代码可以替代传统的手工编程，大大减少了手工编程的复杂性和错误率；运用 CAD/C A M 进行零件的设计和加工制造，可使企业提高设计质量，缩短生产周期，降低产品成本，从而取得良好的经济效益。[3] 3.2 MasterCAM的数控加工过程 如果用 C A D / C A M 系统来完成数控加工过程，需要解决复杂形状零件的几何建、加工方案与加工参数的合理选择、刀具轨迹的生成、数控加工仿真、生成有效的加工代码等问题。那下面就来探讨一下Mastercam是如何解决这些问题的。 3.2.1 几何建模功能 首先要提到MasterCAM的零件几何建模功能。在MasterCAM系统中，可以通过使用 MasterCAM本身的 CAD功能来建立零件的几何模型然后通过标准图形转换接口，把其他的CAD 文件转换成为MasterCAM 系统可以识别的图形文件。最后，MasterCAM 系统提供的ASCII 图形转换接口，把经过三坐标测量仪或其他实体测量系统测得的实物数据转换成为MasterCAM 系统可以识别的图形文件。 MasterCAM 四大模块中的任何一个模块都具有进行二维或三维的设计功能，具有较强 C A D 绘图功能。可以运用Design 模块建模，也可以根据加工要求使用Mill 模块、Lathe 模块和Wire 模块直接建模运用。使用MasterCAM 系统的C A D 功能进行零件的几何建模，首先要熟悉系统的各种绘图命令，其中包括建立复杂图形所需要的主要建模技术：曲线曲面生成、编辑、裁剪、拼接、过渡、偏置、转化等等。通过这些绘图技术的使用，建立复杂的零件几何模型。 3.2.2 零件加工刀路的确定 零件在建模之后，还要根据零件的特点来安排加工工艺，选用相应工序所需要使用的不同刀具，根据零件的要求选择加工的毛坯，同时还要正确选择工件坐标原点，建立正确的工件坐标系统，确定工件坐