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基于MasterCAM加工烟灰缸教学的思考 深圳龙岗职业技术学校 张锦辉 【摘要】本文根据烟灰缸的结构特点及工艺要求，结合中职学校教学情况，分析了如何使用Master CAM软件进行加工，合理地编制加工工艺，才能使零件的质量、加工效率达到要求。 【关键词】Master CAM软件；加工工艺；教学；数控加工；曲面 一、引言 Master CAM软件是由美国CNC Software公司研制开发的基于微机计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）相组合的一套很好的软件，它在机械工程的设计和制造过程中已经得到广泛应用。由于其价格较低且功能齐全，因此有很高的市场占有率，特别是在国内。软件的CAD功能可以构建2D或3D图形，特别适用于具有复杂外形及各种空间曲面的模具类零件的建模和造型设计。在CAM方面，它具有以下特点： (1) 提供可靠与精确的刀具路径； (2) 可以直接在曲面及实体上加工； (3) 提供多种加工方式； (4) 提供完整的刀具库、材料库及加工参数资料库； Mastercam拥有车削、铣削、钻削、线切割等多种加工模块，允许用户通过观察刀具运动来图形化地编辑和修改刀具路径。另外，软件提供多种图形文件接口，包括DXF、IGES、STL、STA、ASCII等。 因此，我们学校采用Master CAM软件进行教学，通过Master CAM软件让学生掌握零件的加工工艺，学习数控编程技巧，并在实操中体会提升对加工工艺的认识，以达到教学的目的。 二、工艺分析 图一 烟灰缸图纸 　　　　 如所示，烟灰缸是一个比较典型的工件曲面陡峭，。 　　1、所有表面粗糙度要求Ra3.2 ; 　　2、工件表面无缺陷，圆角部位无残料 ; 　　3、曲面与平面之间要求。 　　烟灰缸加工整体思路是：先开粗加工、后精加工。 具体如下： 　　开粗加工：材料 45﹟钢。这种材料具有较高的切削性，经处理后可获得良好的综合性能，应用相对较为广泛。粗加工去除的材料，工件毛坯×85×40 mm，刀具可以选择D12R1硬质合金刀。 图二 曲面挖槽开粗 图三 曲面挖槽开粗参数设置 （1)、图三示，开粗单边余量0.3mm,此余量是曲面X、Y、Z向余量均为0.3mm,Master CAM软件不能做到侧壁与底部余量单独设置，因此，如果加工较硬材料时，在底平面处应该增加一刀路切除至0.1mm。该工件为45#钢，材质较软，底部余量0.3mm可以不清除。 图四 计算公差设置技巧 图五 下刀方式设置 （2)、图四中，Total tolence可以根据加工工件的曲面数目设置，曲面复杂时可以设置大一些，计算速度会快一些，但不能超过余量值。这个参数在计算复杂工件时效果比较明显，如果碰到曲面挖槽刀路计算死机时，也可以考虑更改公差设置解决。 （3)、Z向最大切削量一般根据刀具、工件材质、机床、加工要求确定，45#钢D12R1刀具可以选择在0.5mm左右。在曲面挖槽刀路中，如果出现刀路轨迹异常，如少挖一层或某区域没有产生刀路，可以考虑改变切深加以解决。 （4)、该工件外侧斜面为开放区域，下刀点应该设置在毛坯外下刀，这样既能避免发生踩刀，又能方便机床操作者观察程序第一刀运行情况，出现问题时方便急停。 （5)、该工件内部为方形封闭区域，下到方式应该选取斜线下刀，以避免切削内部区域时发生踩刀现象，设置如图五所示。材料较硬时要避免踩刀，使用带刀粒的飞刀加工严禁踩刀，否则会对工件、刀具甚至机床造成损坏。 （6)、加工边界在Master CAM9版本中可以选择刀具中心位于边界内部、中心和外部三种，如图六、图七、图八所示，在选取加工范围时可以根据情况巧妙使用，比以前版本方便很多，大家在编程时可以灵活运用。 图六 刀具中心位于边界内部 图七 刀具中心与边界重合 图八刀具中心位于边界外部 （7)、如图九所示：切削方式凸形工件一般选取等距环切，比双向切削加工效率高；切削步距在粗加工时一般选取在65%-75%，根据材料和刀具选择合适的范围。 图九 切削方式 图十 二次开粗边界绘制 图十一 二次开粗刀路轨迹 （8)、精修选项在粗加工时一般没必要进行，比较浪费时间，但是由于Master CAM软件在曲面粗加工时不够稳定，建议粗加工时加一刀精修，以避免局部余量加工不到（使用其他软件编程时不用进行精修）。 2、半精加工：由于开粗加工。 图十二 平行铣削