国培论文(1)用数控加工中心雕刻模具文字的技巧.doc

用数控加工中心雕刻模具文字的技巧江苏省泰兴中等专业学校 孔校平摘要：模具加工中不可避免地要进行文字的雕刻工作,但对于雕刻量需求比较小且雕刻范围比较窄、雕刻尺寸较大的模具加工厂来说,单独购买专用于雕刻的雕刻专用软件、刀具和机床来说并不经济。本文针对这一问题，提出了用数控软件编程，以加工中心实现模具文字雕刻的这一解决方法。关键词：MasterCAM 文字 雕刻一、引言随着数控加工技术的发展，目前各生产厂家已经拥有高性能的、可进行高速加工的、速度达到万转以上的高速加工中心，这为利用适宜的加工软件配合高速机床实现加工中心替代雕刻机床提供了可能。 MasterCAM 是美国CNC Software公司开发的基于Win9X以及WinNT的CAD/CAM软件包，其9.1版本的文字功能得到了进一步加强，不但可以提供MasterCAM系统的字体，还可利用Windows系统的字体。同时，MasterCAM提供丰富的粗精加工切削方式，它能完成25轴数控铣削加工编程，通过建立雕刻模型，选择合理加工方式即可达到文字雕刻的目的。图1 绘制文字对话框二、加工所用文字模型的建立MasterCAM中文字的定义是由线、圆弧和NURBS曲线组成的。单击主菜单中绘图下一页文字，即可弹出如图1所示的绘制文字对话框，其中包含定义字体、文字大小、字体的定位方式以及可以以某一直径的圆建立环形文字等参数(参见图2)。在选择字体，大小、定位方式并键入文字内容后，单击确定即可建立二维文字。当然如果你需要建立实体文字，也可在建立二维文字的基础上利用拉伸、投影等方法完成。 需要注意的是，在建立文字时，细微的局部可能不便于加工，因而应该根据技术要求、机床及刀具情况考虑选择文字的字体，对不便于加工的部位进行合理的局部修缮。图2 圆形文字三、各种雕刻方式及其实现方法 我们把雕刻简单归结为线型、凸凹型和曲面型等三种基本类型，每种类型的实现有其独特的实现方式，也有相似点，另外还重点说明MasterCAM中通常应用于雕刻图案或文字的投影曲面加工这一功能。下面就各种类型的实现方式进行初步地探讨。1. 线形雕刻图3 外形铣削参数对话框(1) 建立线形文字单击主菜单中绘图下一页文字，弹出如图1绘制文字对话框。在这个对话框中设置字体及其大小、定位方式并键入文字内容后，单击确定，即可建立二维线形文字，如“ZHONGSHAN”。这里要注意的是要建立二维线形文字时，应该选择适当的字体，比如如果想生成空心文字，可先择TrueType （Trial） Font等字体，如果想生成线条型文字则可选择如MC9（Box）Font等的字体。图4 线形文字加工效果图(2) 建立雕刻加工路径单击主菜单中刀具路径外形铣削，选择串连方式为窗选(Windows)，框选“ZHONGSHAN”，选择刀具路径的搜索点，单击执行，出现如图3所示的外形铣削参数对话框。选择合适的加工刀具，给定合理的切削参数和加工深度，补正方式选关选项(MasterCAM v9.1)，点击确定，即完成刀具路径的生成。图5 凹型文字 需要注意的是，在进行线形雕刻时我们必须选用拥有垂直吃刀能力的加工刀具。 单击主菜单中的刀具路径操作管理，在弹出的操作管理对话框中选择实体切削验证，进行加工验证，效果如图4所示。2. 凸凹型雕刻(1) 建立模型 单击主菜单中绘图下一页文字，在弹出绘制文字对话框中设置字型为TrueType （Trial） Font然后点击真实字型按钮，选择字体为隶书，单击确定后，选择高度参数为50，排列方式为水平，键入“中山”，再单击确定，如图5所示。(2) 建立凹型加工路径图7 精切精修参数对话框图6 挖槽参数对话框单击主菜单中刀具路径挖槽，选择串连方式为窗选(Windows)，框选“中山”文字，选择刀具路径的搜索点，单击执行，出现刀路参数对话框，如图6、图7所示。单击主菜单中的刀具路径操作管理，在弹出的操作管理对话框中选择实体切削验证，进行加工验证，效果如图8所示。图8 凹型文字加工效果图(3)凸型文字加工图10 凸型文字加工效果图图9 凸型文字加工 凸型加工的方法可参照上面的凹型加工方法，但必须建立边界，如图9所示，然后同样单击主菜单中刀具路径挖槽，将字作为岛屿处理，先选择矩形边界，再选择文字，将字作为岛屿处理。其他加工方式及加工参数参照凹型加工，最终凸型文字和加工效果如图10所示。3. 曲面型文字的雕刻(1) 建立模型曲面文字。 使用软件的曲面(Surface)和文字(Letter)功能建立如图11所示的凸型曲面文字图形。当然，也可根据需要建立凹型曲面文字图形，或者建立凹型文字的实体模型，如图12所示。(2)加工方法图11 凸型曲面文字图12 凹型曲面文字 单击主菜单中ToolpathsSurface，根据实际情况选择合适的曲面加工方法，本例选择了平行加工方法，假设已经进行了粗加工和半精加工，用2球刀进行精加工，参数如图13所示。(3)加工效果图14 凸型曲面文字加工效果图.图13 曲面加工参数单击主菜单中的刀具路径操作管理，在弹出的操作管理对话框中选择实体切削验证，进行加工验证，效果图14所示。4、投影加工MasterCAM中提供的投影曲面加工可以将几何图形或现存的刀具路径投影到被选取的曲面上，这种刀具路径提供可依使用者偏好而自由指定的刀具切削方式，以产生与工件形状相符合的刀具路径，通常应用于雕刻图案或文字。(1) 建立模型图16 曲面精加工参数对话框使用软件的曲面(Surface)和文字(Letter)功能建立如图15所示的曲面和文字图形。图15 投影加工曲面和文字图形(2) 建立加工路径选择“刀具路径曲面加工”命令，设置加工面为A，其余为N。再选择“刀具路径曲面加工精加工投影加工”命令，弹出“曲面精加工”对话框，选取2球刀,选择“曲面加工参数”选项卡，设置参数如图16所示。(3)加工效果单击主菜单中的刀具路径操作管理，在弹出的操作管理对话框中选择实体切削验证，进行加工验证，效果图17所示。图17 投影加工效果图四、其他 如果利用图形矢量化软件对各类图像进行转化，取得MasterCAM的读入支持格式，还可以对图像进行雕刻。具体实现方式可参照上述方法，这里不再一一叙述。五、结论 通过以上方法，可以进行各种文字形式的