Mastercam数控编程实例.pdf

17 过工具栏中的按钮 分别是俯视图 Top Gview 前视图 Front Gview 右视图 Right Gview 等角视图 Isometric Gview 改变视角 也可以通过快捷键或状态栏改 变 2 设置构图平面 构图平面就是当前要使用的绘图平面 系统默认构图平面为俯视图 Top Gview 设置 构图平面之后 所绘制的图形就出现在该平面上 可以通过工具栏中的按钮来改变构 图面也可以通过状态栏 T Cplane 改变 3 设置工作深度 构图平面实际上只是确定绘图平面 在同一方向上 可以根据设计需要设置多个构图平 面 而构图平面的位置由工作深度 Z 来确定 例如 设置了构图平面是 T 俯视图 这时绘 制的图形将出现在 XY 平面 Z 0 上 如果希望绘制的图形出现 Z 10 的平面上 则点选 状态栏中 从键盘输入 10 回车确认 则设置工作深度为 2 2 Mastercam X3 自动编程实例自动编程实例 本节通过几个典型零件说明 Mastercam X3 的零件造型 刀具路径的生成 模拟加工及 后处理方法 1 二维铣削零件二维铣削零件 零件尺寸如图 1 109 在 Mastercam 软件中 为了编制零件的应用 NC 加工程序 需要先建立 该零件的模型 分析上述零件 只要建立如图 1 109 所示的俯视图的二维外形模型 根据二维 外形模型 结合 Z 轴的深度 从主视图中获得 产生零件的二维加工刀具路径轨迹 经过后处 理 产生 NC 加工程序 就可以在数控铣床或加 工中心上加工出该零件 加工过程中 XY 方向 两轴做进给运动 Z 轴不做进给运动 1 二维模型的绘制 分析图 1 109 俯视图 绘图思路为 中心线 底面正方形 台阶正方形 倒圆角 正五边 形 40 孔 10 孔 1 绘制中心线 设置图层属性 单击状态栏 出现 图 1 109 二维铣削零件 18 图层属性设置对话框 设置图层 1 颜色为红色 线型为中心线 其它采用默认设置 按 F9 键 出现十字交叉线 显示坐标轴及坐标原点 将零件对称中心点设在坐标原 点 单击菜单栏中 或工具栏按钮 然后单击自 动捕捉栏 快速点 按钮 或按键盘空格键 输入起始点坐标 50 0 然后回车 再用同 样的步骤输入终点坐标 50 0 点击 绘制出水平中心线 下面用另一种方法绘制垂直 中心线 用与绘制水平中心线相同的方法输入起点坐标 0 50 系统提示 此时在任意位置单击鼠标左键 系统弹出 不用理会 再单击指定长度按钮 并输入长度 100 绘制出垂直中心线 点击 退出绘制任意直线命令 2 绘制正方形 改变主要层 在状态栏的层别 1 改为层别 2 并设置图层 2 的属性 设置图层 2 颜色为黑色 线型为实线 线宽选用第二个宽度 其它采用默认设置 绘制底面正方形 单击菜单栏 或工具栏按钮 然后在坐标输入及捕捉栏的坐标 位置输入左上角点坐标 48 48 回 车 然后在处输入宽度 96 在处输入高度 96 回车 底 面正方形绘制完毕 绘制台阶正方形 下面通过串连补正绘制台阶正方形 单击菜单栏 或直接单击工 具栏按钮 进入串连对话框 单击绘图区中已绘制的正方形的一条边 串连正方形 其它按默认设置 然后单击按钮确定 进入串连补正对话框 将水平补正 即 XY 平面内 距离设为 3 为补正深度 即 Z 方向补正距 离 设为 0 其它按默认设置 然后单击按钮确定 在绘图区右击鼠标右键 再单 击 得到台阶正方形 结果如图 1 110 3 倒圆角 单击菜单栏 或直接按工具栏按钮 执行倒圆 角命令 首先在位置输入半径 10 回车 然后按交互提示信息 选取台阶 19 正方形的相邻两条边 倒完所有圆角后 按确定 在倒圆角时 要注意修剪延伸按钮 应处于选中状态 得到如图 1 111 所示图形 4 绘制正五边形 单击菜单栏 或单击工具栏按钮中的小三角形 在下拉按 钮中选中 进入多边形选项对话框 如图 1 112 所示 选择图形中心作为基准 点 然后设置参数如图所示 单击确认 得到如图 1 113 所示图形 5 绘制 40 孔和 4 10 孔 单击菜单栏 或单击工具栏按钮 执行画圆命令 按交互提示信息 首先捕捉图形中心作为圆心或在输入 中心点坐标 然后单击输入直径 40 回车 得到 40 的孔 再以同样的步 骤 依次以 35 35 35 35 35 35 35 35 为圆心 以 10 为直径 画圆 得到如 图 1 113 绘制正五边形 底面 正方形 台阶 正方形 图 1 110 串连补正得到台阶正方形 R10 图 1 111 倒圆角 图 1 112 多边形选项对话框 20 图 1 114 所示图形 至此 我们建立了此零件的 2D 模型 根据已 完成的二维外形图 就可以编制此零件的加工刀 具路径 一般为检验分析所画图形的正确性 需 要进行分析验证和标注尺寸 此处不再叙述 6 保存 单击菜单栏 或工具栏按 钮 在 保存 文件对话框中输入文件名 二维铣 削零件 回车 完成文件保存 2 加工前的设置 1 图层设置 将当前图层设为 2 将中心线所在的图层 1 关闭 方法如下 单击状态栏 或按 快捷键 Alt Z 出现如图 1 115 所示的图层管理对话框 在编号下单击第二行 则第二行 变为黄色 当前图层为图层 2 图 1 115 图层管理对话框 在图 1 115 中 在 突显 这一列下单击第一行的 则 消失 回车确认 则图层 1 关闭 中心线被隐藏 如图 1 116 所示 这样图面较简洁 方便选取加工图素 2 选择机床类型 根 据 此 零 件 特 点 选 择 立 式 数 控 铣 床 方 法 如 下 单 击 菜 单 栏 此时操作管理窗口 刀具路径管理器 下 会出现如图 1 117 所示信息 图 1 117 刀具路径操作窗口 图 1 116 二维模型图 图 1 114 绘制 40 孔和 4 10 孔 21 3 加工工艺分析 不管是手工编程还是计算机辅助编程 加工工艺都是必须关注的 Mastercam 软件的 CAM 工能主要是自动产生刀具路径 加工工艺还需要编程人员事先制定 图 1 101 所示的 零件图 毛坯是经过预先铣削加工过的规则合金铝材 尺寸为 96mm 96mm 50mm 1 装夹方法 此零件毛坯规则 采用平口钳装夹 2 设定毛坯尺寸 单击图 1 117 中 材料设置 出现如图 1 118 所示对话框 设置参数如图所示 其余为 默认设置 单击确定按钮 设定好毛坯尺寸 单击工具栏中按钮 将视角设为等角视图 结果如图 1 119 所示 双点划线部分为毛坯外形 3 刀具设定 点击图1 117或1 118中的 刀具设置 进入刀具设置界面 选中 刀具路径设置 中的 按 顺序指定刀具号码 22 图 1 119 毛坯等角视图 图 1 118 材料设置对话框 4 加工路线分析 根据图样 确定加工顺序 台阶四边形外形铣削 粗加工 五边形外形铣削粗加工 40 孔挖槽粗加工 钻 10小孔 四边形外形精加工 五边形外形精加 工 40 孔挖槽精加工 5 刀具选用 根据工件的尺寸及形状 选用刀具如下 直径 10mm 的中心钻 用于打定位孔 直径 10mm 的 钻头 用于钻四个小孔 直径 12mm 的三刃平底铣 23 刀 用于粗加工 直径 8mm 的四刃平底铣刀 用于精加工 4 加工刀具路径 1 台阶四边形外形铣削粗加工 串连 单击菜单栏 弹出输入 NC 文件名的对话框 在文件名处输 入 二维铣削零件二维铣削零件 你自己的名字你自己的名字 如 二维铣削零 件 王先逵 确认 弹出串连对话框 单击 进入串连选项对话框 设置串连方向为顺时针方向 回车确认 回到串连对话框 选取台阶四边形的一条 边 四边形的四条边改变颜色 并出现一个起点与箭 头 方向为顺时针方向 如图 1 120 所示 注 串联方向选择顺时针方向 刀具半径补正方向选择左 补正 刚好构成顺铣 在数控加工时 由于采用小量 快走的加工方法 数控机床的刚性好 反向间隙小 粗加工 精加工一般都采用顺铣 选择刀具 设置刀具参数 单击 进入外形铣削对话框如图 1 121 所示 单击进入刀具 管理对话框 从中选取直径为 12mm 的平底铣刀 此刀具信息出现在图 1 121 中 双击 1 号 刀信息所在行 进入 定义刀具 对话框 选 参数 标签 设置 刀刃数 为 3 点击退 出刀具编辑 设置进给率 200mm min 进刀速率 60 mm min 主轴转速 900r min 单击 选择冷却方式为油冷却 选中 快速提刀 其余采用默认设置 结果如图 1 122 所示 图 1 120 串联 24 图 1 121 外形铣削 2D 对话框 图 1 122 刀具路径参数对话框 25 设置加工参数 单击图 1 122 中按钮 出现如图 1 123 所示对话框 用 来设置刀具移动的位置与方式等参数 图 1 123 外形铣削加工参数对话框 a 安全高度 50 选中 绝对坐标 项 安全高度也称为提刀高度 指在此高度上刀具可以在任何位置平移而不会与工件或夹具 发生碰撞 在开始进刀前 刀具快速下移到此高度才开始进刀 加工完成后退至安全高度 绝对坐标 表示相对于坐标原点的高度 b 参考高度 参考高度也叫退刀高度 完成一个工序后 刀具退到该高度 下一道工序以该点为起点 通常安全高度设定了则无需设定参考高度 c 进给下刀位置 5 选中 增量坐标 进给下刀位置也叫进给高度 刀具从安全高度以 G00 的速率快速下降到该点 改为以 Z 轴的进给速率 向下加工工件 初学者对该值的设置宜高一点 以利于操作机床加工时的安 全 增量坐标 是相对已加工面的一个高度 其值以上一次的已加工面作为 Z 坐标的原点来 计算 d 工件表面 0 选中 绝对坐标 项 工件表面指毛坯顶面的高度值或 Z 轴坐标值 26 绝对坐标 是相对于坐标原点的高度 增量坐标 是相对于所选择的串联图形的高度 e 深度 15 选中 绝对坐标 项 待加工面深度 刀具下降到毛坯的最低位置 绝对坐标 是相对于坐标原点的高度 增量坐标 是相对于所选择的串联图形的高度 f XY 方向预留量 0 4 XY 方向预留 0 4mm 作为精加工余量 g 选中并单击 进入深度分层铣削设置对话框如图 1 124 设置最大粗 切深度 4mm 选中 不提刀 其余采用默认设置 单击按钮返回图 1 123 图 1 124 深度分层铣削设置对话框 h 选中并单击 进入进 退刀向量设定对话框 如图 1 125 所示 将进 刀向量和退刀向量的引线长度改为 0 其余采用默认设置 单击按钮返回图 1 124 图 1 125 进 退刀向量设定对话框 27 产生刀具路径 单击图 1 123 中的按钮 产生了刀具路径 如图 1 126 所示 2 五边形外形铣削粗加工 隐藏刀具路径 单击 刀具路径管理器 下的按钮 选择所有操作 可见刀具路径 1 外形铣削 2D 前的文件夹由变为 如原先为 此步可省 单击按钮 隐藏刀具路径 如图 1 127 所示 复制刀具路径 鼠标右击图 1 127 中处 弹出菜单中选择 复制 然 后在处右击 弹出菜单中选择 粘贴 从而生成第 2 个外形铣削 2D 刀具路径 编辑刀具路径 在处单击 弹出串联管理对话框 在对话框空白处右击弹出菜单 选择 选取五边形的一条边 五边形改变颜色 并出现一个起点与箭头 箭 头方向为顺时针方向 在处单击 弹出 外形铣削 2D 粗加工 对话框 与 1 采用同一把刀 参 数设置同 1 如图 1 122 所示 单击 外形加工参数 标签 在图 1 123 中 设置深度为 10 其它参数不变 选中并 单击 出现如图 1 128 所示对话框 分析图样 此步加工 XY 方向的毛坯余 量最小为 6 96mm 最大为 26 4mm 采用 12mm 的平底铣刀 需要分层铣削 设置粗切次 数 4 次 间距为 8mm 选中 不提刀 回车确认 返回图 1 123 选中并单击 进入深度分层铣削对话框 设置参数如图 1 124 所示 选中并单击 进入 进 退刀向量对话框 设置参数如图 1 125 所示 图 1 127 隐藏刀具路径 图 1 126 台阶四边形外形粗铣刀具路径 28 图 1 128 X 轴分层铣削对话框 1 129 五边形外形粗加工刀具路径 生成刀具路径 设置完加工参数后 在图 1 123 中单击退出 单击 刀具路径管理器 下的按钮 重建所有已失败的操作 生成刀具路径 如图 1 129 所示 3 40 孔挖槽粗加工 选择加工范围 单击菜单栏 命令 出现串连对话框 选取 40 圆 单击 退出 出现挖槽对话框 如图 1 130 所示 设置刀具参数 仍采用第一把刀 参数设置与 1 2 相同 如图 1 130 所示 确定挖槽参数 单击图 1 130 中的按钮 出现如图 1 131 所示 2D 挖槽参数对话框 设置如 图所示参数 选中并单击 进入深度分层铣削对话框 设置参数如图 1 124 所示 点击确定 返回图 1 131 29 图 1 130 挖槽 标准 对话框 图 1 131 2D 挖槽参数对话框 确定粗切 精修参数 30 单击按钮 出现如图 1 132 所示粗切 精修参数对话框 粗切削方式 选择平 行环切 图 1 132 粗切 精修参数对话框 切削间距 直径 50 切削间距 距离 6 前者指切削间距为直径的百分比数 后者为实际数值 选中项和项 不选中项 若选中此项 加工时间会增加许多 选中并单击 出现如图 1 133 所示对话框 选择下刀方式 螺旋式下 刀或斜插式下刀 挖槽使用的刀具是平底铣刀 而平底铣刀无法承受直接下刀的冲击 因此 需采用螺旋式下刀或斜插式下刀 否则刀具会垂直进刀到第一刀的深度 选择螺旋式下刀方 式 填选参数如下 最小螺旋半径 6mm 最大螺旋半径 12mm Z 方向开始螺旋位置 1mm 指开始以螺旋方式运行时刀具离工件表面的 Z 向高度 XY 方向预留间隙 1mm 指螺旋槽的边缘距型腔边界 X 向和 Y 向的距离 进刀角度 3 即螺旋线的升角 如果螺旋式下刀失败 其余为默认值 31 图 1 134 40 孔挖槽刀具路径 单击按钮 返回图 1 132 图 1 133 螺旋下刀对话框 产生刀具路径 单击图 1 132 中按钮 产生挖槽刀具路径 如图 1 134 所示 4 钻 10 小孔 打中心孔 单击菜单栏 出现选取钻孔 的点对话框 依次捕捉 4 个 10 小孔的圆心 然后单击 确认 弹出钻 镗孔参数对话框 如图 1 135 所 示 单击 选择直径为 10mm 的中心钻 刀具参数如图 1 135 所示 32 图 1 135 钻孔刀具参数对话框 单击按钮 出现深孔钻 无啄钻对话框 出现如图 1 136 所示对话框 设 置参数如图 1 136 所示 单击 完成中心钻刀具路径的设置 33 图 1 136 深孔钻 无啄钻对话框 钻直径为 10 的 4 个孔 同上步一样 也可采用复制 粘贴方法 通过编辑刀具路径获得新的钻孔刀路 单击菜 单栏 命令后 依次捕捉 4 个 10 小孔的圆心 然后单击确 认 弹出如图 1 135 所示对话框 单击 选择直径为 10mm 的钻头 主轴 转速为 600r min 进给率为 60 在图 1 136 中选择钻孔循环为断屑式 G73 加工参数 深度为 22mm 选择并单击 在弹出的对话框中将 贯穿距离 改为 0mm 每次进刀深度 peck 5mm 暂留时间为 500 s 其它参数同图 1 136 设置完成参数后 单击 完成钻孔刀具路径的设置 5 四边形外形精加工 操作步骤同 1 刀具参数 刀具直径 8mm 主轴转速 2000r min 进给率 300mm min Z 轴进给率 60mm min 刃数 4 外形铣削参数 XY 预留量 0 其它参数同 1 X 轴分层铣削参数 粗铣次数 0 间距 0 精铣次数 1 间距 0 4 执行精修最后 时机 34 将 Z 轴分层铣削复选框的勾去掉 其它同 1 设定完成 单击确定按钮 完成四边形外形精加工刀具路径的设置 6 五边形外形精加工 操作步骤同 2 刀具参数同 5 外形铣削参数 XY 预留量 0 其它参数同 2 X 轴分层铣削参数同 5 将 Z 轴分层铣削复选框的勾去掉 其它同 2 设定完成 单击确定按钮 完成五边形外形精加工刀具路径的设置 7 精加工 40mm 的孔 操作步骤同 3 刀具参数同 5 2D 挖槽参数 XY 预留量 0 其它参数同 3 将 Z 轴分层铣