MasterCAM软件在数控加工中的应用

第 3期 总第 1 7 8期 2 0 1 3年 6月 机 械 工 程 与 自 动 化 MECHANI CAL E NGI NEE RI NG AUTOMATI ON No 3 J u n 文章 编号 1 6 7 2 6 4 1 3 2 0 1 3 0 3 0 1 6 7 0 2 Ma s t e r C AM 软件在数控加工 中的应用 杨应 洪 陈俊冬 尹显 明 1 西南科技大学 制造科学与工程学院 四川 绵阳 6 2 1 0 1 0 2 西 南科技大 学 7 程技术 中心 四川 绵阳 6 2 1 0 1 0 摘 要 Ma s t e r C AM 软件是在模具设计 数控 加工等领域 中广 泛 应用 的工具软 件 阐述 了 Ma s t e r C AM 软件 的相关功能和特点 以飞机襟翼连接框架为例 作 了相关应用 的介绍 实践表 明 该软件的应用大幅度提高 了数控加工的质量和效率 关键词 Ma s t e r C AM 数控加工 飞机襟翼连接框架 中图分类号 TG 6 5 9 文献标识码 B 0 引 言 数控加工技术的广泛应用使现代化的生产制造技 术有 了质的飞跃 同时众 多软件的加盟又使生产加工 变得更加 高效 质量更 好 精度 更高 Ma s t e r C AM 软 件的应用就是最好 的说明之一 该软件是美 国 C NC S o f t wa r e 公 司 基 于 P C 平 台研 发 的 C AD C AM 一 体 化的工具软件 具有二维制图 三维实体建模 数控加 工编程 刀具路径模拟和复杂曲面设计加工等功能 同 时 该软件能够在普通的系统中运行 使用户在数控车 床 加工中心 线切割等加工中都能取得很好的应用效 果 Ma s t e r C AM 软件把零件 的设计和加工模块有机 地结合起来 形成了一种新 的加工方式 从零件的图样 分析到建模 进一步建立相关的加工模式 并 自动生成 相关的刀具加工轨迹 再经过后置处理 传送给数控机 床进行加工 Ma s t e r C A M 软件 的实际应用在很大程 度上提高了生产加工的质量和效率 1 Ma s t e r C A M 软 件 1 1 Ma s t e r CAM 软 件 的相 关功 能 Ma s t e r C AM 软件 是 一款 经 济且 有效 的软件 系 统 它具有强大的二维 三维 图形绘制及实体建模等 功能 利用 C AD技术生成的三维造型产品 包含 了数 控编程所需要的产品表面的完整信息 并可以对这些 几何信息进行数控加工刀位的 自动计算 从而实现从 产 品的几何模型设计 到加工制造 的 C AD C AM 一体 化 同时 它还具有更加方便实用的计算机辅助制造 功能 目前 该软件广泛应用于机 械 电子 模具 汽 车 航空航天等领域 1 2 Ma s t e r C AM 软件 的特 点 在 Ma s t e r C AM 软件的 C AI 部分 二维制图和三 维实 体造 型 都 可 以轻 松 完 成 可 以将 图形 转 换 到 Au t o C AD或其他相关的软件 也可以把其他相关的软 件转换 到 Ma s t e r C AM 系统 中运行 在 C AM 部 分 既可以提供精确刀具轨迹 又可以很方便地设计 出实 用的数控加工指令或者代码 缩短加工时间 提高该环 节的效率 在实际数控加工环节中 该软件具有诸多特点 能够提供 比较精确的刀具加工轨迹 能够加工较为 复杂的型腔及曲面 具有外形铣削 钻孔 多轴加工 等多种加工方式 刀具库和加工参数相关数据库 比 较完善 提供了一些辅助功能 如工作报表和零件的 管理 其后置处理功能强大 能够生成有效实用的数 控加工代码或者指令文件 2 Ma s t e r C A M 软 件在数 控加 工应 用时 的主要步 骤 应用 Ma s t e r C AM 软件可以方便地对零件建立相 关几何模型 再经过后置处理可以得到数控加工代码 或者指令 缩短了一般生产加工环节所需要的编程时 间 尤其是在编写复杂零件 的数控加工代码或者指令 方面效果非常显著 使得各加工代码或者指令 的正确 性和安全性大幅提升 降低了生产成本 提高了生产效 率 基于 Ma s t e r C A M 软件的数控加工流程如图 l 所示 2 1零件 的 工艺分析 数控加工之前 首先要对零件 的图样进行相关的 加工分析 既要考虑零件的尺寸 形状 加工精度 也要 充分考虑待加工零件的强度 变形和刚度等其他相关 因素 前期的工艺分析有利于在实际生产中提高成品 收稿 日期 2 0 1 2 1 1 2 O l修 回 日期 2 0 1 2 1 2 2 O 作者简介 杨应洪 1 9 8 4 一 男 四川眉山人 助教 在 读硕士研究生 主要从事机械设计制造与 自动化 数控加工方 面的研究 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 1 7 O 机 械 工 程 与 自 动 化 2 0 1 3 年第 3期 在送料机未工作前 需 要对加工参数进行标定 也即根据表 l实测出若干点 的振幅与流量的精确关 系 将这 些数 据输 入 到计 算 机 系 统 系统 根 据这 些 参 数利用牛顿插值 多项式建立 分段的 函数关 系 形成 P P z P z 分段函数 将分段 函数以程序的 形式输入计算机 处理振幅与流量的关系 3 2 流量 转化 为幅值 的软件 框 图 图 2为将需要流量转换成相应的振幅的软件程序 框图 具体工作步骤如下 程序开始后 首先检测需要 完成的流量 从相应 的存储单元中提出 如需要流量为 2 7 t h 判 断该 流 量 大 小 如 输 人错 误 则 程 序 超 限 报 警并且输出停 止 送 料机不工作 若流量数据没有超 限 则根据数值 大小找到对应所在 的函数 如 2 7 t h 属于 P z 找到 P z 所对应的存储空间 代入 2 7 t h求其反函数可得到 也就是需要 的振幅值 存入 对 应 的存储 空间 后续 的数据处理可 以通过采 样 滤波 P I D处 理 通 过与计算好的振幅做偏差比较 A D转化 输出等来控 制送料机运行 同时将相应的数据参数显示在屏幕上 根 据 流程 图可 以编 制 相应 的 P L C软 件 程序 或 单 片机程序 本案例使用 P L C程序控制 根据 实际测 量 误差约为 0 0 2 t h 精度大大提高 4结 束语 摒弃了传统的使用线性关系来定义振动送料机振 幅与流量的关系 采用牛顿插值多项式来描述此关系 而且 标定 时采样 了 l O个 点 建立 了 3个 分段 函数 通 过此数学函数模型来精确定义振幅与流量的关系 为 后续的 P I D精确控制提供 了一个 良好 的基础 软件程 序框图可以将需要的流量转化为对应振幅 如需更好的 精确控制 可以增加采样点 建立更多的分段函数 图 2软件程序框 图 参考文献 1 洪敏 丁茹 干法熄焦用电磁振动给料机给料槽结构的有 限元分析 J 沈阳理工大学学报 2 0 1 0 1 2 5 9 6 O 2 1 王森 牛顿插值公式的拓展使用 J 阜阳师范学院学报 2 00 5 3 6 8 7 0 I mpr o v i ng EVM Pr e c i s i o n b y Ne wt o n I n t e r p o l a t i o n M e t h o d ZHOU Yu n x i ZH0U W e i Ch a n g z h o u I n s t i t u t e o f M e c h a t r o n l c Te c h n ol o g y Ch a n g z h o u 2 1 3 1 6 4 Ch i n a Ab s t r a c t Thi s pa p e r di s c us s e d a me t ho d e s t a bl i s hi ng t he ma t he mat i e a l mod e l of p i e c e wi s e i n t e r p o l a t i on f un c t i on by Ne wt on i n t e r p o l a t i o n me t h o d c o n s t r u c t s t h e c o r r e s p o n d i n g f u n c t i o n mo d e l s a c c o r d i n g t O t h e r e l a t i o n s h i p b e t we e n a mp l i t u d e a n d f l o w a n d c o mp l e t e d t h e s o f t wa r e d e s i g n i n c l u d i n g t h e p a r a me t e r c a l i b r a t i o n a n d t r e a t me n t Th i s wo r k ma y p r o v i d e a t h e o r e t i e a l b a s i s f o r PL C p r o g r a m o r S CM p r o g r a m t O i mp r o v e t h e a c c u r a c y o f e l e c t r o ma g n e t i c v i b r a t i o n f e e d i n g ma c h i n e EVM Ke y wo r d s e l e c t r o ma g n e t i c v i b r a t i o n f e e d i n g ma c h i n e ma t h e ma t i c a l mo d e l Ne wt o n i n t e r p o l a t i o n me t h o d 上 接第 1 6 8页 参 考 文 献 1 何满才 数控编程与加工 Ma s t e r C AM9 0实 例详解 M 北京 人民邮电出版社 2 0 0 4 2 3 吴敬权 谢 开建 基 于 Ma s t e r C AM 的护肩数 控加工编程 J 机械工程与 自动化 2 0 0 8 1 1 7 5 1 7 7 3 牟世刚 王 万新 基 于 Ma s t e r C AM 的零件数控 加工编程 J 机械工程与 自动化 2 0 0 7 4 5 3 5 5 4 盖立武 朱学超 Ma s t e r C AM在数控加工中的应用研究 口 机械设计与制造 2 0 0 7 1 1 1 4 5 1 4 7 5 贾桂红 韩庆 瑶 张英杰 复杂 空间曲线 的数控加 工编程 处理 J 机械工程与 自动化 2 0 0 4 5 1 4 1 5 6 汪玉平 王立新 刘德平 Ma s t e r C AM 软件在数 控加工 中 的应用研究 J 机床与液压 2 0 1 0 2 3 5 App l i c a t i o n o f M a s t e r CAM i n Nu me r i c a l Co nt r o l M a c h i n i n g Y A N G Y i n h o n g C H E N J u n d o n g Y I N X i a n mi n 1 S c h o o l o f M a n uf a c t u r i n g S c i e n c e a n d En g i n e e r i n g S o u t h we s t Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y M ia n y a n g 6 2 1 0 1 0 Ch i n a 2 Ce n t e r o f En g i n e e r i n g Te c hn o l o gy S o u t h we s t Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y M i a n y a n g 6 21 01 0 Ch i n a Ab s t r a c t Ma s t e r CAM i s a p o p u l a r s o f t wa r e i n mo l d d e s i g n a n d NC ma c h i n i n g f i e l d s Th i s p a p e r d e s c r i b e s t h e f u n c t i o n s a n d f e a t u r e s o f M a s t e r CAM s o f t wa r e a n d i n t r o d u c e s t h e r e l e v a n t a p p l i c a t i o n b y t a k i n g a n a i r c r a f t f l a p c o n n e c t i o n f r a me wo r k a s e x a mp l e P r a c t i c e s h o