MasterCAM深孔加工的编程修改技巧一例

2009 第 6 期 总第 193 期现 代 制 造 技 术 与 装 备 高职院校开设的 CAM 课程多选用 MASTERCAM9.1 铣削模块作为教学软件。在 MasterCAM 的教学内容中， 铣 削加工的自动编程是重中之重。该软件的自动编程效率 很高， 在大多数情况下， 只要合理设置参数， 其编程结果 是合理可行的。但由于 MasterCAM 软件自身的一些不足， 其 编 程 结 果 在 实 际 加 工 中 并 不 是 完 全 合 理 。 只 有 对 MasterCAM 的后置处理进行适当的修改， 在实际加工中才 可以得到满意的结果。关于这一点， 教材和普通参考书很 少提及。下面以教学中对深孔加工的讲授过程为参考来 分析自动编程的参数设置与编程结果，并探讨一下如何 对后置程序进行修改来得到更好的加工程式。 由于 MasterCAM 的后置是默认 FANUC 的，本文采用 FANUC 系统的立式加工中心和数控铣床的钻孔加工为例， 孔的深度设为 150MM， 孔径设为 10MM。作为深孔， 在加工 中除合理选择切削用量外，还需解决排屑、冷却钻头等问 题。 本例只讨论如何修改程式来更好的冷却钻头的小技巧。 1 FANUC 系统的深孔加工指令： 深孔加工动作是通过 Z 轴方向的间断进给，即采用 啄钻的方式， 实现断屑与排屑的。FANUC 系统提供了 G73 和 G83 指令两个实现深孔加工目标，指令格式也相同。 （G73 指令格式为： G98G73X- Y- Z- R- Q- F， G83 的指令格式 为： G99G83X- Y- Z- R- Q- F，其中的 Q 代表每次啄钻深度， R 代表参考点的坐标） 但二者在 Z 向的进给动作是有区 别的 （这里以 G83 为例）如图是 G83 指令的动作过程。 从图可以看出，执行 G83 指令时每次进给后均退回 至 R 点， 即从孔内完全退出， 然后再钻入孔中。深孔加工 与退刀相结合可以破碎钻屑， 从钻槽顺利排出。同时， 也 可以冷却钻头， 提高钻头的使用寿命。 2 MasterCAM 自动编程结果： MasterCAM 针对孔的加工设置了多种加工指令选项， 其中也包括 G73 （断屑式）和 G83 （深孔啄钻）。 下面是采用 G83 加工深孔的自动编程参数设置一例。 如上图： 选用刀尖补偿， 进给率设为 110， 参考平面 R 值设为 3MM。则产生的程序段为： N110G98G83Z- 158.004R3.Q5.F110. 比较对话框设定参数与所产生的程序段， 可以看出： 程序段中产生了 “首次啄钻” 深度值 Q5，“副次切量” 和 “安全余隙” 两参数不起任何作用； （2）G83 指令在钻孔 时孔底动作为快速返回，不会产生暂停的动作，“暂停时 间” 设定值在这里也是指孔底停留时间， 此程序段中没有 得到体现。 在实际加工中， 比如加工高硬度材料， 有时候需要钻 头在孔外停留数秒以改善冷却效果， 为达到这一目的， 需要 对自动编程结果稍做修改， 在适当的位置插入 G04 指令。 3 编程修改技巧 鉴于存在上述缺陷， 在参数不变的情况下， ， 将后置 处理 Usecanpeck 项的 Yes， 改成 NO， 则产生如下程序： N106G0G90G54X0.Y0.S1145M03M08 （调用工件坐标 系， 刀具移至 X0Y0， 启动主轴， 开冷却泵） N108G43H1Z100 （长度正补偿， 刀具运动至安全高度） N110Z3 （刀具运动至下刀位置） Master CAM深孔加工的编程修改技巧一例 刘勇 （广东中山火炬职业技术学院， 中山 528436） 摘要： MasterCAM 自动编程软件效率高、 运用广泛。但自动编程后处理结果在实际运用中也因其自身的 缺陷而存在一些不合理的地方。 本文就深孔加工工艺探讨如何合理地修改自动编程结果， 并将这一技巧运用到 教学中。 关键词： MasterCAM 自动编程 修改 68 （上接第 65 页 ） 自身的优势， 具体表现为： （1） 变量编程具有灵活性和通用性。以上述程序为 例，修改 #4 参数可加工任意直径的凹半球，并可从毛坯 一直到最后的成型；修改 #29 或 #31 参数可加工任意高 度、任意起始角度和终止角度的凹半球；修改 #2 参数可 分别进行粗、精加工；修改 #3 参数可更换其他尺寸的刀 具； 修改 #9 参数可改变环切进给速度； 修改 #10 参数可改 变半轴下刀进给速度。 （2）变量编程可提高机床执行程序的速度。 变量编程 采用 G 代码编码， 如 G01、 G02 等， 数控系统可直接进行插 补运算， 运算速度较高， 可提高系统工作效率。 （3） 变量编程可将机床功能、加工工艺与编程相结 合， 实现一体化编程， 不但可提高编程效率， 还可实现程 序的优化， 并能非常好地体现编程者的工艺思想。 （4）参数编程可有效减少系统内存的占用空间， 提高 加工程序的汇编速度和质量。 （5） 参数编程具备模块化编程的特质，可利用非模 态、 模态、 G 代码、 M 代码等多种方式调用变量程序模块。 6 结束语 规则曲面变量编程可从上述半球推广到多种形状， 如 孔系、 二维规则型腔、 柱面、 锥面、 简单斜面、 斜面或圆角过 渡、 简单二次曲面等。灵活的参数编程可使机床达到最佳 的工作性能， 也给操作者提供了充分的自由发挥空间。 参考文献 1 FANUC Series 0i- MC 操作说明书Z. 北京发那科机电有限公 司.北京.2001. 2 德国 DECKEL- HR3C 数控加工中心操作说明书Z.北京蓝拓 机电设备有限公司.北京.2006. 3 陈海舟.数控铣削加工宏程序及应用实例M.机械工业出版 社.北京.2006. Feature Comparison between Regular Curving Surface Parameter Programming and CAM Programming QIAN Yiqiu1， WANG Zhenyun2 （1.TianjinSino- GermanVocationalTechnicalCollege,Tianjin 300191； 2. Tianjin Light Industry Vocational Technical College, Tianjin 300380） Abstract: Parameter programming provides rich functionality of mathematical and logical computation, therefore greatly widened the application areas of manual programming. This paper presents the analysis on functionality of the regular curving surface, as well as the capability of parameter programming in FANUC CNC system, and proposessomeideasandmethodology onregularcurving surface parameter programming. It also compares the parameter programming and CAM software programming through real examples and illustrates the advantages of using parameter programming in CNC machining for 2D pocketing and 3D regular curving surface. Key words:regular curving surface, pa rameter programming, CAM programming, feature comparison N112G1Z- 5F110 （第一次啄钻， 深度至 Z- 5） N114G0Z3 （快速退回至 R 点） N116Z- 3 （快速运动至 Z- 3 的位置， 留有 2mm 的啄孔 间隙） N118G1Z- 10F110 （钻至 Z- 10 的深度，从 Z- 5 钻至 Z- 10， 每次啄钻 5mm） N120G0Z3 （快速退回至下刀位置） N122Z- 8 （快速运动至 Z- 8 的位置， 留有 2mm 的啄孔 间隙） N124G1Z- 15F110 （钻至 Z- 15 的深度，从 Z- 10 钻至 Z- 15， 每次啄钻 5mm） N126G0Z3 N127G04P1500 （延时 2 秒。此程序段为手工插入） N128Z- 13 N130G1Z- 20 从上面程序中可以看出，第一次啄钻深度达 Z- 5 的 位置， 但因没有延时， 故需用手工对程序进行修改。一般 只需要在钻至较深的位置时插入 G04 P1500 程序段 （延时 1.5 秒），使钻头在 R 点延时足够的时间，以充分冷却钻 头， 保证钻头有足够的耐用度。 由上例可以看出，通过合理地设置钻孔加工参数和 适当地修改后置处理文件，能使自动编程产生的程序满 足深孔加工中刀具充分冷却的实际要求。 通 过 这 个 加 工 实 例 的 学 习 ， 既 能 加 深 学 生 对 MasterCAM 自动编程的理解， 同时也提高了学生解决实际 问题的能力。 参考文献 1 何伟,Mastercam 基础与应用教程M,北京： 机械工业出版社, 2005.9. 2 王匀,许桢英.MasterCAM9.1 模具设计M,北京： 机械工业出 版社,2006.5. 3 孙中柏,Mastercam9.1 模具设计与加工范例M,北京： 清华大 学出版社,2006.3. 4 周养萍,杨承涛. 深孔加工的新方法钻铣法J,大连： 组 合机床与自动化加工技术,2007,10. The Program Modification Technology for Deep- hole MasterCAM processing LIU Yong （Optics- Mechatronics Department, Zhongshan Torch Polytechnic, Zhongshan,Guangdong ,China,528436） Abstract: MasterCAM is a very efficient for numerical control processing. While the program automically produced by the MasterCAM has some il