通过IDEAS实现复杂曲面CAM精品

1、文档收集于互联网，已重新整理排版.word版本可编辑，有帮助欢迎下载支持.【关键字】方法、空间、文件、问题、系统、密切、合理、配合、建立、制泄、发现、研究、突 出、关键、网络、地位、环境、工程、水平、设苣、联动、分析、满足、支持、实现、提高、中 心通过I-DEAS实现复杂曲面的计算机辅助制造交大昆机科技股份有限公司袁宇K摘要通过I-DEAS的曲面造型和数控加工模块的使用，完成了复杂曲面型腔模具的计算机辅 助设讣和编程。满足了用户的考机要求，也使公司CAD/CAM应用迈出可喜的一步，提髙了公司 设计、制造的水平。K关键词I-DEAS曲而 变量扫掠 截而CAM 数控代码程序一、前言昆明机床股份有限

2、公司是一家专门从事机床技术研究、制造与销售，有着悠久历 史的厂商，是国内儿家生产锂铳加工中心的厂商之一。围绕着CAD/CAM先进的设计 制造技术的应用，以及三轴以上联动加工中心的合理使用，于92年公司引进了美国 SDRC 公司的 CAD/CAM/CAE 顶级产品 I-DEAS Master Series 软件，作为 CAD/CAM/ CAE的主要支持平台。I-DEAS具有极强的三维实体建模功能，这使得二维绘图和加工制造等工作可以基 于三维实体模型进行。方法上，I-DEAS采用LI前先进的特征化和在业界中处于领先地 位的变量化技术，并辅以动态导航器，图标式菜单，使建模在使用上直观方便，修改 自如

3、。CAM模块（Generative Machining以下简称GM）中集成了优秀的制造专家系统, 直接使用CAD建立的模型。可预装配毛胚、工装夹具、机床等信息，构成与真实加工 密切相关的制造环境。从而全面控制加工刀轨的走位，在模拟制造中就把实际加工过 程中的干涉问题排除，为实际加工提供可靠的代码。同时，基于并行工程的主模型的 使用也使CAD/CAM的数据存在于同一模型中，从而做到在CAD中模型改变，CAM 中刀位轨迹也随之自动更新。二、曲面造型应用户要求，要用我公司生产的卧式加工中心（FANUC数控系统）制造如图所示 的模具（具体尺寸见下面三视图）。此型腔的侧面有1。的拔模斜度，截面形状变化较

4、 大，在侧面、底面都要倒圆角圆滑过度。看似规则，实则底面为一有一定儿何约束的 空间曲面，在侧面的曲面与底面倒角处的过度也为一极复杂的空间曲面，加之用户所 提供的儿个倒圆过度的尺寸只是经验值，相互配合并不合理。开发这样的模具，尤其 是加工这样的曲面形状，若釆用人工编程，光空间曲面就无法构成，只能靠手工拟合文档收集于互联网，已重新整理排版.word版本可编辑，有帮助欢迎下载支持. 模型后，测点编程，就无法达到用户的尺寸及精度要求，影响我公司的产品销售。为 此，在详细分析了此模具的尺寸、形状后，决定采用I-DEAS中的Master Surfacing建 造模型，用GM模拟加工，生成数控加工代码，加工

5、出此型腔模具。建模有两种方法。首先考虑用普通的实体拉伸，切割构造不倒圆角的模型，然后 利用I-DEAS强大的倒圆功能进行倒圆，完成建模。实际倒圆时发现，在型腔内突出的 尖角处无法倒出图纸要求的尺寸，原因出在倒角处有四个曲面相交，图纸所给的尺寸 不合理，此方法不能完成建模。运用I-DEAS极有灵活性的曲面生成弓4变“马掠(Variational Sweep),控制分 模面处和底面的倒圆尺寸，把尖点处門普度交山变如I掠计算。先画出分模面上的 两条曲线作为扫掠路径(Path)和扫掠轨卑/Rail)，用放/深度处的截面为扫掠截面 (Section)进行扫掠，得到等深度的腔体-然后修曙鼻正，在两个倒圆过

6、度处、深 度变化处增加多个控制截面，修改各个截而的深度將及形状，完成底面的尺寸控制。 更新此扫掠特征，从而生成符专羸要求的型完成CAD的建模工作。三、CAM W加工根据型腔的形状及光洁度、尺寸的要求，制定了如下数控加工工序：1、粗加工曲面,用Volume Clear方法，留半精加工余量;2、半精加工曲面，用Copy Mill方法，加工至尺寸。可得到刀痕均布的加工面粗 糙度；3、精加工曲面侧壁，用Profile方法，光顺模具侧壁；4、精加工曲面底部，用Flowline方法，以曲面两侧的curve曲作为cut line,小走 刀，光顺模具底面。进入GM模块，选择Volume Clear的加工方法，

7、选取型腔的所有曲面，选用20 的球头铳刀，定制切削参数，进行计算，得到第一步加工工序的走刀轨迹；再使用Copy Mill的加工方法，Z字形走刀，加工至尺寸；选用Profile的加工方法，光顺模具侧壁; 最后使用Flowline方法，以曲面两侧的curve曲作为cut line,小走刀，光顺模具底面。完成以上工序的汁算后，写出刀位文件，使用G-Post,用FANUC的代码格式， 生成FANUC数控系统的数控程序。由于只使用三轴联动加工，球头刀在切削中留下不可避免的刀痕，后续工序交由 钳工精研磨，以达到用户要求的尺寸及光洁度。文档收集于互联网，已重新整理排版.word版本可编辑，有帮助欢迎下载支持

8、.四、加工代码程序的传输程序做好后，要输送到数控加工中心，才能完成模具曲面型腔的加工。山于工作 站与机床未联网，只有通过网络把代码程序传入便携机，通过用RS-232接口电缆连接 机床与电脑，把程序传入机床的FANUC数控系统，控制机床动作。传输时，机床数控系统设置成READ状态，并确定好程序读入地址，如：READ0001对于数控代码程序，程序号与机床数控系统读入地址设置一致，如：%Q0001N1 G90N3G17N6439 GO Z0N6441 M30%便携机可用Dos命令mode设置吊口传输率、数据位、停止位、奇偶校验位等参数, 与机床一致。然后用copy命令把程序传向串口；也可在Windows系统中使用终端仿真 程序，同样设定好传输参数，调入代码程序传输，即可把代码程序传入机床的数控系 统。五、结束语通过此次对复杂曲面型腔模具的计算机辅助编程，成功地运