数控加工自动编程(MasterCAM)实训指导书06

1、实训6 花形槽铣削加工一、实训目的：（1）熟悉铣床编程环境及常用刀具路径方法；（2）掌握铣削加工轮廓选取操作方法；（3）掌握钻孔、外形铣削、挖槽刀具路径应用与参数设置；（4）能运用二维刀具路径命令加工轮廓类零件。二、实训任务：如图6-1所示花形槽零件示意图，运用MasterCAM二维铣削加工方法编制刀具路径。图6-1 花形槽零件三、实例步骤：1启动MasterCAM软件双击MasterCAM软件的启动图标X3，MasterCAM软件进行系统初始化，并显示版本标识，初始化完成后进入MasterCAM软件操作界面。2打开零件图形1）选择“文件”菜单“打开”命令，弹出“打开”对话框，选择保存的花形槽

2、实体图形文档，单击“”打开按钮将零件图形调入MasterCAM窗口中。2）移动光标指向窗口底端次菜单区中的“层别”按钮，单击按钮后弹出“层别管理”对话框，在“编号”列表中，单击图层1编号，系统设置图层1为当前工作层。在“突显”列表中，单击取消图层2、3的显示标示，系统隐藏图层2、3中的图素，如图6-2所示。图6-2 设置图层1为工作层3设置MasterCAM铣削自动编程环境 1）选择“机床类型”菜单“铣床”“Mill 3-AXIS VMC MM”命令（Fanuc 3轴立式加工中心系统），如图6-3所示，系统对铣床刀具路径菜单进行初始化，提供铣削编程的相关刀具路径方法。图6-3 选择铣床编程2）

3、在“刀具路径管理器”列表区中展开“属性”列表，单击“材料设置”，如图6-4所示。系统弹出“机器群组属性”对话框，并定位在“材料设置”标签页面。3）在“材料设置”标签页中指定毛坯“形状”为“立方体”，设置立方体尺寸为x120×y120×z25，并指定“素材原点”坐标为X0Y0Z10。如图6-5所示。 图6-4 选择材料设置 图6-5 毛坯形状设置4中心钻定位加工1）选择“刀具路径”菜单“钻孔”命令，如图6-6所示。系统弹出“选取钻孔的点”对话框，进行钻孔位置的设定。2）在“选取钻孔的点”对话框中，系统默认选择“手动选点”方式，并提示“选取点图素”，此时在绘图区中拾取圆孔的圆心

4、点，如图6-7所示。单击“选取钻孔的点”对话框中“”确定按钮结束选取，系统弹出“Drill”钻孔对话框。 图6-6 “钻孔”命令 图6-7 手动选取圆心点3）在“Drill”钻孔对话框中单击“选择库中刀具”按钮，弹出“选择刀具”对话框，从钻孔刀具列表中选择直径5mm中心钻，如图6-8所示。图6-8 选择直径5mm中心钻4）在“Drill”钻孔对话框的“刀具路径参数”页面中，如图6-9所示设置“刀具号码”、“刀长补正”参数为1。设置“进给率”参数为50，“主轴转速”参数为3000。图6-9 中心钻参数5）在“深孔钻-无啄孔”标签页中，设置“安全高度”为50，“参考高度”为25，“工件表面”为10

5、，“深度”为8，钻孔循环为“Drill/Counterbore”G81循环方式，如图6-10所示，即以G81循环方式钻一个孔深为2mm的中心孔位。图6-10 钻孔参数6）在“Drill”钻孔对话框中单击“”确定按钮，系统根据设定的相关参数生成零件钻孔刀具路径。7）选择“视图”菜单“多重视角”“视图1左边，视图2右边”命令，设置以轴测图和前视图显示中心钻孔刀具路径如图6-11所示。图6-11 中心钻孔定位5零件钻孔加工1）选择“刀具路径”菜单“钻孔”命令，系统弹出“选取钻孔的点”对话框，进行钻孔位置的设定。2）在“选取钻孔的点”对话框中，选择“手动选点”方式，系统提示“选取点图素”，再次拾取圆孔

6、的圆心点。单击“”确定按钮结束选取，系统弹出“Drill”钻孔对话框。3）在“Drill”钻孔对话框中单击“选择库中刀具”按钮，弹出“选择刀具”对话框，从钻孔刀具列表中选择直径20mm麻花钻。4）在“Drill”钻孔对话框的“刀具路径参数”页面中，如图6-12所示设置“刀具号码”、“刀长补正”参数为2。设置“进给率”参数为30，“主轴转速”参数为600。图6-12 麻花钻参数5）在“深孔钻-无啄孔”标签页中，设置“安全高度”为50，“参考高度”为25，“工件表面”为10，“深度”为-15，即指定了钻孔深度为25mm。单击“刀尖补正”按钮，系统弹出“钻头尖部补偿”对话框，保持系统默认的“贯穿距离

7、”5mm，如图6-13所示。图6-13 “钻头尖部补偿”对话框6）在“循环”列表框中选择“深孔啄钻（G83）”方式，系统将对换框标题修改为“深孔啄钻（G83）”，标签页标题修改为“深孔啄钻-完整回缩”，如图6-14所示。7）在“深孔啄钻（G83）”对话框中单击“”确定按钮，系统根据设定的相关参数生成零件钻孔刀具路径，如图6-15所示。图6-14 深孔啄钻参数图6-15 深孔啄钻刀具路径6零件扩孔加工1）选择“刀具路径”菜单“钻孔”命令，系统弹出“选取钻孔的点”对话框，进行钻孔位置的设定。2）在“选取钻孔的点”对话框中，选择“手动选点”方式，系统提示“选取点图素”，再次拾取圆孔的圆心点。单击“”

8、确定按钮结束选取，系统弹出“深孔啄钻”对话框。3）在“深孔啄钻（G83）”对话框中单击“选择库中刀具”按钮，弹出“选择刀具”对话框，从钻孔刀具列表中选择直径25mm麻花钻。4）在“深孔啄钻（G83）”对话框的“刀具路径参数”页面中，设置“刀具号码”、“刀长补正”参数为3。设置“进给率”参数为25，“主轴转速”参数为450。5）在“深孔啄钻-完整回缩”标签页中，设置“安全高度”为50，“参考高度”为25，“工件表面”为10，“深度”为-15，钻孔循环为“深孔啄钻（G83）”方式。单击“刀尖补正”按钮，系统弹出“钻头尖部补偿”对话框，保持系统默认的“贯穿距离”5mm。6）在“深孔啄钻（G83）”对

9、话框中单击“”确定按钮，系统根据设定的相关参数生成零件钻孔刀具路径。7矩形边框加工1）选择“刀具路径”菜单“外形铣削”命令，如图6-16所示。系统弹出“串连选项”对话框，默认选择“串连”方式，并提示“选取外形串连1”，用光标拾取绘图区中矩形的一条直线段，系统自动串连矩形，注意使串连方向为顺时针方向，如图6-17所示。系统再提示“选取外形串连2”，此时单击“串连选项”对话框中“”确定按钮结束串连图素的选取，系统弹出“外形铣削（2D）”对话框。 图6-16 “外形铣削”命令 图6-17 串连矩形轮廓2）在“外形铣削（2D）”对话框的“刀具路径参数”标签页中，单击“选择库中刀具”，弹出“选择刀具”对

10、话框，在平底刀列表中选择直径20mm的铣刀。设置“刀具号码”、“刀长补正”、“刀径补正”参数为4。设置“进给率”参数为1000，“进刀速率”参数为1000，“主轴转速”参数为1500，如图6-18所示。图6-18 铣刀参数3）在“外形加工参数”标签页面中，设置“工件表面”为10，“深度”为0，即铣削深度为10mm。单击“Z轴分层铣深”按钮，弹出“深度切削”对话框，设置“最大粗切步进量”参数为2，选择“不提刀”选项，如图6-19所示。图6-19 Z轴分层铣深4）在“外形加工参数”标签页面中，设置“补正形式”为“关”，即刀具中心在串连的轮廓路线上走刀加工，不产生偏移补正，如图6-20所示。图6-2

11、0 补正形式为关5）在“外形铣削（2D）”对话框中单击“”确定按钮，系统根据设定的相关参数生成零件外形铣削刀具路径，如图6-21所示。图6-21 矩形边框刀具路径8矩形边框刀具路径模拟1）将绘图区中右边视图设置为俯视图显示，在“刀具路径管理器”列表中选择“4-外形铣削”刀具路径，单击“刀具路径管理器”工具栏中“模拟已选择的操作”按钮，弹出“刀路模拟”对话框。2）在“刀路模拟”对话框中单击“显示刀具”按钮，系统显示出直径20mm模拟铣刀，再单击“着色验证”按钮，如图6-22所示，系统用铣刀直径宽度描绘走刀路线。图6-22 设置着色验证3）将模拟速度指针“”调到中间位置，单击“”开始按钮，系统根据

12、编制的外形铣削刀具路径进行模拟走刀，仿真实际切削时的刀路效果，如图6-23所示。图6-23 着色验证刀具路径9编辑矩形边框刀具路径1）从着色验证的刀具路径中不难发现：直径20的铣刀在矩形轮廓走刀时，已铣削到了花形槽轮廓，影响到后续的加工，在此对铣刀直径作相应调整，以避免铣削到花形槽轮廓。2）在“刀具路径管理器”的刀具路径列表“4-外形铣削”中，单击“参数”，如图6-24所示，系统返回到“外形铣削（2D）”对话框中。3）在“刀具路径参数”标签页的已选刀具列表中，右击直径20的铣刀，展开快捷菜单，如图6-25所示。选择“编辑刀具”命令，弹出“定义刀具”对话框。 图6-24 刀具路径参数列表 图6-

13、25 “编辑刀具”命令4）在“定义刀具”对话框中，修改铣刀“直径”为16，如图6-26所示。5）在“外形铣削（2D）”对话框中保持其它参数的设定不变，单击“”确定按钮。此时可见“刀具路径管理器”列表中“4-外形铣削”的“刀具路径”画上了“×”标记。图6-26 修改铣刀直径5）单击“刀具路径管理器”工具栏中“重建所有已失败的操作”按钮，如图6-27所示，系统用修改后的参数重新创建刀具路径。6）再次进行矩形边框刀具路径模拟，效果如图6-28所示。 图6-27 重建操作 图6-28 刀具路径模拟10花形槽粗加工1）选择“刀具路径”菜单“外形铣削”命令，系统弹出“串连选项”对话框，默认选择“

14、串连”方式，并提示“选取外形串连1”，用光标拾取绘图区中花形槽轮廓的一段圆弧，系统自动串连封闭整个花形槽轮廓，注意使串连方向为顺时针方向，如图6-29所示。单击“串连选项”对话框中“”确定按钮结束串连图素的选取，系统弹出“外形铣削（2D）”对话框。2）在“外形铣削（2D）”对话框的“刀具路径参数”标签页中，继续选择使用直径16mm的铣刀。“刀具号码”、“刀长补正”、“刀径补正”参数保持为4。设置“进给率”参数为1000，“进刀速率”参数为1000，“主轴转速”参数为1500。图6-29 串连花形槽轮廓3）在“外形加工参数”标签页面中，设置“工件表面”为10，“深度”为0。单击“Z轴分层铣深”按

15、钮，设置“最大粗切步进量”参数为2，选择“不提刀”选项。设置“补正形式”为“电脑”，“补正方向”为“左补正”，如图6-30所示，即由电脑自动计算出的刀具路径是刀具中心在串连的轮廓路线上向左偏移了一个刀具半径的。设置“XY预留量”为0.5。图6-30 补正形式为电脑4）在“外形铣削（2D）”对话框中单击“”确定按钮，系统根据设定的相关参数生成零件外形铣削刀具路径，如图6-31所示。图6-31 花形槽刀具路径11封闭槽粗加工1）选择“刀具路径”菜单“标准挖槽”命令，如图6-32所示，系统弹出“串连选项”对话框，首先选择“单点”方式，拾取圆孔的圆心点，如图6-33所示，选取点将作为挖槽刀具路径的下刀

16、点。然后选择“串连”方式，串连封闭槽轮廓，如图6-34所示。单击“串连选项”对话框中“”确定按钮结束串连图素的选取，系统弹出“挖槽（标准）”对话框。 图6-32 “标准挖槽”命令 图6-33 拾取圆心点 图6-34 串连封闭槽2）在“挖槽（标准）”对话框的“刀具路径参数”标签页中，继续选择使用直径16mm的铣刀。“刀具号码”、“刀长补正”、“刀径补正”参数保持为4。设置“进给率”参数为1000，“进刀速率”参数为1000，“主轴转速”参数为1500。3）在“2D挖槽参数”标签页面中，设置“工件表面”为10，“深度”为0。单击“Z轴分层铣深”按钮，设置“最大粗切步进量”参数为2，选择“不提刀”选

17、项。设置“加工方向”为“顺铣”，设置“XY预留量”为0.5，如图6-35所示。图6-35 2D挖槽参数4）在“精修的参数”标签页面中，设置“粗切”方式为“平行环切”，“切削间距（直径%）”参数为50，系统根据选择的刀具直径16自动计算出“切削间距（距离）”值为8。选择“由内而外环切”选项，取消“精加工”选项，如图6-36所示。图6-36 粗切槽参数5）在“挖槽（标准）”对话框中单击“”确定按钮，系统根据设定的相关参数生成零件挖槽刀具路径，如图6-37所示。图6-37 封闭槽刀具路径12花形槽精加工1）选择“刀具路径”菜单“外形铣削”命令，系统弹出“串连选项”对话框，默认选择“串连”方式，并提示

18、“选取外形串连1”，用光标拾取绘图区中花形槽轮廓的一段圆弧，系统自动串连封闭整个花形槽轮廓，注意使串连方向为顺时针方向。单击“串连选项”对话框中“”确定按钮结束串连图素的选取，系统弹出“外形铣削（2D）”对话框。2）在“外形铣削（2D）”对话框的“刀具路径参数”标签页中，单击“选择库中刀具”，弹出“选择刀具”对话框，在平底刀列表中选择直径8mm的铣刀。设置“刀具号码”、“刀长补正”、“刀径补正”参数为5。设置“进给率”参数为600，“进刀速率”参数为600，“主轴转速”参数为2500，如图6-38所示。3）在“外形加工参数”标签页面中，设置“工件表面”为10，“深度”为0。单击“X轴分层切削”按钮，弹出“X轴分层切削”对话框，设置粗加工“次数”为1，“间距”为5，精加工“次数”为1，“间距”为0.5，即串连的轮廓要进行一次粗加工一次精加工。选择“不提刀”选项，如图6-39所示。取消勾选“Z轴分层铣深”。设置“补正形式”为“电脑”，“补正方向”为“左补正”，设置“XY预留量”为0。图6-38 铣刀参数图6-39 X轴分层切削4）在“外形铣削（2D）”对话框中单击“”确定按钮，系统根据设定的相关参数生成零件外形铣削刀具路径，如图6-40所示。图6-40 花形槽精加工13封闭槽精加工1）继续选择“刀具路径”菜单“外形铣削”命令，系统弹出“串连选项”对话框，串连封闭槽轮廓