用MasterCAM编制非圆曲线轮廓加工程序

用MasterCAM编制非圆曲线轮廓加工程序蒋英汉2008.6.15用MasterCAM编制非圆曲线轮廓加工程序关键词:自动编程、非圆曲线、NC程序中国一拖高级技工学校蒋英汉随着数字控制技术与数控机床出现，给机械制造业带来了翻天覆地的变化。数控技术已成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术。自90年代至今我国的数控机床在机械制造业的占有率不断提高，在航天、军工模具等行业已经成为主要的加工手段。现在数控技术已经成为体现一个国家综合国力水平的重要标志。新世纪机械制造业的竞争，其实就是数控技术的竞争。目前，我国的数控机床已经有了数量，但使用确不高，其原因，不能及时合理的编制出加工程序就是其中只一。所以提高我国编程人员的编程能力已经是迫在眉睫了。CAD/CAM技术则是建立在数控技术之上的一种科学，它对数控技术和数控机床的应用提供了一个坚实的平台。为提高编程人员的编程能力提供了一个途径。MasterCAM软件是美国的CNCSoftware公司开发的基于PC平台的CAD/CAM系统，由于它对硬件要求不高，并且操作灵活、易学易用并具有良好的价格性能比，因而深受广大企业用户和工程技术人员的欢迎，广泛应用于机械加工、模具制造、汽车工业和航天工业等领域，它具有二维几何图形设计、三维曲面设计、刀具路径模拟、加工实体模拟等功能，并提供友好的人机交互，从而实现了从产品的几何设计到加工制造的CAD/CAM一体化。是目前世界上应用最广泛的CAD/CAM软件之一。以下介绍MasterCAM在编制非圆曲线轮廓加工程序的应用：虽然非圆曲线轮廓可以在数控机床上用宏程序编制，但它对编程人员的编程能力要求特别高，时间周期较长，精度难以保证，而且不同系统的数控机床也不统用。所以用CAD/CAM软件编制非圆曲线轮廓加工程序已经成了必然。MasterCAM编制非圆曲线轮廓加工程序的主要步骤是：（一）设计非圆曲线方程式文件运用MasterCAM的方程式功能设计非圆曲线轮廓。其方程式文件内容和注解：step_var1=t（设置变量名）step_size1=0.01（设置步距大小）lower_limit1=0（设置变量下限）upper_limit1=1（设置变量上限）geometry=line（设置图素类型）angles=degrees（设置角度类型）origin=0,0,0（设置曲线定位点）r=100+6*sin(360*12*t)x=r*cos(360*t)（坐标）y=r*sin(360*t)（坐标）z=6*sin(360*12*t)（坐标）举例。见图1，这是一心形凸轮。设计方程式文件过程如下其数学模型为，r=40(1-cost).转化为参数方程即：x=40*(1-cos(t))*cos(t)y=40*(1-cos(t))*sin(t)（1）由于定位点不在坐标原点所以origin=35,0,0（2）根据技术要求确定步距，这里为1°。（3）设置变量，这里t。（4）设置变量，下限0°，上限为360°。图1在以上工作完成后，打开记事本文件，将上述内容输入并保存。文件见下文。step_var1=tstep_size1=1lower_limit1=0upper_limit1=360geometry=splineangles=degreesorigin=35,0,0x=40*(1-cos(t))*cos(t)y=40*(1-cos(t))*sin(t)（二）绘制非圆曲线绘制过程为：启动Mill—文件—下一页—附加功能—方程式—取文件—打开保存外交—Piotit即完成非圆曲线绘制。如图2图2（三）工件的完整造型（见图3）图3（四）设计刀具路径要点，选择所绘制非圆曲线，选择φ5mm的平刀加工，其具体参数如图4。图4生成的刀具路径见图5。图5（五）模拟仿真模拟仿真过程：刀具路径——操作管理——实体验证，设置工件毛坯为120X120X25——验证。验证结果见图6。图6（六）后处理选择MPFANUC.POS的后处理器。生成NC文件。O0010(PROGRAMNAME-LWZL)(DATE=DD-MM-YY-19-06-05TIME=HH:MM-17:25)N100G21N102G0G17G40G49G80G90(6.FLATENDMILLTOOL-1DIA.OFF.-1LEN.-1DIA.-6.)N104T1M6N106G0G90X42.45Y0.A0.S1591M3N108G43H1Z50.N110Z20.N112G1Z0.F1.5N114X42.588Y.443F159.1N116X42.995Y1.888N118X43.367Y3.353N120X43.703Y4.838N122X44.002Y6.343N124X44.264Y7.865N126X44.487Y9.405N128X44.671Y10.96N130X44.815Y12.531N132X44.919Y14.115N134X44.982Y15.713N136X45.003Y17.322N138X44.982Y18.941N140X44.918Y20.57（以小略）用MasterCAM编制非圆曲线轮廓加工程序，既避免了繁锁的计算，又具有较高的精度，不但解决了曲线设计和编程的难题，同时为加工提供了数字化信息，为柔性制造打下了好的技术基础。为数控编程开劈了一个捷径。