Mastercam数控加工编程示例优化

例5-1 图5-17所示为某圆盘凸轮及其几何参数，凸轮厚度为10mm，拟采用数控加工方法加工凸轮外轮廓曲线。编程步骤如下：

1.工艺规划与加工模型的准备

根据凸轮的结构特点，拟采用φ16mm圆孔与底面定位装夹，工件坐标系设置在圆孔上表面中心，将零件的长边旋转至X轴方向，单击“视图”功能选项卡“显示”功能区的“显示轴线”按钮（也可按功能键＜F9＞）以及“显示指针”按钮，可显示坐标系轴线与工件坐标系图标，如图5-18所示。

圆盘凸轮外轮廓加工属二维外轮廓加工，Mastercam编程仅需轮廓曲线即可，图中实体模型可增强观察效果，建议实体模型单独建立层别，便于编程时方便隐藏。加工模型按图5-17所示尺寸绘制二维轮廓或进一步创建实体模型。

图5-17 圆盘凸轮

本例凸轮外廓加工选用φ16mm平底铣刀，毛坯选用φ82mm×10mm的半成品圆盘料，上、下表面以及中间孔已加工完成。首先粗铣部分轮廓，逆铣加工，留单面加工余量3mm；然后分粗铣与精铣两步顺铣加工轮廓，精铣单面加工余量0.5mm。粗铣时，主轴转速为800r/min，进给速度为160mm/min；精铣时，主轴转速为1200r/min，进给速度为120mm/min，深度一次加工完成。精铣时要求并采用刀具半径补偿功能，交接处重叠量为2mm。

2.铣床加工编程模块的进入与毛坯设置

单击“机床”功能选项卡“机床类型”选项区铣床下拉菜单中的“默认”命令进入铣床加工模块。

在激活的“刀路”操作管理器中，展开属性节点，单击“毛坯设置”选项，设置圆柱毛坯尺寸为φ82mm×10mm，如图5-19所示。

图5-18 工艺处理

图5-19 圆柱毛坯设置

3.粗铣部分轮廓加工编程

粗铣部分轮廓加工编程操作步骤如图5-20所示。其操作步骤简述如下：

步骤1：单击“铣床刀路”选项卡“2D刀路”列表中“外形铣削”功能按钮，由于是第一个操作，因此弹出“输入新NC名称”对话框，输入名称“圆盘凸轮”，单击“确定”按钮，弹出“串连选项”对话框。

步骤2：在“串连选项”对话框中单击“部分串连”按钮，如图所示在“部分串连”方式下依次选择起始线段与结束线段选中部分串连轮廓，注意方向为如图所示逆时针方向。单击“串连选项”对话框中的“确定”按钮，弹出“2D刀路-外形铣削”对话框。

步骤3：确认刀路类型为“外形铣削”。

步骤4：单击“刀具”选项。首先从刀库中选择φ16mm平底铣刀，其次设置主轴转速为800r/min，进给速度为160mm/min，刀具号、长度补正和半径补正均为1。

步骤5：单击“切削参数”选项。设置壁边预留量为3.0mm，其余采用图示默认设置。

步骤6：单击“进/退刀设置”选项。按图设置相关参数。

步骤7：单击“贯通”选项。设置贯通距离为2.0mm。

步骤8：单击“XY分层切削”选项。设置粗铣次数为2，其余采用图示默认设置。

步骤9：单击“共同参数”选项。设置深度等于零件厚度10.0mm，下刀位置为5.0mm（相当于安全平面高度），取消安全高度与参考高度参数。

步骤10：单击“原点/参考点”选项。设置参考点在原点上方100.0mm。注意：参考点的进入点/退出点即通常所说的起/退刀点，此高度根据机床的结构应适当取高一点，便于工件装卸等操作，这里设置100.0是为了后续刀轨的快速移动路径图示不要太长。

步骤11：单击“2D刀路-外形铣削”对话框下方的“确定”按钮，退出“2D刀路-外形铣削”对话框，并自动生成刀具轨迹。

生成刀具轨迹后，可在刀具路径群组（Tool Group-1）节点下看到外形铣削操作。双击其中的“参数”选项，可激活“2D刀路-外形铣削”对话框进行再编辑。

步骤12：单击“实体仿真”按钮，进行实体仿真验证。(www.xing528.com)

图5-20 粗铣部分轮廓加工编程操作步骤

图5-20 粗铣部分轮廓加工编程操作步骤（续）

图5-20 粗铣部分轮廓加工编程操作步骤（续）

4.粗、精铣轮廓加工编程

粗、精铣轮廓加工编程操作步骤如图5-21所示。其操作步骤简述如下：

为简洁编程轨迹画面，一般在新的编程操作前，可先单击“选择全部”操作按钮，然后单击隐藏/显示已选择操作的刀轨按钮，隐藏已有操作的刀具路径。

步骤1：单击“铣床刀路”选项卡“2D刀路”列表中的“外形”功能按钮，弹出“串连选项”对话框。

步骤2：在“串连选项”对话框单击“串连”按钮，如图所示选择轮廓串连，注意串连的方向及起点如图选择，使后续切入/切出点在直线段上。单击“串连选项”对话框中的“确定”按钮，弹出“2D刀路-外形铣削”对话框。

步骤3与步骤4：刀路类型与刀具设置同上一操作。

步骤5：单击“切削参数”选项。设置补正方式为控制器，补正方向为左，壁边预留量为0.0。

步骤6：单击“进/退刀设置”选项。设置重叠量为2.0，进刀/退刀直线为相切。

步骤7：“贯通”选项设置同上一操作。

步骤8：单击“XY分层切削”选项。设置粗铣次数为1，精修次数为1，精修间距为0.5mm，精修进给速率为120.0mm/min，精修主轴转速为1200r/min，最后深度执行精修，不提刀。其余采用图示默认设置。

步骤9和步骤10：“共同参数”选项设置同上一操作。

步骤11：单击“2D刀路-外形铣削”对话框下方的“确定”按钮，退出“2D刀路-外形铣削”对话框，并自动生成刀轨。注意联系刀具半径补偿原理体会图中指定的补正刀轨（紫色显示的刀轨）。

生成刀具轨迹后，可在刀具路径群组（Tool Group-1）节点下的第1个操作下看到本次生成的第2个操作。双击其中的参数选项可进行再编辑。

步骤12：单击实体仿真按钮，进行实体仿真验证。

若编程本操作前隐藏了之前操作的刀具路径，则需单击选择全部操作按钮，单击隐藏/显示以选择操作的刀轨按钮，显示已有所有操作的刀具路径，然后在进行实体仿真验证。

图5-21 粗、精铣轮廓加工编程操作步骤

图5-21 粗、精铣轮廓加工编程操作步骤（续）

5.后置处理与NC程序输出

参照图5-14和图5-15所示方法输出加工程序。