- 相關(guān)推薦
模型數(shù)控加工技術(shù)中Mastercam的使用
摘要：主要介紹Mastercam在模型制造數(shù)控加工技術(shù)中的應(yīng)用， 并簡(jiǎn)要介紹了模型制造的必要性和分類、Mastercam軟件的CAD\CAM功能、Mastercam編程方法和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞：Mastercam模型CAD/CAM數(shù)控加工
1、模型簡(jiǎn)介
1.1模型制造的必要性
傳統(tǒng)新品開(kāi)發(fā)流程為:市場(chǎng)調(diào)研→概念設(shè)計(jì)→工業(yè)設(shè)計(jì)→結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)→模具開(kāi)發(fā)→小批生產(chǎn)→批量生產(chǎn)。在這個(gè)鏈條中，有三個(gè)環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)問(wèn)題：第一，調(diào)研的結(jié)果不一定是用戶的真正需求。第二，工業(yè)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)不一定能夠得到消費(fèi)者的認(rèn)可。第三，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師對(duì)一些部件的運(yùn)動(dòng)干涉問(wèn)題和裝配問(wèn)題考慮不周。
為克服以上弊端，研發(fā)人員采用“模型驗(yàn)證”法。即在完成設(shè)計(jì)后，利用ABS、亞克力、代木、鋁等易切割材料進(jìn)行NC，完全遵循設(shè)計(jì)師意圖按照1:1比例制造全部零件，并對(duì)其進(jìn)行拋光、噴漆、電鍍等后處理，再將所有零件進(jìn)行實(shí)地裝配，這樣代替新品的模型就誕生了。通過(guò)模型進(jìn)行外觀、結(jié)構(gòu)和功能驗(yàn)證，進(jìn)行模擬用戶測(cè)試，真正了解市場(chǎng)需求，使新品更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
1.2模型的分類
模型根據(jù)行業(yè)，可分為汽車、家電、建筑模型等;根據(jù)材料，可分為金屬、塑料模型等;根據(jù)功能，又可分為外觀模型和結(jié)構(gòu)模型等。
1.3模型制造技術(shù)的發(fā)展
早期模型制造主要采用手工輔以簡(jiǎn)單機(jī)械，是不精確的。隨著產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)被越來(lái)越多的企業(yè)重視，工業(yè)設(shè)計(jì)的效果確認(rèn)日益成為一個(gè)突出問(wèn)題，要求精細(xì)化的模型制造技術(shù)快速發(fā)展，其中CAD/CAM系統(tǒng)的應(yīng)用則是新型模型制造技術(shù)的核心內(nèi)容和根本保障。
2、Mastercam軟件
2.1軟件介紹
Mastercam是美國(guó)CNC公司開(kāi)發(fā)的基于PC平臺(tái)的CAD/CAM集成化軟件，以其強(qiáng)大的加工功能聞名于世，廣泛應(yīng)用于模型模具制造、汽車、航空航天等領(lǐng)域。
2.2功能簡(jiǎn)介
2.2.1計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)功能
Mastercam具備CAD的主要功能如下:(1)2D圖形構(gòu)建;(2)3D圖形構(gòu)建;(3)高階曲線構(gòu)建;(4)曲面構(gòu)建;(5)實(shí)體建模;(6)圖形分析功能;(7)尺寸標(biāo)注及注釋;(8)動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)、平移、縮放;(9)圖形渲染和陰影處理。
2.2.2計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)功能
Mastercam的CAM功能強(qiáng)大，擁有眾多后處理程序，數(shù)控車床、銑床、線切割等均可使用其CAM系統(tǒng)進(jìn)行高質(zhì)量的數(shù)控加工。
以數(shù)控銑削為例，Mastercam除提供基本二維銑削功能，如鉆孔工、外形銑削、挖槽加工等，還提供高效簡(jiǎn)潔的曲面銑削功能，如平行銑削、曲面投影工、曲面流線等曲面加工編程方法。
Mastercam為不同機(jī)床提供了后處理程序。計(jì)算機(jī)NCI數(shù)據(jù)文件根據(jù)機(jī)床不同操作系統(tǒng)，運(yùn)行相應(yīng)后處理程序，形成機(jī)床可識(shí)別加工代碼(NC程序)。
Mastercam的Backplot功能可計(jì)算程序加工時(shí)間和進(jìn)行刀軌模擬，通過(guò)模擬檢查程序是否正確，及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)修改，避免因程序錯(cuò)誤造成工件報(bào)廢等生產(chǎn)事故。
2.2.3良好的接口技術(shù)
Mastercam具有良好兼容性，提供多種文件格式接口，包括STEP、IGES、Parasolid等。可以方便的和AutoCAD、Pro-E、UG等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
3、Mastercam在模型數(shù)控加工技術(shù)中的應(yīng)用
3.1簡(jiǎn)介編程方法
為提高數(shù)控編程的效率和質(zhì)量，在建立產(chǎn)品加工模型時(shí)，應(yīng)針對(duì)產(chǎn)品加工對(duì)象的特點(diǎn)采取有效措施。一般分為兩種情況：第一種是按照產(chǎn)品的部位編程，多用于工序內(nèi)容單一且干涉較少的場(chǎng)合，如結(jié)構(gòu)零件的孔、凸臺(tái)等特征加工。一般將線框造型和曲面造型相結(jié)合，只針對(duì)需要加工的部位進(jìn)行設(shè)計(jì)。第二種就是對(duì)產(chǎn)品模型進(jìn)行整體造型，多用于加工工序較多、干涉區(qū)域多、復(fù)雜曲面等。加工對(duì)象可能包括三維空間曲面及干涉面較多或是加工特征出現(xiàn)在不同的加工平面，這時(shí)一般將曲面造型和實(shí)體造型相結(jié)合，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行整體造型，同時(shí)將干涉面、輔助面和刀軌限制區(qū)域等一次全部設(shè)計(jì)完成。
3.2兩點(diǎn)編程技巧
(1)對(duì)空間曲面進(jìn)行加工時(shí)，曲面造型應(yīng)依據(jù)產(chǎn)品部位的構(gòu)造特點(diǎn)進(jìn)行。生成刀軌時(shí)適當(dāng)對(duì)曲面進(jìn)行放大以利于快速切削。采用邊界和干涉面對(duì)刀軌進(jìn)行限制可提高程序的加工質(zhì)量。
(2)合理利用刀軌平移、旋轉(zhuǎn)、鏡像和拷貝等功能也可提高編程效率。當(dāng)粗加工、半精加工的刀軌完成后，只需對(duì)其進(jìn)行拷貝，再對(duì)刀具、加工步距及加工余量等參數(shù)修改，應(yīng)用其更新(Regenerate)功能即可生成新的刀軌。
4、結(jié)語(yǔ)
在模型制造技術(shù)中，Mastercam強(qiáng)大的數(shù)控編程和加工功能得到了廣泛推廣和應(yīng)用，配合應(yīng)用其三維造型模塊和實(shí)體模塊，更突出顯示其優(yōu)越性，實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造的CAD\CAM集成一體化。
參考文獻(xiàn)
[1]張?jiān)罘?mastercam X 實(shí)用教程.北京:清華大學(xué)出版社,2006.
[2]何滿才.mastercam X 基礎(chǔ)教程.北京:人民郵電出版社,2006.
[3]趙杰.機(jī)械CAD\CAM.大連:大連理工大學(xué)出版社,2004.
【模型數(shù)控加工技術(shù)中Mastercam的使用】相關(guān)文章：
MasterCAM在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用10-08
機(jī)械加工中數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用論文10-12
機(jī)械加工技術(shù)中數(shù)控加工的應(yīng)用論文10-12
螺桿數(shù)學(xué)模型與數(shù)控加工技術(shù)研究論文10-08
G04在數(shù)控加工中的使用論文10-11
數(shù)控加工中仿真技術(shù)的運(yùn)用論文10-12
數(shù)控加工中車削工藝10-06
數(shù)控加工技術(shù)論文10-09
精加工數(shù)控技術(shù)10-07