關(guān)鍵詞：MasterCAM刀具路徑 加工質(zhì)量

前 言：使用CAM軟件編程抛虫，走刀路徑是否合理直接影響加工質(zhì)量松靡。MasterCAM的曲面精加工刀具路徑難以同時保證平坦面與陡峭面的加工質(zhì)量，加之加工中心加工不宜使用過小的刀具建椰，那么對于刀具難以加工到的地方和既含有平坦面又含有陡峭面的零件雕欺，應(yīng)如何編制刀具路徑以達(dá)到加工質(zhì)量的要求呢？

MasterCAM是一種應(yīng)用廣泛的CAD/CAM軟件棉姐，由美國CNC 　　Software公司開發(fā)屠列，該軟件操作簡便實用。

MasterCAM8.0提供了多種粗加工技術(shù)和豐富的曲面精加工功能伞矩。精加工走刀形式直接影響加工出來的表面質(zhì)量笛洛，要達(dá)到圖紙要求的尺寸精度和表面精度，需在編制刀具路徑時針對曲面特點合理選擇走刀方式乃坤。對于同一個零件政庆，可能在不同的部位需要不同的走刀方式，對于零件兩個面之間的銜接部分驼吓，還需要用專門的清根刀路仲工。此外，還要合理選擇刀具配赊，優(yōu)化走刀路徑母卵，減少提刀、空刀及不必要的重覆路徑积苞，在改善加工質(zhì)量的同時使加工效率有所提高慈柑。

一、曲面特點及技術(shù)要求

（一）曲面特點：三角開關(guān)是一個比較典型的零件守皆，曲面的外形尺寸50x60x15.6mm歪低。圖形的上部分曲面比較平坦，在MasterCAM中稱之為淺平面砸镀，這種曲面適合選擇平行刀路盔曼。下部分曲面陡峭，在 MasterCAM中稱之為陡斜面唱逢，這種曲面適合選擇等高刀路吴侦。曲面與曲面之間是R2mm的圓角過渡。此處圓角半徑為R0.4mm 坞古，高度是1.15mm备韧。

（二）加工三角開關(guān)凸模的技術(shù)要求：

1、所有表面粗糙度要求Ra3.2 痪枫；
　　2织堂、工件表面無缺陷，圓角部位無殘料奶陈；
　　3易阳、曲面與分模面之間要求清根。

二吃粒、加工三角開關(guān)凸模工藝分析

1潦俺、材料：45#鋼，這種鋼具有較高的強度和較好的切削加工性徐勃，經(jīng)調(diào)質(zhì)以后可獲得良好的綜合力學(xué)性能事示，是塑料模具中應(yīng)用最廣泛的鋼種之一。毛坯尺寸：70x80x30mm益侨。
　　2暇寸、刀具材料：根據(jù)加工材料，選擇YT15的硬質(zhì)合金刀具翁骗。
　　3侣沐、設(shè)備：加工中心，型號：VMC800
　　4引笛、工藝分析及刀具選擇：

三角開關(guān)凸模加工整體思路是先粗加工笆低、再半精加工、精加工决毕，最后清角加工忌挺，具體分析如下：

（1）粗加工 粗加工是為提高生產(chǎn)效率，迅速去除多余材料留满，曲面與分模面一起開粗嫂藏，刀具要求有足夠的強度，因此盡量選擇一把比較大的刀具喻谭，根據(jù)工件材料峻胞、曲面外形尺寸50x60x15.6mm及毛坯尺寸選擇圓角半徑R1mm直徑?10mm的圓鼻刀答渔。

（2）半精加工 由于粗加工刀間距和切削深度較大，殘料過多侥涵，半精加工是為了去除過多的殘料沼撕，使精加工余量均勻，刀具選擇應(yīng)考慮承受粗加工所留殘料而不至斷刀芜飘，且不會留下過多的殘料而給精加工造成困難务豺。分模面是平面，用平刀加工較好而曲面用球刀加工嗦明，故曲面與分模面分開做半精加工及精加工笼沥。曲面半精加工，選擇?6mm球刀娶牌，分模面上殘料較少且余量均勻奔浅，可不必做半精加工。

（3）精加工 精加工需達(dá)到要求的尺寸精度和表面精度诗良，同時兼顧效率乘凸，選擇刀具時要考慮刀具強度及是否會留有殘料或過切，曲面上有R2mm的圓角多處累榜，故選擇?3mm球刀精加工曲面营勤，分模面精加工選用?4mm平刀。

（4）清角加工 清角加工是為了去除在較小圓角或直角的地方癣辉，由于精加工刀具進(jìn)不去而留下的殘料模鹿，刀具選擇應(yīng)考慮加工效率、刀具強度及能否去除殘料传起。R0.4mm圓角處選擇圓角半徑R0.3mm直徑?4mm的圓鼻刀加工挚雾，曲面與分模面清角選擇?4mm平刀加工。

三掺挺、加工難點分析

基于以上工藝分析钩氓、曲面特點及技術(shù)要求，加工三角開關(guān)凸模難點有兩個：一是淺平面與陡斜面問題狰丝，二是清角問題织刹。

1、淺平面與陡斜面問題

精加工要保證整個曲面的加工精度化团，解決淺平面與陡斜面問題佛岛，且精加工用時最長，在解決加工質(zhì)量問題的同時還要兼顧效率辐荷。因此键袱，合理選擇精加工方法至關(guān)重要。

MasterCAM8.0提供了十種曲面精加工方法，針對這一問題蹄咖，編制刀具路徑時大多采用以下幾種方法：

（1）平行銑削+陡斜面加工 平行銑削加工采用X褐健、Y方向的最大間距來控制刀具路徑的細(xì)密程度，由于陡斜面的坡度很陡澜汤，同樣的切削間距铝量，在陡斜面上形成的刀痕要比在平面或平坦的曲面上大得多，使陡斜面的加工質(zhì)量較差银亲。因此，多會在平行銑削加工之后添加陡斜面加工刀路纽匙，如果陡斜面刀路的切削方式選擇雙向切削务蝠，則在刀具沿Z軸上升時由于刀具受力不均，導(dǎo)致加工質(zhì)量下降烛缔，若選擇單向切削馏段，則刀具路徑中提刀路徑過多，嚴(yán)重影響加工效率践瓷。

（2）等高外形+淺平面加工 等高外形加工是用最大Z軸進(jìn)給量控制刀具路徑的疏密程度亭颈，在比較平坦的表面上，Z下降相同的距離要比陡峭表面的路徑間距大得多叶刮，無法保證淺平面的表面質(zhì)量悠蹬，因此在編制刀路時大多在等高外形加工之后添加淺平面加工刀路，由于曲面上淺平面區(qū)域不連續(xù)搓捅，使加工順序不理想跛拌，影響加工質(zhì)量，且淺平面刀路中有很多提刀路徑铆性，此方法加工效率較低却痴。

（3）環(huán)繞等距加工 環(huán)繞等距加工是生成一組環(huán)繞工件曲面的刀具路徑，路徑計算時間長跨溺，生成的NC文件大漩判。對于形狀不規(guī)則的曲面，在路徑轉(zhuǎn)向地方的路徑間距大于其它位置的路徑間距惩投，會在工件表面形成刀具路徑轉(zhuǎn)折的刀痕摘沥，影響加工質(zhì)量。

以上三種加工方法均使工件局部表面達(dá)不到加工質(zhì)量的要求兄存。根據(jù)曲面特點及MasterCAM精加工刀路特點膳灶，可采取分區(qū)域加工，即將淺平面與陡斜面分開加工立由，平坦的表面選擇平行刀路加工轧钓，陡峭的表面選擇等高刀路加工。三角開關(guān)曲面上部分平坦锐膜，下部分陡峭毕箍，可用切削深度確定平行銑削與等高外形的加工區(qū)域弛房。這種加工方法與前面所述三種方法比較，在加工參數(shù)選擇相同時而柑，加工質(zhì)量最好文捶，加工效率也有所提高。

2媒咳、清角問題

（1）對于R0.4的圓角粹排，可使用平刀或圓角半徑略小于0.4mm的圓鼻刀加工，常選擇以下幾種加工方法：

○1使用交線清角加工涩澡，刀具選擇R0.4mm的圓鼻刀顽耳，由于交線清角只能沿曲面交線的地方走一刀，若精加工所用刀具半徑大于0.4mm汹涯，則會在兩把刀都加工不到的區(qū)域留下殘料今捕。

○2使用放射狀加工 設(shè)置起始補正距離為4.4mm，設(shè)定切削范圍片侧，只加工殘料區(qū)域希咒，此方法能夠達(dá)到加工質(zhì)量的要求，但加工路徑往返較多微悬。

○3使用環(huán)繞等距加工 可設(shè)定切削范圍顺良，使用圓角半徑R0.3mm的圓鼻刀加工可去除全部殘料，路徑連續(xù)沙诅，提刀少程挑，能夠達(dá)到表面質(zhì)量要求且效率高。

通過以上分析普易，加工R0.4mm圓角選擇環(huán)繞等距刀路更為合理臊耳。

（2）球刀精加工之后會在曲面與分模面相交的部位留下圓角，應(yīng)使用平刀清角畜股，曲面上有5°的拔模角度颈侈，與上面所述情況相同，所以選用環(huán)繞等距或等高外形刀路闷旧，用切削深度限定加工區(qū)域长豁，僅加工有殘料的地方，此處殘料高度為精加工所用刀具刀尖圓弧半徑忙灼，故切削深度范圍略大于此半徑值即可匠襟。

四、編制刀具路徑

基于以上分析该园，比較幾種加工方法酸舍，提出以下加工方案。

結(jié) 束 語：

根據(jù)三角開關(guān)凸模特點及加工難點，對其走刀路徑進(jìn)行分析對比啃勉，提出最佳加工方案忽舟。使用以上方法加工，整個零件的表面精度均可達(dá)到Ra3.2淮阐，在加工參數(shù)設(shè)置完全相同的情況下叮阅，加工效率略有提高。由于走刀路徑合理泣特，因此還可提高進(jìn)給率浩姥，在保證加工質(zhì)量的前提下，進(jìn)一步提高加工效率谆威。

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