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第8章 数控加工自动编程技术 以Mastercam 9.0计算机辅助设计与制造软件为例介绍。 一、工件设置
执行命令Tooolpaths/Job setup。
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图8-1 Job setup 对话框 工件长 工件宽 工件高 设置工作坐标原点
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二、刀具设置 单击Job Setup对话框中的Tools 或执行命令NC utils/Def.tools/current 图8-2 刀具管理对话框 单击鼠标右键
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图8-3 Tools Type 对话框
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1. Edit tools(编辑刀具参数) 图8-4 Define Tool对话框 刀具编号 选择加工类型 夹头长度 夹头直径 刀具外露长度
刀柄直径 刀尖至刀肩长度 刀具排屑槽长度 刀具直径
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单击Parameters选择刀具类型 图8-5 Parameters 对话框
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Rough XY step(%):粗加工时在垂直于刀具进给方向的步距增量,按刀具直径的百分比计算该步距量。
Finish XY step:精加工时在垂直于刀具进给方向的步距增量,按刀具直径的百分比计算 该步距量。 Rough Z step:粗加工时在沿刀具轴向的步距增量,按刀具直径的百分比计算步距量。 Finish Z step:精加工时在沿刀具轴向的步距增量,按刀具直径的百分比计算该步距量。 Required Pilot dia:镗孔、攻丝时的底孔直径。 Dia offset number:刀具半径补偿号。 Length offset number :刀具长度补偿号。 Feed rate:进给量。 Plunge rate:主轴进刀速率。 Retract rate:主轴退刀速率。
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Spindle speed:主轴转速。 Number of flutes:刀具切削槽数。 % of Matl cutting:切削速度的百分比。 %of Matl Feed per:进刀量(每齿)的百分比。 Spindle rotation:主轴旋转方向。 Coolant:加工时的冷却方式。 2.Delete tools(删除刀具) 选择该项后,在当前刀具管理器列表中删除刀具。 3.Save to Library(保存刀具) 选择该项后,将选取的刀具添加到刀具库中,此功能可用于自定义刀具的保存。 4.Create new tools(添加新刀具) 该选顶用来在刀具列表中添加新的刀具,单击该选项可以设置刀具的有关参数。
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5.Get from library(从刀具库中选取刀具)
该选项可以从刀具库中选择一个刀具添加到当前刀具列表中。打开刀具库中列表的“Tools Manager”对话框,从表中选择一个刀具,即可将该刀具添加到当前刀具列表中。 6.Change library(改变刀具库) 选择该选项后,打开“Select Too1s library”对话框,可以在该对话框中选择新的刀具库。 三、材料设置 单击“Job Setup”对话框Material选项组的“Select”按钮或在主菜单选择NC utils/Def.matls,则可打开如下所示的“Material list”对话框
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图8-6“Material List”对话框 单击鼠标右件
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1.Get from library(从材料库中选取)
该选项可以显示材料列表,从中选择要使用的材料并添加到当前材料列表中。 2.Create new(设置材料参数) 通过设置材料各参数来定义材料。选择该选项后,打开图8-7所示的“Material definition”对话框。
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图8-7 “Material definition”对话框
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Material(材料名称输入框):输入材料的名称。
Base cutting speed(基本切削线速度输入框):设置材料的基本切削线速度。 Base feed per tooth/revolution(基本进刀量输入框):设置材料的基本进刀量。 Allowable Tools Material(刀具材料选项组):选择用于加工该材料的刀具材料。 Output feed Rates In(进给量长度单位选项组):设置进给量所使用的长度单位。 Comment注释框:可为该工件材料输入相关的注释文字。 四、其他参数设置
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1.Toolpath Configuration 刀具路径设置
Output operation comments to NCI:生成的NCI文件中包括操作注解。 Generate Tools path immediately:在编辑刀具路径后,立即更新NCI文件。 Save Tools path in MC9 fi1e:在MC9文件中存储刀具路径信息。 Assign Tools number sequentially:在设置当前刀具列表时,系统自动依序制定刀具号。 Use Tools’s step,peck,coolant:加工中使用刀具的步距、步进、冷却设置等参数。 Search Tools library when entering Tools:当在“Too1s parameter”选项卡中输入刀具号时,系统自动使用刀具库中对应刀具号的刀具。
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2.刀具偏置 Too1s Offset Registers选项组用来设置刀具偏置量。 五、刀具路径模拟 执行NC utils/Backplot命令,可打开如图2-17所示的“Backplot”子菜单。“Backplot”子菜单中各选项可以对刀具路径模拟的各项参数进行设置。该功能可以在机床加工前进行检验,提前发现错误。
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1.刀具路径模拟方式 Step(单段):点击该选项一次,刀具执行一次走刀,即执行NC加工程序中的一行,到刀具路径完全结束。 Run(自动运行):点击该选项,刀具自动从起点开始走完整个路径。 2.显示方式设置 Show path(刀具路径):该选项设置为Y时,显示模拟的刀具路径。 Show Too1s(显示刀具):该选项设置为Y时,在路径模拟过程中显示出刀具。 Show ho1d(显示夹头):该选项只有在Show To01s选项设置为Y时才能进行设置。 Verify:该选项设置为Y时,显示工件的刀具切削痕迹。
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六、仿真加工 执行NC utils/Verify命令。 图8-8 仿真工具条
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七、后处理 执行下采单中的Toolpaths/Operations/Post命令。 图8-9 操作管理采单
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图8-10 后处理对话框
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例1.编制如下零件的数控加工程序。
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执行命令NC utils/Def.tools/current/单击鼠标右键/Create new tool 。
设置刀具 执行命令NC utils/Def.tools/current/单击鼠标右键/Create new tool 。 选择端铣刀
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镗孔时底孔直径 刀具半径补偿号 刀具长度补偿号 进给量 主轴转向 主轴进刀速率 主轴退刀速率 主轴转速 刀具切削槽数 切削速度的百分比
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程序的生成步骤: 粗加工: 1. 执行File / Get命令读入零件图; 2 . 执行Toolpaths / Contour/Chain命令,用鼠标拾取轮廓线如图8-11所示,完成轮廓串联,执行Done命令,完成外形串联。自动进入图8-12“外形参数”对话框和图8-13“外形铣削参数”对话框。
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图 拾取轮廓线
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图8-12 外形参数设置对话框
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图8-13 外形铣削参数对话框 补偿类型 安全高度 长度补偿 参考高度 过渡圆弧 下刀位置 工件表面 切削深度
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3. 设多次外形铣削项Multi passes,在图8-13中单击Multi passes命令,出现图8-14对话框。
图8-14 分层铣削设置 粗铣每层粗铣次数 粗铣切削量 精铣每层粗铣次数 精铣切削量 最后深度精铣 每层进行精铣
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4. 设多次深度铣削项Depth cuts,在图8-13中单击Depth cuts命令,出现图8-15对话框。
图8-15 深度分层铣削对话框 粗加工最大进刀量 精加工最大进刀量 精加工的次数
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进刀/退刀路径由一段直线刀具路径和一段圆弧刀具路径组成。
5. 进刀/退刀设置 进刀/退刀路径由一段直线刀具路径和一段圆弧刀具路径组成。 图8-16 进刀/退刀刀具路径 垂直进入 相切进入 渐升/降高度 扫描角度 螺旋高度
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清除重复点和不必要的刀具移动路径,从而优化和简化NCI文件。
6. 过滤装置 清除重复点和不必要的刀具移动路径,从而优化和简化NCI文件。 图8-17 过滤设置对话框 优化误差 优化点数 优化类型
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精加工: 执行Toolpaths / Contour/Chain命令,用鼠标拾取轮廓线,完成轮廓串联,如图8-16所示,执行Done命令,完成外形串联。自动进入图8-17“外形参数”对话框和图8-18 “外形铣削参数”对话框。
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图8-16
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图8-17
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图8-18
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5. 设定好参数后,按“确定”按扭,则生成刀具的路径,如图2-30所示。
图8-19
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图8-20
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6. 执行NC utils/Verify命令,进行仿真,结果如下图所示。
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7. 执行Toolpaths/Operations/Post命令,生成数控加工程序,供生成470条程序。
例2.编制如下零件的数控加工程序。
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1. 设置刀具及切削参数 1) 执行NC utils/Def.Tools/Current/单击鼠标右键/Get from library,设置25的铣刀。
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2) 设置12的铣刀
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3) 设置12的钻头
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2. 拾取加工轮廓 执行命令Toolpaths/Pocket/Chain/Options出现如下对话框:
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选择好后,执行OK/Done,出现如下对话框:
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3. 挖槽铣削参数设置 1) 设置25的铣刀的加工参数
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2) 设置12的铣刀的加工参数
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4. 拾取钻孔位置 执行命令Toolpaths/Drill/Windows pts/(鼠标拖动选取区域内的孔),出现如下对话框:
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执行命令Done
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设置钻削参数
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5. 执行NC utils/Verify命令,进行仿真,结果如下图所示。
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例3 编制下图所示的零件加工程序。
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1. 设置刀具 执行命令NC utils/Def Tools/Current/ 单击右键
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外圆车刀 螺纹车刀 切断车刀 自定义 内孔镗刀 钻头
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设置刀头参数
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螺纹车刀刀头设置
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切断车刀刀头设置
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刀柄和夹头设置
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切削参数设置
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2. 设置工件 执行Toolpaths/Job setup,出现如下对话框。
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边界设置对话框
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1)车端面 执行命令Toolpath/Face/出现如下对话框:
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刀具设置
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2)粗车 执行Toolpaths/Rough/Chain/选取其始段和终止段/Done
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刀具设置
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3)快速精车 执行Toolpaths/Quick/Finish/
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刀具设置
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4)切槽 执行Toolpaths/Groove/
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执行BACKUP
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刀具设置
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5)车螺纹 执行Toolpaths/Nest menu/Thread/
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6)钻中心孔 执行Toolpaths/Drill/
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刀具设置
109
7)钻孔 执行Toolpaths/Drill/
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刀具设置
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8. 修平孔底 执行Toolpaths/Drill/
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9)精车内孔圆角 执行Toolpaths/Finish/
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设置刀具
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10. 切断
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刀具设置
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例4 编制下图所示的零件加工程序。
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