图4 旋转轴参数设置对话框
选择轮廓铣削参数标签页【Contour parameters】,粗加工时,接受缺省的参数和选项设置。半精加工时,为使余量均匀,在轮廓参数页面中设置【Linerization tolerance】值为“0.025”,【XY stock to leave】值为“0.1”生成刀具路径。精加工时,分别设置上面两个值为“0.0025”和“0”生成精加工刀具路径。点击 【Multi passes】按钮,在弹出的对话框中设置刀具沿径向分层加工的次数。至此,粗/精加工轮廓参数设置完毕,点击【确定】 按钮,生成如图5所示的刀具路径。
图5 圆柱凸轮粗/精加工刀具路径
2、加工仿真及生成NC程序
MasterCAM后置处理系统配置了适应单一类型控制系统的通用后处理模块,其文件的扩展名为PST,定义了切削加工参数、NC程序格式、辅助指令,接口功能等。用户可根据自身数控机床和数控系统的情况,对其数据库进行修改和编译,定制出适应某一数控机床的专用后置处理程序。
在MasterCAM的操作管理器【Operations Manager】中修改与走刀路径有关的各种数据,如几何模型、刀具参数、加工参数等,可立即得到更新后的走刀路径,刀具路径与几何模型完全相关(Full Associative)。当修改几何模型、刀具参数或加工参数后,刀具路径自动更新。在操作管理器中点击【Verify】 按钮,对粗/精加工刀具路径做实体仿真,仿真效果如图6所示。
图6 圆柱凸轮粗/精加工仿真效果图
点击操作管理器【Operations Manager】中的【Post】按钮,选择默认的FANUC控制器后置处理程序MPFAN.PST,生成针对数控铣的加工程序,如图7所示。
图7 空间圆柱凸轮加工NC程序
实际加工出的凸轮工作凹槽曲线流畅,槽面非常光滑,完全达到图纸设计要求。当分度盘有效工作半径为150mm时,圆柱凸轮周向重复定位精度小于10″(秒),而且分度盘转动平稳,噪声小。机构运行可靠,维护方便,实现了上料机械连续加工过程传动系统的自动化和高效化。
四、结束语
要深入挖掘数控机床的加工潜力,提升机加工车间的制造能力。首先要理解和掌握一种或多种CAD/CAM工具软件的特点,在实践中灵活运用,才能突破传统方法的限制,提高数控加工的质量和效率。通过结合SolidWorks软件的参数化造型功能,MasterCAM解决了3D简谐曲线圆柱分度凸轮数控加工难题,使编制的程序更加优化,凸轮轮廓光滑精确,体现了CAD&CAM软件在数控加工中的重要作用。还可以逐步扩大软件编程技术的应用范围,完善编程指令和代码,解决了更多更复杂的空间凸轮多轴加工数控编程问题。
参考文献
1、成大先主编 《机械设计手册》·机构 化学工业出版社 2004年
2、SolidWorks Corporation《SolidWorks 2000联机帮助》
3、CNC Software Corporation《Mastercam V9.0 联机帮助》