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引言:本文系统的介绍了MasterCAM软件加工所用文字模型的建立,详细讨论了基于软件的多种雕刻方式和实现方法。
随着科技的发展,计算机技术的日益成熟,MasterCAM软件雕刻加工技术得到普遍应用。但在实际应用中还有许多方面亟待提高,笔者通过多年经验总结了几点MasterCAM软件的应用经验,希望对业内同行有所帮助。
MasterCAM 是目前国内外工业企业广泛使用的CAD/CAM集成软件,以PC为平台,在Windows视窗环境下使用。MasterCAM v9版本包含Design--设计模块、Mill--铣削模块、Lathe--车削模块、Wire--线切割模块。文字功能明显加强,新功能MasterCAM系统字体的出现便利了使用者。最显著的改善是添加了很多切削方式,可以处理2- 5轴数控铣削加工编程,建雕刻模型,用适合的处理手段可以产生不同的文字雕刻的效果。在雕刻中的产品实践加工中,使用小直径的刀具加工可能使刀具折断,进给量应该很小,为使切削线速度足够快,主轴旋转速度一定要很高,所以要使用高速加工中心,使刀具产生上万转的转速。工艺具体如下:大区域与小区域区要区别对待,粗加工时要使用大直径的刀具削去多余的部分,再选择小直径的刀具进行精加工。下文将引用实际案例进行讲解。
一、建立加工所用文字模型
MasterCAM中文字定义由圆弧、线、NURBS曲线组成。单击“Create→Next menu→Letters”文字建立对话框弹出。包含字体、字号、定位方式及以某一直径圆建立环形文字等参数。选字体、定位方式、大小后编辑文本文件,点击确定后,二维文字建立成功。如果要建立实体文字,可以在建立二维文字前提下用投影、拉伸等手段处理。但要注意,文字建立时局部不便加工,应考虑技术要求、刀具、机床条件选择文字字体,不便加工部位修整局部。
二、线形、凹凸型、曲面型雕刻的实现方法
(一)线形雕刻法
先行设定轮廓线,然后按照指定轮廓的边际进行雕刻,与Mastercam中的外形铣削相似,但要将刀具中心设置在轮廓线上,雕刻后的轮廓大小与所用刀具的直径大小成正比,根据设计要求,在雕刻作业前,先要按设计需要来挑选符合要求的刀具。
(1)线形文字建立:选择主菜单里的“Create→Next menu→Letters”,文字建立对话框弹出。在此对话框中可设置字体及其定位方式、大小,然后输入文本内容,点击确定,二维线形文字就建立成功了,如“65 4 3 2 1”。
(2)作业解析:在主菜单中选择“Toolpaths→Contour”,连接方式选择为窗选(Windows),框选择“6 5 4 3 2 1”,单击DONE,出现刀具路径参数对话框,然后在空白处点击右键,加入一把直径为?5的中心钻。 接着点击“contour parameters”。将“compensation type”(补偿类型)设为“off”,depth设为0.2,点击“确定”即完成刀具路径的生成。接着点击“operations”。点“verify”,即可对加工路径进行模拟。重新点击“operations”,再点击“post”。点击“ok”出现对话框,将文件名改为“线性雕刻”,点击保存。出现加工程序。将加工程序改为与机床一致的格式。
(3)技术深入探讨:Mastercam中的外形铣削是一般在下刀所在位置以外,刀具以用任意角度下降至工件侧面,然后通过对进退刀方式的应用,达到切入要求。注意:雕刻时需要从工件中间着手,垂直将刀具插入材料中进行雕刻,垂直下刀时刀具受力不要太用力,如此以来在线形雕刻时,刀具要选择垂直吃刀能力强的,而且Z轴下刀时进给量要尽量给小一些,约为80-100mm/min。
(二)凸凹型雕刻
通过对凸凹型雕刻方法的研究,我们发现挖的如果为文字图形外围材料,则加雕刻后文字凸起,反之则呈凹进状。
(1)模型的建立:找到主菜单中“Create→Next menu→Letters”选项,并单击,将字体设为黑体,尺寸50毫米、定位方式设定为水平,输入“昌”,点击确定。
(2)凹型处理加工:通过寻找Toolpaths→Pocket选项,选择串连方式为窗选(Windows),框选“昌”,选择刀具路径的搜索点,点击DONE,刀路参数对话框出现。
(3)模拟仿真:点“verify”,即可对加工路径进行模拟。
(4)技术探讨:由于在凸凹型雕刻中选挖槽加工方法,雕刻时可选以下两种方法:1斜插式;2螺旋式,这样能够保护刀具,延长使用寿命。
(5)凸型文字加工:凸型加工方法可以参照上述凹型加工法,需要在边缘预留位置,也就是挖除文字和边界间的材料。其他加工方式可以参照上文所述你的凹型加工法。
(6)凹凸雕刻作业会产生大量残料,经常使用下述方法规避残料问题:①切削间距的百分比(Stepover)改小;②挖槽走刀方式改变;③刀具直径改变;④上述方法如果都不管用,就要考虑使用残料加工方法了。
(三)曲面型文字雕刻分析
(1)模型说明:在一个内圆弧面上加工一个警示箭头,在圆弧面上等深度。首先采用I-DEAS软件建立模型,保存为IGES格式,然后导入到Mastercam软件内。
(2)仿真模拟。
(3)数控程序:点击“operations”。点击“post”,弹出一个对话框,点“ok”,把文件名改为“曲面型文字雕刻”。
(4)加工处理方法:在主菜单中找到Toolpaths→Surface选项,考虑设计要求选合适的雕刻方法,粗加工选择曲面挖槽加工方式,选择平行铣削加工方式做半精加工和精加工,按照高速加工中心加工参数设定各参数进行雕刻。
参考文献
[1]吴长德.Mastercam 9.0 系统学习与实训.机械工业出版社,2003.
[2]戴向国,于复生,刘雪梅.Mastercam 9.0数控加工基础教程.人民邮电出版社,2004.
(作者单位:许昌烟草机械有限责任公司)
随着科技的发展,计算机技术的日益成熟,MasterCAM软件雕刻加工技术得到普遍应用。但在实际应用中还有许多方面亟待提高,笔者通过多年经验总结了几点MasterCAM软件的应用经验,希望对业内同行有所帮助。
MasterCAM 是目前国内外工业企业广泛使用的CAD/CAM集成软件,以PC为平台,在Windows视窗环境下使用。MasterCAM v9版本包含Design--设计模块、Mill--铣削模块、Lathe--车削模块、Wire--线切割模块。文字功能明显加强,新功能MasterCAM系统字体的出现便利了使用者。最显著的改善是添加了很多切削方式,可以处理2- 5轴数控铣削加工编程,建雕刻模型,用适合的处理手段可以产生不同的文字雕刻的效果。在雕刻中的产品实践加工中,使用小直径的刀具加工可能使刀具折断,进给量应该很小,为使切削线速度足够快,主轴旋转速度一定要很高,所以要使用高速加工中心,使刀具产生上万转的转速。工艺具体如下:大区域与小区域区要区别对待,粗加工时要使用大直径的刀具削去多余的部分,再选择小直径的刀具进行精加工。下文将引用实际案例进行讲解。
一、建立加工所用文字模型
MasterCAM中文字定义由圆弧、线、NURBS曲线组成。单击“Create→Next menu→Letters”文字建立对话框弹出。包含字体、字号、定位方式及以某一直径圆建立环形文字等参数。选字体、定位方式、大小后编辑文本文件,点击确定后,二维文字建立成功。如果要建立实体文字,可以在建立二维文字前提下用投影、拉伸等手段处理。但要注意,文字建立时局部不便加工,应考虑技术要求、刀具、机床条件选择文字字体,不便加工部位修整局部。
二、线形、凹凸型、曲面型雕刻的实现方法
(一)线形雕刻法
先行设定轮廓线,然后按照指定轮廓的边际进行雕刻,与Mastercam中的外形铣削相似,但要将刀具中心设置在轮廓线上,雕刻后的轮廓大小与所用刀具的直径大小成正比,根据设计要求,在雕刻作业前,先要按设计需要来挑选符合要求的刀具。
(1)线形文字建立:选择主菜单里的“Create→Next menu→Letters”,文字建立对话框弹出。在此对话框中可设置字体及其定位方式、大小,然后输入文本内容,点击确定,二维线形文字就建立成功了,如“65 4 3 2 1”。
(2)作业解析:在主菜单中选择“Toolpaths→Contour”,连接方式选择为窗选(Windows),框选择“6 5 4 3 2 1”,单击DONE,出现刀具路径参数对话框,然后在空白处点击右键,加入一把直径为?5的中心钻。 接着点击“contour parameters”。将“compensation type”(补偿类型)设为“off”,depth设为0.2,点击“确定”即完成刀具路径的生成。接着点击“operations”。点“verify”,即可对加工路径进行模拟。重新点击“operations”,再点击“post”。点击“ok”出现对话框,将文件名改为“线性雕刻”,点击保存。出现加工程序。将加工程序改为与机床一致的格式。
(3)技术深入探讨:Mastercam中的外形铣削是一般在下刀所在位置以外,刀具以用任意角度下降至工件侧面,然后通过对进退刀方式的应用,达到切入要求。注意:雕刻时需要从工件中间着手,垂直将刀具插入材料中进行雕刻,垂直下刀时刀具受力不要太用力,如此以来在线形雕刻时,刀具要选择垂直吃刀能力强的,而且Z轴下刀时进给量要尽量给小一些,约为80-100mm/min。
(二)凸凹型雕刻
通过对凸凹型雕刻方法的研究,我们发现挖的如果为文字图形外围材料,则加雕刻后文字凸起,反之则呈凹进状。
(1)模型的建立:找到主菜单中“Create→Next menu→Letters”选项,并单击,将字体设为黑体,尺寸50毫米、定位方式设定为水平,输入“昌”,点击确定。
(2)凹型处理加工:通过寻找Toolpaths→Pocket选项,选择串连方式为窗选(Windows),框选“昌”,选择刀具路径的搜索点,点击DONE,刀路参数对话框出现。
(3)模拟仿真:点“verify”,即可对加工路径进行模拟。
(4)技术探讨:由于在凸凹型雕刻中选挖槽加工方法,雕刻时可选以下两种方法:1斜插式;2螺旋式,这样能够保护刀具,延长使用寿命。
(5)凸型文字加工:凸型加工方法可以参照上述凹型加工法,需要在边缘预留位置,也就是挖除文字和边界间的材料。其他加工方式可以参照上文所述你的凹型加工法。
(6)凹凸雕刻作业会产生大量残料,经常使用下述方法规避残料问题:①切削间距的百分比(Stepover)改小;②挖槽走刀方式改变;③刀具直径改变;④上述方法如果都不管用,就要考虑使用残料加工方法了。
(三)曲面型文字雕刻分析
(1)模型说明:在一个内圆弧面上加工一个警示箭头,在圆弧面上等深度。首先采用I-DEAS软件建立模型,保存为IGES格式,然后导入到Mastercam软件内。
(2)仿真模拟。
(3)数控程序:点击“operations”。点击“post”,弹出一个对话框,点“ok”,把文件名改为“曲面型文字雕刻”。
(4)加工处理方法:在主菜单中找到Toolpaths→Surface选项,考虑设计要求选合适的雕刻方法,粗加工选择曲面挖槽加工方式,选择平行铣削加工方式做半精加工和精加工,按照高速加工中心加工参数设定各参数进行雕刻。
参考文献
[1]吴长德.Mastercam 9.0 系统学习与实训.机械工业出版社,2003.
[2]戴向国,于复生,刘雪梅.Mastercam 9.0数控加工基础教程.人民邮电出版社,2004.
(作者单位:许昌烟草机械有限责任公司)