内容发布更新时间 : 2024/12/24 9:12:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

MasterCAM在数控铣编程中的应用

机械系 袁凤艳

摘要： 随着MasterCAM软件的广泛推广应用，虽然软件入门比较容易，但要把加工程序编好却不是一件容易的事情。在数控铣编程时对于走刀路线和加工方式的选择时，会发现下刀点和进退刀量在编程时变的尤为重要。

外形需要挖槽的时候，我们可以指定从毛坯外部下刀。但如果要在封闭的区域进行挖槽加工，下刀就需特别注意。在使用MasterCAM挖槽加工方式编程时，如何使加工效率最高，路径近可能优化，不扎刀。合理的选择下刀点和工艺，能很好的解决挖槽加工扎刀的问题。本人结合自己的生产经验，本文通过MasterCAM软件的应用解决编程时下刀位置和最大进退刀量。 关键词：MasterCAM、下刀位置、最大进退刀量、切入切出

一、铣削加工工艺

合理地选择进给路线不但可以提高切削效率，还可以提高零件的表面精度，在确定进给路线时，首先应遵循数控工艺所要求的原则。对于数控铣床，还应重点考虑几个方面： （1）能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求；

（2）使走刀路线最短，既可简化程序段，又可减少刀具空行程时间，提高加工效率； （3）应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量。 1．铣削平面类零件的进给路线

铣削平面类零件外轮廓时，一般采用立铣刀侧刃进行切削。为减少接刀痕迹，保证零件表面质量，对刀具的切入和切出程序需要精心设计。

(1) 外轮廓铣削

铣削外表面轮廓时，铣刀的切入和切出点应沿零件轮廓曲线的延长线上切入和切出零件表面，而不应沿法向直接切入零件，以避免加工表面产生划痕，保证零件轮廓光滑。 对于有交点的外形，如图1（a）所示，路线切入和切出；对于无交点的外形，如图1(b)所示，路线切入和切出。

（a） （b）

图1 外轮廓刀具切入和切出时的外延

(2) 内轮廓铣削

铣削封闭的内轮廓表面时，若内轮廓曲线允许外延，则应沿切线方向切入切出，如图2（a）所示。若内轮廓曲线不允许外延，则刀具只能沿内轮廓曲线的法向切入切出，并将其切入、切出点选在零件轮廓两几何元素的交点处。当内部几何元素相切无交点时，为防止刀补取消时在轮廓拐角处留下凹口，刀具切入切出点应远离拐角，如图2（b）所示。 (a)

(b)

图2 内轮廓加工刀具的切入和切出 （3）全圆铣削

圆弧插补方式铣削外整圆时的走刀路线。当整圆加工完毕时，不要在切点处2退刀，如图3所示（a）。而应让刀具沿切线方向多运动一段距离，以免取消刀补时，刀具与工件表面相碰，造成工件报废，如图3所示（b）。铣削内圆弧时也要遵循从切向切入的原则，最好安排从圆弧过渡到圆弧的加工路线，这样可以提高内孔表面的加工精度和加

工质量，如图4所示。 图3 外全圆铣削刀具的切入和切出

刀具运动轨迹刀具运动轨迹原点⑤①②圆弧切入点(a)铣削外圆加工路径④③取消刀具补偿点①②③原点⑥⑤④切出点切入点(b)铣削内圆加工路径 图4 内全圆铣削刀具的切入和切出 2．顺铣和逆铣加工方式的确定

在铣削加工中，若铣刀的走刀方向与在切削点的切削速度方向相反，称为逆铣，其铣削厚度是由零开始增大，如图5a）所示；反之则称为顺铣，其铣削厚度由最大减到零，如图5b）所示。由于采用顺铣方式时，零件的表面精度和加工精度较高，并且可以减少机床的“颤振”，所以在铣削加工零件轮廓时应尽量采用顺铣加工方式。

若要铣削如图6所示内沟槽的两侧面，就应来回走刀两次，保证两侧面都是顺铣加工方式，以使两侧面具有相同的表面加工精度。

VVfVfV(a)逆铣(b)顺铣 图5 顺铣和逆铣 图6 铣削内沟槽的侧面

3．刀具和切削用量的选择

（1）刀具的选择

刀具的选择与加工的材料、尺寸大小、形状以及加工效率有关，一般原则是： ① 尽可能选择大刀，因为大刀刚性刀，不易断，加工质量有保证，效率也高。

② 加工深度越深，刀越大，深度大于50mm，刀具要大于直径1/2；深度大于30mm，刀具要大于直径1/4。

③ 开粗时用平刀，不允许用球刀，光曲面则尽量用球刀，用平刀光曲面效果不好。 ④ 光平面时用平刀或圆鼻刀效率高，光斜度面用球刀。 （2）切削用量的选择一外形加工

铣削的切削用量与刀具的材料、类型、直径、加工方式、工件的材料等很多因素有关 4．MasterCAM各种加工方式的特点及注意事项

加工方式 外形铣 特点 1．可加工以在料外边进刀。 1．挖槽则只能在料上面进刀。 注意问题 1．每一层都要走一次光刀。 2．螺旋或斜线的深度等于每次槽深度下刀量。 1．工件大一些，公差可以大一点，小工件，公差可以取小点。 2．平面进刀量同挖槽一样，常用公差=0.05~0.2。 1．加工余量不能用负。 2．解决办法是将刀的直径设小点，设小加工负余量的二倍。 1．进刀量范围0.1~0.5，。 1．进刀量范围0.1~0.5 mm 。 1.角度的大小要换算成平面进刀量0.1~0.5mm。 1．进刀量随斜面进刀量0.1~0.5mm 挖槽 2．一般是螺旋下刀或斜下刀，不允许直接下刀，常用来回或zigzag走刀。 1．所用加工刀具同挖槽一样。 2．用平刀或圆鼻刀，不能用球刀。 1．一般都用平行式。 曲面加工之开粗 曲面精加工 2．用刀具为球刀，平刀很少用，如用平刀。 1．直纹加工是一种不用作面的加工面的方法 2．可以用球刀或平刀,而平刀也可以设负加工余量。 1．可以做2D和3D扫描加工，特别是2D扫描加工是一种简单实用的方法。 1．进刀量是以角度计算。 1．进刀量是指垂直方向的进刀量,而不是沿斜面的进刀量。 五直纹加工 扫描加工 曲面加工的环状加工 陡斜面加工 二、MasterCAM数控铣削编程工艺实例

1． 图样分析

根据零图分析结构件、精度要求。 ①．外形尺寸为：80mm×55mm×18mm。

②．所有长度尺寸均为正态公差，公差值为0.04，外圆Φ25mm和Φ10mm，Φ16mm为偏态公差，且公差不同。

③．最小内圆半径为R4mm。最小孔为Φ10mm。 ④．台阶高度分别为10 mm、5 mm、3 mm。 ⑤．梅花槽最窄14 mm。 2． 工件的装夹

①．根据图样分析，本零件可用垫铁和虎钳装夹，注意钻孔的位置。

②．根据图样分析，先加工下底面（外形高到10.5 mm高），以保证加工上面有足够的装夹高度。 3．刀具及切削用量的选择 刀具 加工深度（h） 进给率(f) 下刀速度(f) 提刀速度(f) 转速(s) Φ16mm机夹刀 Φ12mm合金刀 Φ6mm合金刀 Φ8mm钻头 R6mm合金球刀

1mm 1mm 0.5mm 0.2mm 1000 900 900 80 500 500 500 500 400 300 5000 5000 5000 5000 5000 3000 3000 4000 700 4000