引言

    NC Assembly是Creo軟件的一個加工模塊，在刀路編制軟件中具有其獨特的地位。尤其是在模具制造行業(yè)。Creo功能強大、價格低廉，在三維結(jié)構(gòu)設(shè)計、型腔模具設(shè)計中占據(jù)著絕對領(lǐng)先的地位。在Creo的早期版本Pro/E中，由于其加工模塊不夠成熟，界面不夠簡單，很多用戶選擇用Creo進行產(chǎn)品和模具設(shè)計，然后將產(chǎn)品或模具的數(shù)據(jù)模型導(dǎo)入到MasterCAM、Cimatron等刀路編制之類軟件中進行加工，這種工作模式到現(xiàn)在還很流行。采用多種軟件協(xié)同工作，各取其長，自有其優(yōu)勢，但在不同軟件數(shù)據(jù)交換的過程中還是會有許多問題，如曲面的丟失、坐標的重建都是一個費時傷腦筋的問題，如果能在一個軟件中完成建模、加工全部過程，將會大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)時間，減輕開發(fā)者的勞動強度。其實，目前各個軟件都在發(fā)揚各自的優(yōu)勢，努力克服自身的不足，狀況已大大改善，如MasterCAM、Cimatron在保持其加工的優(yōu)勢同時，其建模和開模的能力已經(jīng)有很大改善，而Creo在保持其建模和分模優(yōu)勢的同時，其加工能力也大大加強，NC Assembly模塊也得到了突飛猛進的發(fā)展，加工用戶也漸增多。本文將以一個風(fēng)扇模具型腔加工實例，簡單地將NC Assembly在模具型腔加工中如何進行刀路編制加以介紹。

1 加工對象介紹及工藝分析

    產(chǎn)品為一電風(fēng)扇塑膠葉片，主要通過曲面建模，加厚成為實體。通過Creo中的Pro/Mold模塊，實現(xiàn)分模。對于該產(chǎn)品的模具型腔來說，主要是要加工出葉片曲面形狀，還有要保持內(nèi)腔側(cè)壁的垂直度和精度，這樣才能保證公母模具型腔的密合，成型產(chǎn)品時才不會產(chǎn)生飛邊。另外，型腔模仁的外壁為了裝配，通常都不和底面垂直，而是一個陡斜面，和垂直方向有一定的角度，大約3°~5°，在加工中需要注意。下面以母模仁型腔的加工進行工藝分析。

    該零件需要分成正反兩個面進行加工，正面主要銑削型腔內(nèi)部和上端面，為了定位需要還得將外側(cè)壁精銑。加工完正面后，將工件翻轉(zhuǎn)過來，銑底面，然后進行外側(cè)壁陡斜面的加工。

2 加工前的準備

    在NC Assembly中進行具體的加工工序之前必須設(shè)定好機床（Machine）、刀具（Tool）、工件（Reference Model）、毛坯（Workpiece）、操作（Operation），最后才是創(chuàng)建加工序列（NC Sequence），選具體的加工方法，進行刀具及具體的加工序列參數(shù)設(shè)置。在NC Assembly中，我們可視每一次工件的裝夾為一個操作，每一個操作可由很多個加工序列（即具體的加工方法組成），一般情況下不同的操作對應(yīng)不同坐標系。對于本母模仁型腔的正反兩面的加工，就是用兩個操作完成，它們對應(yīng)的坐標系在型腔頂面和底面中心，Z軸垂直頂面和底面向外。

    2.1 加工設(shè)備和刀具設(shè)置

    進入“制造模式→資源→設(shè)備中心→機器設(shè)置”（Manufacture→Resources→Work Center→Machines Tool Setup）對話框，可以進行工廠常用設(shè)備的數(shù)據(jù)設(shè)置，幾乎所有現(xiàn)實設(shè)備的參數(shù)都可在此設(shè)置。進入“制造模式→資源→刀具→刀具設(shè)置”（Manufacture→Resources→Tools→Tools Setup）對話框，可以根據(jù)加工類型創(chuàng)建常用的刀具，可在此界面根據(jù)需要設(shè)置各刀具關(guān)鍵參數(shù)。

    2.2 設(shè)置加工工件和毛坯

    進入“制造模式→插入→加工工件”（Manufacture→Insert→Reference Model）對話框，可將需要加工工件的prt文件裝配進來。進入“制造模式→插入→加工毛坯”（Manufacture→Insert→Workpiece）對話框，可將需要加工工件的毛坯prt文件裝配進來或者自動生成毛坯。

2.3 設(shè)置加工操作

    進入“制造模式→步驟→操作→操作設(shè)置”（Manufacture→Steps→Operation→Operation Setup）指令。在“操作設(shè)置”（Operation Setup）對話框中有若干Operation選項，主要包括如下：1）機床的設(shè)置；2）夾具的設(shè)定；3）機床原點的設(shè)定；4）回刀面的設(shè)置；5）起刀點和回刀點設(shè)置。

    在加工程序的設(shè)計及實際進行加工的過程中，加工基準坐標系統(tǒng)的設(shè)置是一項非常重要的數(shù)據(jù)。因為設(shè)計好加工程序后將得到加工刀具路徑參數(shù)，而該參數(shù)就是加工刀具相對于加工基準坐標的位置及運動參數(shù)。設(shè)置好坐標系后，機床原點設(shè)置中直接選擇即可。

    2.4 設(shè)置具體加工方法

    NC Assembly有17種加工方法，充分地滿足了加工中的設(shè)計需要，各種加工方法在設(shè)置步驟上大體相同。操作者應(yīng)根據(jù)工件加工的工藝要求、加工條件等因素選擇相應(yīng)加工方法。

    選“NC程序→加工”（Manufacture→Steps）指令。點選一種加工方法，會出現(xiàn)Menu Manager界面，點選其中的程序設(shè)置（Seq Setup）按鈕，會出現(xiàn)SEQ SETUP菜單中有許多有“√”標記的項目，是系統(tǒng)自動選定的，告訴操作者按已選定的順序進行工作，按完成（Done）進入相應(yīng)選定設(shè)置。

3 粗加工刀路編制

    對于母模模仁的粗加工，方法較多，以下僅舉常用的兩種方法：

    3.1 直接用Rough（粗加工）命令

    粗加工命令是NC Assembly命令中操作比較簡單，功能比較強大的命令，顧名思義主要用在粗加工中大量的切除材料。該命令自動化高，僅一個序列可做出絕大數(shù)材料的切除，不用換刀，一次切除。該命令使用過程中需要創(chuàng)建一個加工窗口，實際使用草繪器繪制的封閉線框，類似于其它軟件中的輪廓曲線，以規(guī)定加工范圍，用戶根據(jù)需要設(shè)置加工窗口。

3.2 用Volume（體積塊加工）命令

    Volume（體積塊加工）可以達到體積去除的目的，關(guān)鍵在于體積加工一定要創(chuàng)建體積塊，主要采用建模和分模里面的實體創(chuàng)建方式，如拉伸、旋轉(zhuǎn)、合并等命令以及體積的切剪方法。

4 精加工刀路編制

    對于母模模仁的粗加工，方法較多，以下僅舉常用的兩種方法：

    4.1 直接用Finish（精加工）命令

    這是一種最省事的方法，選好刀具，再創(chuàng)建加工窗口，在窗口區(qū)域一氣呵成完成曲面精加工。用法類似于Rough（粗加工）命令，只不過這里是曲面加工，而Rough（粗加工）為體積加工。為了照顧各個加工區(qū)域的銑削精度，選擇的刀具要保證最狹窄區(qū)域的加工，因此不會選擇太大，但這樣加工平坦區(qū)域用小刀效率就很低，不夠經(jīng)濟。因此，一般需要將加工區(qū)域分成幾個部分，用不同的刀具完成精銑或者用其它的加工方法完成。

    4.2 用Pocketing（腔槽加工）、Surface Mill（曲面銑削）、Profile（輪廓銑削）和Face（面銑削）

    Pocket（腔槽加工）、Surface Mill（曲面銑削）和Profile Mill（輪廓銑削）三者都可完成所選擇曲面的精銑，只是三者選擇曲面的要求不同，Pocket可選擇口袋狀曲面，特別是有垂直和陡斜面?zhèn)缺诘那鎱^(qū)域，Surface Mill則可有選擇前面加工的曲面的選項，Profile主要選擇垂直和陡斜面，而且以環(huán)形曲面為宜。Face（面銑削）主要用來銑削水平端面，直接選端面即可。

   4.3 用Local Mill（局部銑削）進行清根加工

    在加工過程中為了提高開粗的效率，需要選擇大一點的刀具，但是往往很多產(chǎn)品都有一些狹窄或圓角區(qū)域是大刀無法加工的，這時就需要用小刀完成清根處理，在NC Assembly中主要用Local Mill（局部銑削）來完成刀路編制。Local Mill（局部銑削）可以在前面加工序列的基礎(chǔ)上直接計算其不能完成而需清根處理的區(qū)域并編制刀路。對公模仁用Volume粗銑加工后所殘余的余料進行加工的刀路，在運用Local Mill時只需選擇以Volume加工為基礎(chǔ)即可。

5 生成后置處理NC文件

    在系統(tǒng)顯示“應(yīng)用（Application）”菜單，選擇“NC后處理器（NC Post Processor）”，進入后處理器界面，可根據(jù)設(shè)備數(shù)控系統(tǒng)類別，廠家等設(shè)置后處理程序。完成以上操作后，選中具體“操作（Operation）”或“程序序列（NC Sequence）”后，點選“制造→工具→CL數(shù)據(jù)→路徑播放（Manufacture→Tools→CLData→Play Path）”，可進入加工刀路軌跡生成對話框界面。對話框中，點擊“文件（File）”下拉菜單，選擇Save as MCD，在出現(xiàn)對話框中選中合適的后處理器，最后點選“輸出”（Output）按鈕，在選定的子目錄中，輸入要生成文件的文件名，按OK完成設(shè)置，退出對話框。接受PPOPTIONS（后置處理）菜單中系統(tǒng)提供的項目，按“完成”（Done），即可生成NC文件供加工設(shè)備選用。

6 結(jié)語

    綜上所述，NC Assembly在模具型腔的加工中有其獨特的優(yōu)勢，尤其是用Creo分模的型腔，可省略許多不必要的轉(zhuǎn)化手續(xù)，減少許多不必要的曲面丟失，大大提升工作效率。相比MasterCAM、Cimatron等加工軟件來說，Creo的體積銑削有其獨特性，需要創(chuàng)建體積塊，輪廓銑削不是選輪廓曲線而是輪廓曲面。此外，由于Creo是參數(shù)化的三維模型，在產(chǎn)品修改后只需更新就可完成刀路修改，非常方便，這些是NC Assembly與其它軟件相比較的不同之處?？傊?，每個軟件都有其特點，而且與同類軟件都有共性，用同一家公司的軟件完成建模、分模和加工編程將會省事很多。由于目前用NC Assembly編制刀路的使用者比較少，希望本文能起到一點拋磚引玉的作用。