?    從1975年我國(guó)研制出第一臺(tái)加工中心以來，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床日益增長(zhǎng)，已經(jīng)成為世界機(jī)床消費(fèi)和進(jìn)口的第一大國(guó)。加工中心是帶有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，能在一次裝夾后，連續(xù)地對(duì)工件各加工表面自動(dòng)進(jìn)行鉆削、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲和銑削等多種工序的加工，工序高度集中。其除了具有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置外，還具有分度工作臺(tái)和交換工作臺(tái)。適用于加工凸輪、箱體、模具等復(fù)雜型面的零件。尤其是CAD/CAM軟件已經(jīng)在模具制造業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，使模具的加工效率和精度產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。

    Mastercam的Mill模塊有造型和銑削加工兩大模塊。具有完善的二維圖形功能和零件造型功能，可設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲線，曲面以及各類三維實(shí)體造型。Mastercam擁有多重曲線的粗精加工，2-5軸的聯(lián)動(dòng)加工等多達(dá)幾十種的加工方式，能夠方便實(shí)現(xiàn)型腔銑削，輪廓銑削以及點(diǎn)位加工，可以對(duì)加工零件的刀具路徑模擬和實(shí)體驗(yàn)證，保證加工順利進(jìn)行。

1 曲面造型

    曲面造型分為形狀創(chuàng)建曲面和曲線創(chuàng)建曲面。形狀創(chuàng)建曲面分為：圓柱面，圓錐面，立方面，球面，圓環(huán)面；曲線創(chuàng)建曲面分為：拉升曲面，牽引曲面，直紋曲面，昆氏曲面，旋轉(zhuǎn)曲面，掃描曲面等等。其中曲線創(chuàng)建曲面是主要的曲面造型方式。

2 CNC加工

    CNC加工的第—步是粗加工，目的是為了去除工件中的大量余料，為半精加工和精加工做準(zhǔn)備。粗加工的預(yù)留量—般為0.5～2mm左右。Mastercam Mill提供了8種曲面粗加工方式，即，平行銑削加工(Parallel)、挖槽加工(Pocket)、等高外形加工(Contour)、投影加工(Project)、曲面流線加工(Flowline)、放射加工(Radial)、殘料加工(Restmill)以及鉆削加工(Plunge)。

    Mastercam Mill提供了10種曲面精加工方式，即，平行銑削加工(Parallel)、挖槽加工(Pocket)、等高外形加工(Contour)、投影加工(Project)、曲面流線加工(Flowline)、放射加工(Radial)、陡斜面加工(Par.Steep)、交線清角(Pencil)、殘料清角加工(Leftover)以及環(huán)繞等距加工(Scallop)。

3 加工工藝

    1)工件裝夾找正：加工中心機(jī)床夾具的種類很多，有通用夾具、專用夾具、組合夾具等。裝夾時(shí)，應(yīng)保證裝夾可靠，零件不變形，且應(yīng)考慮一次裝夾，可默完成盡可能多的表面加工。

    2)工件找正：使用尋邊器、對(duì)刀儀找正時(shí)，應(yīng)盡可能使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工件零點(diǎn)、編程零點(diǎn)統(tǒng)一。

    3)刀具選用：用平頭銑刀進(jìn)行二維輪廓粗加工銑削，用球頭銑刀、合金銑刀進(jìn)行半精加工、精加工銑削；用高速鋼刀銑削不銹鋼工件。

    4)合理的進(jìn)給路線：

    a.刀具的切入與切出：進(jìn)給線路中的每一段進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，開始時(shí)需要加速，接近終點(diǎn)時(shí)需要減速，在加速與減速過程中，刀具的運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)，使表面相糙度值增大，為此，必須附加一小段工作行程長(zhǎng)度，以使進(jìn)入加工狀態(tài)時(shí)刀具能夠平穩(wěn)切削。如鉆孔、鏜孔時(shí)，已加工表面附加切入量1～3mm，未加工表面附加切入量5～8mm。

    b.切削過程中，刀具進(jìn)給應(yīng)連續(xù)，避免停頓。如用立銑刀沿工件法向切入，則刀具必須在切入點(diǎn)轉(zhuǎn)向，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有短暫停頓，由于機(jī)床和刀具的影響，會(huì)在工件避免切入點(diǎn)產(chǎn)生明顯刀痕。因此，要避免沿加工表面法向切入工件和沿切削表面法向切出。

    5)合理的進(jìn)刀方式：由于普通立銑刀的結(jié)構(gòu)原因，刀具加工時(shí)需要軸向切削實(shí)體，不能像鉆頭似的一刀切入很深，有時(shí)要分幾層進(jìn)行切削。當(dāng)然可以用鉆頭先鉆到需要的深度，在用銑刀加工，但是，這需要換一次刀具。如果不換刀具還要達(dá)到這種加工效果，就需要傾斜漸進(jìn)或螺旋進(jìn)刀的方法。

    6)切削用量的確定：切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定。

4 討論

    在進(jìn)行NC加工時(shí)須；主意下面幾個(gè)問題：

    4.1 陡平面精加工的使用

    采用陡平面精加工去除粗加工時(shí)留下的切削余量，需要采用0°、90°兩個(gè)方向進(jìn)行兩次加工，才能達(dá)到陡平面精加工的效果。

    4.2 交線清角與殘余清角加工法的配合

    在許多半徑小的角落，大直徑的刀具無法銑削到，必須用小直徑的刀具來銑削，使用交線清角加工方法只對(duì)這些地方進(jìn)行加工，可以達(dá)到工件精度要求，提高效率。交線清角后，還會(huì)有一些很小的殘余余量沒法去除，使用殘料清角加工法就可以將其去除干凈。

    4.3 淺平面精加工中主軸轉(zhuǎn)速的確定

    主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算為Vc=πDn/1000

    式中Vc——切削速度，m/min

        D——刀具直徑，mm

    Vc與刀具材料和被加工工件的材質(zhì)、硬度等有關(guān)，當(dāng)?shù)毒吆捅患庸すぜ_定后，Vc值就確定了，在淺平面精加工中，球頭刀銑削深度比較小，實(shí)際加工的刀具直徑比較小，因此主軸轉(zhuǎn)速很高。

    4.4 注意刀具補(bǔ)償問題和刀具過切問題

    刀具有無補(bǔ)償和補(bǔ)償?shù)姆较?，關(guān)系到零件的尺寸形狀是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，過切和補(bǔ)償方向反了，可能導(dǎo)致零件報(bào)廢。

5 結(jié)語

    Mastercam的曲面造型及加工對(duì)于—般的曲面加工也能滿足加工要求，但對(duì)于非常高端造型功能和加工，其功能還不如NX強(qiáng)大。但其易學(xué)易用，使用很方便。