隨著我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)的不斷興起和數(shù)控加工技術(shù)的快速發(fā)展，帶島嶼的凹槽零件在整個(gè)數(shù)控加工行業(yè)中所占比例越來越大。由于數(shù)控加工具有生產(chǎn)效率高、加工品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，而且所加工材料的種類限制少，因此數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。數(shù)控切削能加工出形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜且精度要求高的零件，同時(shí)由于數(shù)控機(jī)床日益普及加之?dāng)?shù)控加工技術(shù)迅速成熟，這都為數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。本文以常見花盤底板零件為例，討論了該零件的數(shù)控加工方法。

1 加工工藝

　　帶島嶼凹槽加工，就是在封閉區(qū)域里避開島嶼進(jìn)行粗精銑挖槽加工。零件圖如圖1所示，具體加工工序如表1所示。

2 用Master CAM軟件進(jìn)行數(shù)控編程

　　首先用Master CAM軟件對(duì)帶島嶼凹槽零件進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。當(dāng)然，也可以用其他CAD軟件進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，再通過文件格式轉(zhuǎn)換調(diào)入到Master CAM軟件中進(jìn)行加工。Master CAM支持多種常見的文件格式。

　　本例中，我們利用軟件繪圖功能構(gòu)建花盤底板零件的三維線框，在俯視圖構(gòu)圖面中繪圖時(shí)要注意，島嶼的深度與槽深不相等，島嶼平面應(yīng)比工件表面在z軸方向低6mm，如果工件表面Z=0mm，島嶼平面應(yīng)在z=-6mm處。并進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷暮吞幚砗?，就可用Master CAM軟件對(duì)其進(jìn)行刀具路徑生成了。

　　對(duì)于Master CAM生成刀路的具體過程，我們進(jìn)入Master CAM軟件中邊操作邊介紹。

　　2.1具體流程
　　(1)選擇加工方法，包括挖槽加工和輪廓加工(Contour)等；
　　(2)選擇加工部位；
　　(3)設(shè)置相關(guān)工藝參數(shù)，包括切削參數(shù)、刀具參量、進(jìn)退刀方式以及力u-r_精度等；
　　(4)確認(rèn)以上設(shè)置后，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算并生成刀具路徑。

　　重復(fù)(1)-(4)步，直至所有的刀具路徑全部完成。

　　2.2挖槽jj口-r特殊參數(shù)的選擇

　　這里著重}井挖槽JJllSE(Pocket)qb JL個(gè)特殊參數(shù)的選擇。

　　(1)使用島嶼深度。使用島嶼深度(Use islanddepths)，當(dāng)選擇該參數(shù)時(shí)，刀具越過凹槽中的島嶼直至系統(tǒng)達(dá)到島嶼高度，然后繞過島嶼直達(dá)最后深度；若關(guān)閉該選項(xiàng)，刀具路徑繞過島嶼，而不考慮島嶼的深度。

　　(2)分層銑削。如果帶島嶼凹槽較厚，就要選用分層切削(Detph Mill)。這里要注意設(shè)置最大粗切量、精修次數(shù)和精修量等。

　　(3)錐壁?？梢詫⑼獗诤蛵u嶼設(shè)置成不同的錐度，如將外壁錐度(Outer wall taper)和島嶼錐度(Is—land taper angle)分別設(shè)成不同的值。

　　(4)螺旋式下刀。為了減低下刀時(shí)刀具受力和由此引起的震動(dòng)，設(shè)置螺旋式下刀(Sprial entry)。

　　(5)保持刀具向下切削。為減少抬刀的次數(shù)，節(jié)省加工時(shí)間，需設(shè)置該參數(shù)(Keep tool down)。

　　(6)選擇刀具路徑。根據(jù)花盤凹槽的特點(diǎn)，選擇合適的刀具路徑——平行環(huán)切并清角(Parallel)。

　　(7)殘料清角?？蓳Q用小刀，對(duì)前道加工留下的未銑到位的溝槽進(jìn)行清除，并根據(jù)具體情況可作多次清角處理。

3 刀具路徑的加工模擬

　　為了減少在實(shí)際數(shù)控機(jī)床加工時(shí)的調(diào)整時(shí)間，保證生成程序的可靠性，應(yīng)用Master CAM軟件對(duì)刀具路徑進(jìn)行加工模擬及實(shí)體切削驗(yàn)證，以便對(duì)程序進(jìn)行仔細(xì)分析并觀察刀具的干涉隋況。從刀具路徑顯示菜單中，調(diào)用刀具庫(kù)相對(duì)應(yīng)的刀具，在屏幕上模擬顯示刀具路徑，可檢測(cè)參數(shù)設(shè)置是否正確，如果顯示刀具模擬不夠理想，則返回加工模塊對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)置，直至生成的刀路模擬結(jié)果完全符合加工實(shí)際要求。模擬的過程對(duì)分析編制的程序正確性，將提供非常大的幫助。

4 數(shù)控程序后置處理的設(shè)定

　　由于不同的數(shù)控機(jī)床的特性和控制器的不同，因而其數(shù)控程序的代碼和格式也不盡相同。在Master CAM軟件的后置處理中，可選用不同的后置處理程序，以適應(yīng)不同的系統(tǒng)需要。而同一種后置處理程序處理出來的數(shù)控程序，對(duì)于不同的數(shù)控機(jī)床，一般也要作些相應(yīng)的修改，以滿足實(shí)際加工的需要。筆者采用XH714/4加工中心加工花盤底板，該機(jī)床配FANUC—oiM數(shù)控系統(tǒng)。在Master CAM軟件的后置處理中，選用FANUC．PST的后置處理程序，并對(duì)生成的刀具路徑進(jìn)行后置處理，就得到了NC程序。再對(duì)NC程序文件根據(jù)實(shí)際加工需要進(jìn)行編輯，如將換刀指令由TXX M06，改為TXX M98 PXXXX：G92改為G54或G54改為G92等。

5 數(shù)據(jù)傳輸

　　在編程軟件生成加工程序后，可通過傳輸通信軟件將加工程序輸入至數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)中，或直接進(jìn)行DNC加工。本例采用Master CAM中的通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)然，事先要按機(jī)床說明書中的規(guī)定，制作好通信電纜并連接好，然后設(shè)置好機(jī)床和電腦兩邊相匹配的通信參數(shù)后，才能正確地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

6 結(jié)束語

　　本文介紹了用Master CAM軟件對(duì)帶島嶼凹槽零件進(jìn)行數(shù)控編程的一般方法，并通過刀具路徑的模擬仿真，能事先檢驗(yàn)出帶島嶼凹槽零件的加工程序的正確性；利用數(shù)學(xué)模型、加工工藝和刀具管理的關(guān)聯(lián)，可以在修改數(shù)學(xué)模型、加工工藝和刀具管理后，方便地重新生成刀具路徑；介紹了Master CAM軟件的后置處理，通過生成程序和相應(yīng)的修改，最終輸入數(shù)控機(jī)床，加工出合格優(yōu)秀的產(chǎn)品來。