实例1 餐盘凹模加工

在机械加工中,一般都要经过多道工序。工序安排得是否合理,对加工后零件的质量有较大的影响,因此在加工之前需要根据零件的特征制订好加工工艺。下面结合加工的各种方法来加工一个餐盘凹模(图1.1),其操作步骤如下。

图1.1 加工流程图

Stage1. 进入加工环境

打开模型。选择文件D:\mcx8.11\work\ch01\CANTEEN.MCX,系统进入加工环境,此时零件模型如图1.2所示。

Stage2. 设置工件

Step1. 在“操作管理器”中单击节点前的“+”号,将该节点展开,然后单击节点,系统弹出“机床群组属性”对话框。

Step2. 设置工件的形状。在“机床群组属性”对话框的区域中选中单选项。

Step3. 设置工件的尺寸。在“机床群组属性”对话框中单击按钮,在区域下面的文本框中输入值3;然后在右侧预览区的文本框中输入值270,文本框中输入值360,文本框中输入值28。Step4. 单击“机床群组属性”对话框中的按钮,完成工件的设置。此时零件如图1.3所示,从图中可以观察到零件的边缘多了红色的双点画线,双点画线围成的图形即工件。

图1.2 零件模型

图1.3 显示工件

Stage3. 粗加工挖槽加工

Step1. 绘制矩形边界。单击俯视图按钮,选择命令,系统弹出“矩形”工具栏;确认“矩形”工具栏中的按钮被按下,选取图1.4所示的坐标原点,然后在后的文本框中输入值360,在后的文本框中输入值270,按Enter键。单击按钮,完成矩形边界的绘制,结果如图1.5所示。

图1.4 定义基准点

图1.5 绘制矩形边界

Step2. 选择下拉菜单命令,系统弹出“输入新NC名称”对话框,采用系统默认的NC名称。单击按钮,完成NC名称的设置。

Step3. 设置加工区域。

(1)选取加工面。在图形区中选取图1.6所示的所有面(共131个面),然后按Enter键,系统弹出“刀路/曲面选择”对话框。

图1.6 选取加工面

(2)设置加工边界。在区域中单击按钮,系统弹出“串连”对话框;在图形区中选取图1.5所绘制的边线。单击按钮,系统返回至“刀路/曲面选择”对话框。

(3)单击按钮,完成加工区域的设置,同时系统弹出“曲面粗车-挖槽”对话框。

Step4. 确定刀具类型。在“曲面粗车-挖槽”对话框中单击按钮,系统弹出“刀具列表过滤”对话框。单击区域中的按钮后,在刀具类型按钮群中单击(圆鼻刀)按钮。然后单击按钮,关闭“刀具列表过滤”对话框,系统返回至“曲面粗车-挖槽”对话框。

Step5. 选择刀具。在“曲面粗车-挖槽”对话框中单击按钮,系统弹出“刀具选择”对话框,在该对话框的列表框中选择图1.7所示的刀具。单击按钮,关闭“刀具选择”对话框,系统返回至“曲面粗车-挖槽”对话框。

图1.7 “刀具选择”对话框

Step6. 设置刀具参数。

(1)完成上步操作后,在“曲面粗车-挖槽”对话框选项卡的列表框中显示出Step5所选择的刀具,双击该刀具,系统弹出“定义刀具”对话框。

(2)设置刀具号码。单击按钮,在文本框中将原有的数值改为1。

(3)设置刀具的加工参数。在文本框中输入值500.0,在文本框中输入值200.0,在文本框中输入值100.0,在文本框中输入值1200.0。

(4)设置冷却方式。单击按钮,系统弹出“冷却液”对话框,在(切削液)下拉列表中选择选项,单击该对话框中的按钮,关闭“冷却液”对话框。

Step7. 单击“定义刀具”对话框中的按钮,完成刀具的设置。

Step8. 设置曲面参数。在“曲面粗车-挖槽”对话框中单击选项卡,设置参数如图1.8所示。

图1.8 “曲面参数”选项卡

Step9. 设置粗加工参数。在“曲面粗车-挖槽”对话框中单击选项卡,设置参数如图1.9所示。

图1.9 “粗加工参数”选项卡

(1)单击按钮,在系统弹出的“切削深度”对话框中选中单选项,然后在区域的文本框中输入值3,在文本框中输入值-25。单击按钮,系统返回至“曲面粗车-挖槽”对话框。

(2)单击按钮,在系统弹出的“间隙设置”对话框中选中复选框,然后单击按钮,系统返回至“曲面粗车-挖槽”对话框。

Step10. 设置挖槽参数。在“曲面粗车-挖槽”对话框中单击选项卡,设置参数如图1.10所示。

图1.10 “挖槽参数”选项卡

Step11. 单击“曲面粗车-挖槽”对话框中的按钮,完成加工参数的设置,此时系统将自动生成图1.11所示的刀具路径。

图1.11 刀具路径

Stage4. 外形铣削加工

说明:单击“操作管理器”中的按钮,隐藏上步的刀具路径,以便于后面加工面的选取,下同。

Step1. 绘制边界。选择下拉菜单命令,系统弹出“单一边界线”工具栏,在状态栏的“线宽”下拉列表中选择第二个选项

Step2. 定义边界的附着面和边界位置。选取图1.12所示的曲面为边界的附着面,此时在所选取的曲面上出现图1.13所示的箭头。移动鼠标,将箭头移动到图1.14所示的位置后单击鼠标左键,此时系统自动生成创建的边界预览。单击按钮,完成指定边界的创建。

Step3. 选择下拉菜单命令,系统弹出“串连”对话框。

图1.12 定义附着面

图1.13 定义边界位置

Step4. 设置加工区域。在图形区中选取图1.14所示的边线,系统自动选取图1.15所示的边线,方向箭头如图1.15所示(若方向不同,可单击“串连”对话框中的按钮调整)。单击按钮,完成加工区域的设置,同时系统弹出“2D刀路-外形”对话框。

图1.14 选取区域

图1.15 定义区域

Step5. 选择刀具。在“2D刀路-外形”对话框的左侧节点列表中单击节点,切换到“刀具参数”界面;单击按钮,系统弹出“刀具列表过滤”对话框,单击区域中的按钮后,在刀具类型按钮群中单击(平底刀)按钮。单击按钮,关闭“刀具列表过滤”对话框,系统返回至“2D刀路-外形”对话框。

Step6. 选择刀具。在“2D刀路-外形”对话框中单击按钮,系统弹出“刀具选择”对话框,在该对话框的列表框中选择图1.16所示的刀具。单击按钮,关闭“刀具选择”对话框,系统返回至“2D刀路-外形”对话框。

图1.16 “刀具选择”对话框

Step7. 设置刀具参数。

(1)完成上步操作后,在“2D刀路-外形”对话框的刀具列表框中显示出Step6所选取的刀具,双击该刀具,系统弹出“定义刀具”对话框。

(2)设置刀具号码。单击按钮,在文本框中将原有的数值改为2。

(3)设置刀具的加工参数。设置图1.17所示的参数。

(4)设置冷却方式。单击按钮,系统弹出“冷却液”对话框,在(切削液)下拉列表中选择选项,单击该对话框中的按钮,关闭“冷却液”对话框。

Step8. 单击“定义刀具”对话框中的按钮,完成刀具的设置。

图1.17 设置刀具加工参数

Step9. 设置切削参数。在“2D刀路-外形”对话框的左侧节点列表中单击节点,设置图1.18所示的参数。

Step10. 设置深度参数。在“2D刀路-外形”对话框的左侧节点列表中单击节点,选中复选框,在文本框中输入值5,然后选中复选框。

Step11. 设置进退/刀参数。在“2D刀路-外形”对话框的左侧节点列表中单击节点,采用系统默认设置值。

Step12. 设置贯穿参数。在“2D刀路-外形”对话框的左侧节点列表中单击节点,然后选中复选框,在文本框中输入值2。

Step13. 设置连接参数。在“2D刀路-外形”对话框的左侧节点列表中单击节点,设置图1.19所示的参数。

图1.18 “切削参数”设置界面

图1.19 “连接参数”设置界面

Step14. 单击“2D刀路-外形”对话框中的按钮,完成参数设置,此时系统将自动生成图1.20所示的刀具路径。

图1.20 刀具路径

Stage5. 精加工等高外形加工

Step1. 选择下拉菜单命令。

Step2. 设置加工区域。在图形区中选取图1.21所示的面(共116个面),按Enter键,系统弹出“刀路/曲面选择”对话框。然后单击区域中的按钮,选取图1.22所示的面(共7个面)为检查面,然后按Enter键。单击按钮,完成加工区域的设置,同时系统弹出“曲面精车-外形”对话框。

图1.21 选取加工面

图1.22 选取干涉面

Step3. 确定刀具类型。在“曲面精车-外形”对话框中单击按钮,系统弹出“刀具列表过滤”对话框。单击区域中的按钮后,在刀具类型按钮群中单击(球刀)按钮。然后单击按钮,关闭“刀具列表过滤”对话框,系统返回至“曲面精车-外形”对话框。

Step4. 选择刀具。在“曲面精车-外形”对话框中单击按钮,系统弹出“刀具选择”对话框,在该对话框的列表框中选择图1.23所示的刀具。单击按钮,关闭“刀具选择”对话框,系统返回至“曲面精车-外形”对话框。

Step5. 设置刀具参数。

(1)完成上步操作后,在“曲面精车-外形”对话框选项卡的列表框中显示出Step4选择的刀具,双击该刀具,系统弹出“定义刀具”对话框。

(2)设置刀具号码。单击按钮,在文本框中将原有的数值改为3。

(3)设置刀具的加工参数。在文本框中输入值300.0,在文本框中输入值150.0,在文本框中输入值500.0,在文本框中输入值1800.0。

图1.23 “刀具选择”对话框

(4)设置冷却方式。单击按钮,系统弹出“冷却液”对话框,在(切削液)下拉列表中选择选项,单击该对话框中的按钮,关闭“冷却液”对话框。

Step6. 单击“定义刀具”对话框中的按钮,完成刀具的设置。

Step7. 设置曲面参数。在“曲面精车-外形”对话框中单击选项卡,然后在文本框中输入值5,在(此处翻译有误,应为“加工面预留量”,下同)文本框中输入值0,在(此处翻译有误,应为“干涉面预留量”,下同)文本框中输入值0.2,其余参数采用系统默认设置值。

Step8. 设置等高外形精加工参数。

(1)在“曲面精车-外形”对话框中单击选项卡,在文本框中输入值0.2;在区域选中单选项和复选框。

(2)选中复选框,单击该按钮,在系统弹出的“螺旋参数”对话框的文本框中输入值6,在文本框中输入值2,单击按钮,系统返回至“曲面精车-外形”对话框。

Step9. 单击“曲面精车-外形”对话框中的按钮,完成加工参数的设置,此时系统将自动生成图1.24所示的刀具路径。

图1.24 刀具路径

Stage6. 精加工浅平面加工

Step1. 选择下拉菜单命令。

Step2. 设置加工区域。在图形区中选取图1.25所示的曲面(共6个面),然后按Enter键,系统弹出“刀路/曲面选择”对话框。然后单击区域中的按钮,选取图1.26所示的面(共116个面)为检查面,然后按Enter键。单击按钮,完成加工区域的设置,同时系统弹出“曲面精车-浅铣削”对话框。

图1.25 选取加工面

图1.26 选取干涉面

Step3. 确定刀具类型。在“曲面精车-浅铣削”对话框中单击按钮,系统弹出“刀具列表过滤”对话框。单击区域中的按钮后,在刀具类型按钮群中单击(平底刀)按钮。单击按钮,关闭“刀具列表过滤”对话框,系统返回至“曲面精车-浅铣削”对话框。

Step4. 选择刀具。在“曲面精车-浅铣削”对话框中单击按钮,系统弹出“刀具选择”对话框,在该对话框的列表框中选择图1.27所示的刀具。单击按钮,关闭“刀具选择”对话框,系统返回至“曲面精车-浅铣削”对话框。

图1.27 “刀具选择”对话框

Step5. 设置刀具相关参数。

(1)在“曲面精车-浅铣削”对话框选项卡的列表框中显示出Step4所选择的刀具,双击该刀具,系统弹出“定义刀具”对话框。

(2)设置刀具号码。单击按钮,在文本框中将原有的数值改为4。

(3)设置刀具参数。在文本框中输入值500.0,在文本框中输入值200.0,在文本框中输入值1000.0,在文本框中输入值2200.0。

(4)设置冷却方式。单击按钮,系统弹出“冷却液”对话框,在(切削液)下拉列表中选择选项,单击该对话框中的按钮,关闭“冷却液”对话框。

(5)单击“定义刀具”对话框中的按钮,完成刀具的设置。

Step6. 设置曲面参数。在“曲面精车-浅铣削”对话框中单击选项卡,在文本框中输入值5,在文本框中输入值0,在文本框中输入值0。

Step7. 设置浅平面精加工参数。在“曲面精车-浅铣削”对话框中单击选项卡,在选项卡的文本框中输入值4,在文本框中输入值10,然后选中复选框,其他参数采用系统默认设置值。

Step8. 单击“曲面精车-浅铣削”对话框中的按钮,同时在图形区生成图1.28所示的刀具路径。

图1.28 刀具路径

Stage7. 精加工环绕等距加工

Step1. 选择下拉菜单命令。

Step2. 选取加工面。在图形区中选取图1.29所示的面,然后按Enter键,系统弹出“刀路/曲面选择”对话框,单击区域中的按钮,在图形区中选取图1.30所示的边线,单击按钮,完成边界范围边线的选取,系统返回至“刀路/曲面选择”对话框。单击按钮,系统弹出“曲面精车-等距环绕”对话框。

Step3. 选择刀具。在“曲面精车-等距环绕”对话框中取消选中按钮前的复选框,选择图1.31所示的刀具。

Step4. 设置曲面参数。在“曲面精车-等距环绕”对话框中单击选项卡,在文本框中输入值0.0,在文本框中输入值0.0,其他参数采用系统默认设置值。

图1.29 选取加工面

图1.30 选取边界范围边线

图1.31 “刀路参数”选项卡

Step5. 设置环绕等距精加工参数。

(1)在“曲面精车-等距环绕”对话框中单击选项卡,在文本框中输入值8;在区域选中单选项;选中复选框,取消选中按钮前的复选框。

(2)单击按钮,然后在系统弹出的“间隙设置”对话框中选中复选框,其他参数采用系统默认设置值,单击按钮。

Step6. 完成参数设置。单击“曲面精车-等距环绕”对话框中的按钮,系统在图形区生成图1.32所示的刀具路径。

Step7. 实体切削验证。

(1)在选项卡中单击按钮,然后单击“验证选定操作”按钮,系统弹出“Mastercam模拟器”对话框。

(2)在“Mastercam模拟器”对话框中单击按钮,系统将开始进行实体切削仿真,结果如图1.33所示,单击按钮。Step8. 保存模型。选择下拉菜单命令,保存模型。

图1.32 刀具路径

图1.33 仿真结果

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讲解内容:软件的安装,工作界面以及数控加工的一般流程等。