mastercam二維加工綜合實例2.doc

第6章 二維加工綜合實例本章通過一個典型零件，說明MasterCAM中輪廓加工與挖槽加工的綜合應用，各種孔的加工、整圓的加工及圖素組的應用方法。圖6-1a為零件的立體圖，圖6-1b為此零件加工過程仿真后的結果。圖 6-16.1 輪廓與挖槽加工方法的應用步驟一 讀入文件文件名為：Ch6_1_1.MC9該文件中存儲的零件圖形如圖6-2所示。圖 6-2步驟二 毛坯尺寸設置選擇 主菜單(Main Menu)-刀具路徑(Toolpaths)-毛坯設置(Job setup)進入“毛坯設置”對話框，設置完畢后，如圖6-3所示，用鼠標單擊圖6-3中的“OK”按鈕。圖 6-3改變視圖方式為：視圖面(Gview)：軸側(cè)圖（I）則得到圖6-4，圖中的虛線為毛坯的線框軸測圖。步驟三 零件外形輪廓加工按照2.2節(jié)的輪廓加工步驟進行操作，其中需要設置的主要內(nèi)容如下：1. 串接的圖形如圖6-5所示，箭頭的方向為串接的方向，箭頭的尾端為串接的起始點； 圖 6-4 圖 6-52. 選擇直徑為25mm端銑刀；3. “輪廓加工參數(shù)”對話框的設置如圖6-6所示；4. 輪廓方向“分層深度切削”對話框設置如圖6-7所示；圖 6-6圖 6-7圖 6-8 圖 6-9圖 6-105. 深度切削方向“分層深度切削”對話框設置如圖6-8所示；6. “切入、切出設置”對話框如圖6-9所示；7. 零件外形輪廓加工仿真結果如圖6-10所示。步驟四 零件上表面挖槽(Facing)加工按照3.7節(jié)的挖槽加工步驟進行操作，其中需要設置的主要內(nèi)容如下：1串接的圖形如圖6-5所示；2選擇直徑為25mm端銑刀； 圖 6-113“挖槽加工參數(shù)”對話框設置如圖6-11所示；4“表面(Facing)”對話框設置如圖6-12所示；5深度切削方向“分層切削”對話框設置如圖6-13所示；6“粗/精加工參數(shù)”對話框設置如圖6-14所示；圖 6-12圖 6-13圖 6-147零件上表面挖槽加工仿真結果如圖6-15所示。步驟五 零件上表面具有島嶼的挖槽(Facing)粗加工按照3.7節(jié)的挖槽加工步驟進行操作，其中需要設置的主要內(nèi)容如下：1. 串接的圖形一共有六個，四個分布在四個角落的圓臺，一個中間圓形島嶼和一個外形輪廓，其中外形輪廓與右下角圓臺的串接位置重合，如圖6-16所示，箭頭的方向為串接的方向，箭頭的尾端為串接的起始點； 圖 6-15 圖 6-162. 選擇直徑為25mm端銑刀；3. “挖槽加工參數(shù)”對話框與圖6-11基本相同，不同點為：（1）毛坯表面高度(Top of stock)：0（2）挖槽深度(Depth)：-104. “表面(Facing)”對話框設置如圖6-17所示；圖 6-175“粗/精加工參數(shù)”對話框設置如圖6-18所示；6零件上表面具有島嶼的挖槽粗加工仿真結果如圖6-19所示。步驟六 零件上表面具有島嶼的挖槽(Remachining)重加工按照3.5節(jié)的挖槽重加工步驟進行操作，其中需要設置的主要內(nèi)容如下：1. 串接的圖形如圖6-16所示；2. 選擇直徑為15mm端銑刀；3. “挖槽加工參數(shù)”對話框與圖6-11基本相同，不同點為：挖槽類型（Pocket type）：重切削（Remachining）4. “挖槽重切削”對話框設置如圖6-20所示；圖 6-18 圖 6-19 圖 6-205. “粗/精加工參數(shù)”對話框設置如圖6-21所示；6. 零件上表面具有島嶼的挖槽重切削精加工仿真結果如圖6-22所示。步驟七 零件上表面4個圓凸臺的輪廓加工按照2.2節(jié)的輪廓加工步驟進行操作，其中需要設置的主要內(nèi)容如下：1串接的圖形如圖6-16所示的其中4個圓凸臺的串接結果；2選擇直徑為15mm端銑刀；3“輪廓加工參數(shù)”對話框與圖6-6基本相同，不同點為：（1）毛坯表面高度(Top of stock)：0（2）輪廓加工深度(Depth)：-10圖 6-214零件上表面4個圓凸臺的輪廓加工刀具路徑如圖6-23所示，由于左側(cè)的兩個圓凸臺采用了打斷，串接時，串接的起始點在外側(cè)，見圖6-16，所以加工4個圓凸臺時，刀具切入切出的起始位置都在零件的外側(cè)，如圖6-23所示； 圖 6-22 圖 6-23 圖 6-245零件上表面4個圓凸臺的輪廓加工仿真結果如圖6-24所示。圖 6-25步驟八 帶有一個圓島嶼的挖槽(Standard)加工當加工只有一個島嶼時，一般采用摩孚螺旋（Morph Spiral）刀具路徑，但是串接兩個輪廓外形時，注意刀具路徑起始點的一致性，如本例中，串接起始點如圖6-25所示，被串接的兩個圓的起始點都在圓的下部同一位置，串接的方向也相同。為了使串接起始點一致，經(jīng)常使用打斷的編輯方法。按照3.1節(jié)的挖槽加工步驟進行操作，其中需要設置的主要內(nèi)容如下：1串接的圖形如圖6-25所示；2選擇直徑為10mm端銑刀；3“挖槽加工參數(shù)”對話框與圖6-11基本相同，不同點為：(1) 挖槽類型（Pocket type）：標準（Standard）(2) 毛坯表面高度(Top of stock)：0(3) 挖槽深度(Depth)：-104. 深度切削方向“分層切削”對話框設置如圖6-26所示；圖 6-265“粗/精加工參數(shù)”對話框設置如圖6-27所示；圖 6-276帶有一個圓島嶼的挖槽加工刀具路徑如圖6-28a所示，圖6-28b刀具路徑部分的局部放大圖。對于此例，采用摩孚螺旋（Morph Spiral）加工方式，可以生成間距非常均勻的刀具路徑；圖 6-287帶有一個圓島嶼的挖槽加工仿真結果如圖6-29所示。圖 6-29步驟九 存儲文件文件名為：Ch6_1_2.MC96.2 組（Group）的創(chuàng)建方法將具有共同特征的幾何形狀、相同的刀具路徑等分成組，有助于簡化操作，加快操作速度，如將需要鉆削的孔分為一組，當產(chǎn)生鉆削刀具路徑時，只要選取分成的組即可。本節(jié)將針對6.1節(jié)的實例說明分組方法，6.3節(jié)將以鉆削為例說明組的應用。步驟一 讀入文件文件名為：Ch6_1_2.MC9步驟二 組的建立方法1. 用鼠標單擊輔助菜單區(qū)的“組（Groups）”按鈕，進入組設置對話框，如圖6-30所示；2. 用鼠標單擊圖6-30中的“新建（New）”按鈕，通過鍵盤輸入新建的組名：Drilled Hole Dia. 5，并拾取如圖6-2中的中間圓凸臺上的12個直徑為5mm的圓，單擊主菜單區(qū)中的“Done”，結束圖素選擇，則得到圖6-31，新建的組名Drilled Hole Dia. 5位于對話框中； 圖 6-30 圖 6-313. 用同樣的方法建立另兩個組，一個組名為Drilled Hole Dia. 3，所包含的圖素為圖6-32中左上方圓凸臺上24個直徑為3mm小孔；另一個組名為4 Circles Mill，所包含的圖素為圖6-32中上表面4個圓凸臺中的內(nèi)孔，直徑為50mm。此時組設置對話中共有3個組，如圖6-33所示，組名分別為4 Circles Mill、Drilled Hole Dia. 5和Drilled Hole Dia. 3； 圖 6-32 圖 6-33 4. 用鼠標單擊圖6-31中的“OK”按鈕，結束組的創(chuàng)建操作。步驟三 存儲文件文件名為：Ch6_2_1.MC96.3 利用組（Group）進行的鏡像方法本節(jié)利用選擇組的方法鏡像復制上表面圓臺上的24個f3mm的小孔。步驟一 讀入文件文件名為：Ch6_2_1.MC9步驟二 選擇鏡像圖素選擇 主菜單(Main Menu)- -轉(zhuǎn)換(Xform)-鏡像(Mirror)-組(Group)得到圖6-33，用鼠標單擊組名Drilled Hole Dia. 3，此組被選中，單擊圖6-33中的“OK”按鈕，再單擊主菜單區(qū)的“Done”。圖 6-34步驟三 按Y軸的鏡像復制用鼠標單擊主菜單區(qū)的“Y軸（Y axis）”， 出現(xiàn)“鏡像”對話框，設置完畢后，如圖6-34所示，單擊圖6-34中的“OK”按鈕，得到鏡像后的圖形，如圖6-35所示。圖 6-35步驟四 按X軸的鏡像復制 圖 6-36 圖 6-371用鼠標單擊主菜單區(qū)的“組（Group）”按鈕，則進入圖6-36所示的“組設置”對話框，單擊圖6-36中的當前系統(tǒng)組（Current system GROUP）項，選中此項，再按住Ctrl鍵，單擊圖6-36中的當前系統(tǒng)結果（Current system RESULT）項，這兩項被同時選中，如圖6-36所示，單擊“Ok”，再單擊主菜單區(qū)的“Done”；2用鼠標單擊主菜單區(qū)的“X軸（X axis）”，得到圖6-34，單擊圖6-34中的“OK”按鈕，得到圖6-37。步驟五 存儲文件文件名為：Ch6_3_1.MC96.4 整圓的銑削加工MasterCAM提供了整圓的銑削加工路徑產(chǎn)生方法，這一方法簡便、易用、實效，本節(jié)以加工圖6-1中上表面4個凸臺中的內(nèi)圓為例，介紹整圓銑削方法。步驟一 讀入文件文件名為：Ch6_3_1.MC9步驟二 選擇整圓銑削圖素選擇 主菜單(Main Menu)-刀具路徑(Toolpaths)-下一菜單(Next menu)-整圓刀具路徑(Circ tlpths)-整圓銑削(Circle mill)-圖素(Entities)-組(Group)出現(xiàn)如圖6-33所示的組設置對話框，用鼠標單擊4 Circles Mill項，選中此項，再單擊圖6-33中的“OK”按鈕。步驟二 進入整圓銑削設置圖 6-381. 用鼠標單擊主菜區(qū)的“Done”，結束圖素選擇；2. 用鼠標單擊主菜區(qū)的“Done”，結束整圓銑削中心點的選擇；3. 進入“整圓銑削刀具參數(shù)設置”對話框，選擇直徑為15mm端銑刀，設置完畢后，如圖6-38所示；4. 用鼠標單擊圖6-38上部“整圓銑削參數(shù)(Circmill parameters)”選項卡，進入整圓銑削加工參數(shù)設置對話框，設置完畢后，如圖6-39所示；圖 6-395. 用鼠標單擊圖6-39中的“深度切削（Depth cuts）”按鈕，進入“深度切削設置”對話框，設置完畢后，如圖6-40所示，單擊圖6-40中的“OK”按鈕，回到圖6-39；圖 6-406. 用鼠標單擊圖6-39中的“粗加工（Roughing）”按鈕，進入“整圓銑削粗加工設置”對話框，設置完畢后，如圖6-41所示，單擊圖6-41中的“OK”按鈕，回到圖6-39；7. 用鼠標單擊圖6-39中的“確定”按鈕，得到整圓銑削刀具路徑，如圖6-42a所示，圖6-42b為圖6-42a左上角圓凸臺的局部放大圖；圖 6-41圖 6-42圖 6-438. 整圓銑削加工過程仿真結果如圖6-43所示。步驟三 存儲文件文件名為：Ch6_4_1.MC96.5 螺紋的銑削加工在鏜刀桿上裝夾上銑削螺紋刀片，可以銑削出螺紋。本節(jié)介紹在6.4節(jié)，在已銑削出的圓凸臺內(nèi)圓表面上，加工出螺紋的方法。步驟一 讀入文件文件名為：Ch6_4_1.MC9步驟二 繪制螺紋外徑孔和創(chuàng)建螺紋組1. 在圖6-2的四個圓形凸臺內(nèi)，分別繪制四個直徑為55mm的圓；2. 按6.3節(jié)方法，將繪制的直徑為55mm的4個圓組成一個組，組名為：4 Thread Hole，則此組增加到如圖6-33的組名表中。步驟三 螺紋銑削刀具路徑的生成1. 選擇 主菜單(Main Menu)-刀具路徑(Toolpaths)-下一菜單(Next menu)-整圓刀具路徑(Circ tlpths)-螺紋銑削(Thread mill)-圖素(Entities)-組(Group)出現(xiàn)如圖6-33所示的“組設置”對話框，在此對話框中將有4 Thread Hole組，用鼠標單擊4 Thread Hole項，選中此項，再單擊圖6-33中的“OK”按鈕；2. 用鼠標單擊主菜區(qū)的“Done”，結束圖素選擇；3. 用鼠標單擊主菜區(qū)的“Done”，結束螺紋銑削中心點的選擇；4. 進入“螺紋銑削刀具參數(shù)設置”對話框，將鼠標光標移至上部的空白區(qū)域，單擊鼠標右鍵，得到如圖6-44所示的彈出式菜單，單擊圖6-44中的“創(chuàng)建新刀具（Create new tool）”，進入“定義刀具”對話框，單擊其上部的“刀具類型（Tool Type）”選項卡，進入圖6-45所示的對話框；圖 6-44圖 6-455. 用鼠標單擊圖6-45中的“鏜刀桿（Bore Bar）”圖標，進入如圖6-46所示的對話框，設置內(nèi)容按圖6-46，單擊圖6-46中的“OK”按鈕；6進入螺紋銑削刀具參數(shù)設置對話框；7用鼠標單擊圖6-47上部“螺紋銑削參數(shù)(Thread mill)”選項卡，進入“螺紋銑削加工參數(shù)設置”對話框，設置完畢后，如圖6-47所示；圖 6-46圖 6-478用鼠標單擊圖6-47中的“確定”按鈕，得到螺紋銑削刀具路徑，螺紋銑削過程仿真結果如圖6-48所示。步驟三 存儲文件文件名為：Ch6_5_1.MC9圖 6-486.6 刀具路徑組的生成對于一個復雜零件的加工，需要產(chǎn)生許多種刀具路徑才能完成，如挖槽、輪廓、鉆孔等刀具路徑。為了清晰地表達這些刀具路徑，一般都采用層狀結構來表示這些刀具路徑，在這樣的層狀結構中，需要創(chuàng)建新的刀具路徑組，給刀具路徑組起一個合適的名稱，按照一定的規(guī)律歸并刀具路徑到某一個刀具路徑組中。本節(jié)介紹創(chuàng)建新的刀具路徑組的方法及步驟和改變刀具路徑組名稱的方法。6.6.1 創(chuàng)建新刀具路徑組圖 6-49步驟一 讀入文件文件名為：Ch6_5_1.MC9 步驟二 進入“操作管理”對話框同時按住Alt鍵和字母O鍵（Alt+O），進入“操作管理”對話框，如圖6-49所示。步驟三 刀具路徑組的生成1 將鼠標光標移至刀具路徑組區(qū)域處，單擊鼠標右鍵，得到如圖6-50所示左側(cè)的一級彈出式菜單，將鼠標光標再移至組（Groups）處，則得到如圖6-50所示的二級彈出式菜單；圖 6-50圖 6-512 用鼠標單擊圖6-50中的“創(chuàng)建新刀具路徑組（Create new operation group）”，通過鍵盤輸入新刀具路徑組名Circle Machining，操作管理對話框變?yōu)槿鐖D6-51所示的內(nèi)容。步驟四 向新生成的刀具路徑組中增加內(nèi)容將刀具路徑7（Circle Mill）和8（Thread mill）移至新生成的刀具路徑組（Circle Machining）中。1. 選中刀具路徑7和8，方法為先用鼠標單擊刀具路徑7，選中該項，再按住Ctrl鍵，單擊刀具路徑8；2. 按住鼠標右鍵，移動鼠標至新生成的刀具路徑組（Circle Machining）處，松開鼠標右鍵，得到如圖6-52所示的彈出式菜單，用鼠標單擊“移動（Move）”，則得到刀具路徑7和8移動后的結果，如圖6-53所示；圖 6-52圖 6-53步驟五 存儲文件文件名為：Ch6_6_1.MC96.6.2 刀具路徑組的更名步驟一 讀入文件文件名為：Ch6_6_1.MC9步驟二 進入“操作管理”對話框同時按住Alt鍵和字母O鍵（Alt+O），進入“操作管理”對話框，如圖6-53所示。步驟三 刀具路徑組的更名1. 將鼠標光標移至刀具路徑組名為Toolpath Group 1處，單擊鼠標右鍵，得到圖6-50；2. 用鼠標單擊圖6-50中的“更名刀具路徑組（Rename operation group）”，通過鍵盤輸入新刀具路徑組名Contour and Pocket，操作管理對話框變?yōu)槿鐖D6-54所示的內(nèi)容，原刀具路徑組名Toolpath Group 1被更改為Contour and Pocket。圖 6-54步驟四 存儲文件文件名為：Ch6_6_2.MC96.7 鉆削的應用本節(jié)將介紹鉆孔的常用方法及使用技巧。需要鉆削的孔的立體圖，如圖6-55a所示，孔加工過程仿真后的結果如圖6-55b所示。圖 6-55步驟一 讀入文件文件名為：Ch6_7_1.MC9 該文件中存儲的零件圖形如圖6-56所示。步驟二 生成鉆削刀具路徑組按照6.6節(jié)的操作步驟生成一個鉆削刀具路徑組，名稱為：Drill。圖 6-566.7.1 利用屏蔽方法選擇孔中心的鉆削步驟一 用屏蔽方法選擇孔中心1選擇 主菜單(Main Menu)-刀具路徑(Toolpaths)-鉆削(Drill)-選項(Options)2進入“鉆削順序選擇”對話框，如圖6-57所示，用鼠標單擊圖6-57最下面一個圖標，則此圖標被選中，鉆削順序?qū)凑沾藞D標上標示的順序進行，單擊圖6-57中的“確定”按鈕；圖 6-573用鼠標單擊主菜單區(qū)中的“圓上屏蔽(Mask on arc)”，在繪圖區(qū)拾取任意一個直徑為3mm的圓，如圖6-56中的圓C1，在信息提示區(qū)出現(xiàn)如圖6-58所示的輸入框，輸入值0.1后，按回車鍵；圖 6-584用鼠標單擊主菜單區(qū)的“窗口（Window）”，再在繪圖區(qū)拾取窗口的兩個端點，此窗口應包含如圖6-56所示的所有圖素，則窗口內(nèi)的所有圓圖素被選中；5用鼠標單擊主菜單區(qū)的“Done”，結束圖素選擇；6用鼠標在繪圖區(qū)拾取鉆削的起始孔，如圖6-56中的圓C1，此時只有與孔徑為f3mm，誤差在0.1mm的孔被選中，而且顯示出鉆削的順序，如圖6-59a所示，圖6-59b為圖6-59a中左上角的局部放大圖；圖 6-597用鼠標單擊主菜單區(qū)的“Done”，結束孔中心選擇，進入“鉆削加工刀具參數(shù)設置”對話框。步驟二 鉆削參數(shù)設置1. 選擇直徑為3mm的麻花鉆；2. 用鼠標單擊圖6-60上部的“簡單鉆削（Simple drill-no peck）”選項卡，進入鉆削參數(shù)設置對話框，設置完畢后，如圖6-60所示；圖 6-603. 用鼠標單擊圖6-60左下部的“刀尖補償（Tip comp）”按鈕，進入刀尖補償對話框，設置完畢后，如圖6-61所示，單擊“OK”按鈕，回到圖6-60；圖 6-614用鼠標單擊圖6-60中的“確定”按鈕，得到鉆削刀具路徑，與圖6-59相同。6.7.2 利用組方法選擇孔中心的鉆削圖 6-62步驟一 用組方法選擇孔中心1選擇 主菜單(Main Menu)-刀具路徑(Toolpaths)-鉆削(Drill)-選項(Options)2進入“鉆削順序選擇”對話框，設置如圖6-57所示，單擊“確定”按鈕；3. 用鼠標單擊主菜單區(qū)中的“圖素(Entities) ”；4. 用鼠標單擊主菜單區(qū)中的“組(Group)”，進入“組”對話框，如圖6-62所示，用鼠標單擊Drilled Hole Dia.5組，選中該組，單擊圖6-62中的“OK”按鈕；5. 用鼠標單擊主菜單區(qū)的“Done”，結束圖素選擇；6. 用鼠標拾取鉆削的起始孔，如圖6-56中圓C2的圓心，此時Drilled Hole Dia.5組中的孔被選中，而且顯示出鉆削的順序，如圖6-63a所示，圖6-63b為局部放大圖；圖 6-637用鼠標單擊主菜單區(qū)的“Done”，結束孔中心選擇，進入“鉆削加工刀具參數(shù)設置”對話框。步驟二 鉆削參數(shù)設置1 選擇f5mm的麻花鉆；2 “鉆削參數(shù)設置”對話框設置同圖6-60；3 “刀尖補償”對話框設置同圖6-61；4 得到的鉆削刀具路徑與圖6-63相同。6.7.3 深孔鉆削圖 6-64深孔一般是指長徑比（孔深度與直徑之比）大于5的孔，MasterCAM提供了“啄米式（peck）”等深孔鉆削的方法，本節(jié)將介紹“啄米式（peck）”深孔鉆削方法的應用。步驟一 選擇鉆孔次序1. 選擇 主菜單(Main Menu)-刀具路徑(Toolpaths)-鉆削(Drill)- 選項(Options)2. 進入“鉆孔次序選擇”對話框，設置完畢后，與圖6-57相同，單擊圖6-57中的“確定”按鈕。步驟二 選擇孔中心1 用鼠標單擊主菜單區(qū)的“圖素(Entities)”；2用鼠標單擊主菜單區(qū)的“窗口（Window）”，選擇被鉆孔圖素，本例中需要用4次窗口選擇的方法才能選擇所有被鉆孔圖素，4個窗口的位置為圖6-64中的4個虛線框；3用鼠標單擊主菜單區(qū)的“Done”，結束被鉆孔圖素選擇；4用鼠標在繪圖區(qū)拾取第一個