基于mastercam加工三角开关凸模的刀路分析

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1、基于MasterCAM加工三角开关凸模的刀路分析作者：广东白云…    文章来源：《CAD/CAM与制造业信息化》    点击数：570    更新时间：2006-2-8   摘 要：本文主要从三角开关凸模的曲面特点及加工难点出发，分析了如何使用MasterCAM软件编制合理的刀具路径，使加工质量大为改善。   关键词：MasterCAM   刀具路径  加工质量     前 言：使用CAM软件编程，走刀路径是否合理直接影响加工质量。MasterCAM的曲面精加工刀具路径难以同时保证平坦面与陡峭面的加工质量，加之加工中心加工不宜使用过小的刀具，那么对于刀

2、具难以加工到的地方和既含有平坦面又含有陡峭面的零件，应如何编制刀具路径以达到加工质量的要求呢？   MasterCAM是一种应用广泛的CAD/CAM软件，由美国CNCSoftware公司开发，该软件操作简便实用。   MasterCAM8.0提供了多种粗加工技术和丰富的曲面精加工功能。精加工走刀形式直接影响加工出来的表面质量，要达到图纸要求的尺寸精度和表面精度，需在编制刀具路径时针对曲面特点合理选择走刀方式。对于同一个零件，可能在不同的部位需要不同的走刀方式，对于零件两个面之间的衔接部分，还需要用专门的清根刀路。此外，还要合理选择刀具，优化走刀路径，减少

3、提刀、空刀及不必要的重覆路径，在改善加工质量的同时使加工效率有所提高。一、曲面特点及技术要求   （一）曲面特点：如图1所示，三角开关是一个比较典型的零件，曲面的外形尺寸50x60x15.6mm。图形的上部分曲面比较平坦，在MasterCAM中称之为浅平面，如图1－B处,这种曲面适合选择平行刀路。下部分曲面陡峭，在MasterCAM中称之为陡斜面，如图1－C处，这种曲面适合选择等高刀路。曲面与曲面之间是R2mm的圆角过渡。曲面最上面D处的局部放大图如图2所示，此处圆角半径为R0.4mm，高度是1.15mm。   （二）加工三角开关凸模的技术要求：   1

4、、所有表面粗糙度要求Ra3.2；   2、工件表面无缺陷，圆角部位无残料；   3、曲面与分模面之间要求清根。二、加工三角开关凸模工艺分析   1、材料：45#钢，这种钢具有较高的强度和较好的切削加工性，经调质以后可获得良好的综合力学性能，是塑料模具中应用最广泛的钢种之一。毛坯尺寸：70x80x30mm。   2、刀具材料：根据加工材料，选择YT15的硬质合金刀具。   3、设备：加工中心，型号：VMC800   4、工艺分析及刀具选择：   三角开关凸模加工整体思路是先粗加工、再半精加工、精加工，最后清角加工，具体分析如下：   （1）粗加工 10mm

5、的圆鼻刀。F粗加工是为提高生产效率，迅速去除多余材料，曲面与分模面一起开粗，刀具要求有足够的强度，因此尽量选择一把比较大的刀具，根据工件材料、曲面外形尺寸50x60x15.6mm及毛坯尺寸选择圆角半径R1mm直径   （2）半精加工 6mm球刀，分模面上残料较少且余量均匀，可不必做半精加工。F由于粗加工刀间距和切削深度较大，残料过多，半精加工是为了去除过多的残料，使精加工余量均匀，刀具选择应考虑承受粗加工所留残料而不至断刀，且不会留下过多的残料而给精加工造成困难。分模面是平面，用平刀加工较好而曲面用球刀加工，故曲面与分模面分开做半精加工及精加工。曲面半精

6、加工，选择   （3）精加工 4mm平刀。F3mm球刀精加工曲面，分模面精加工选用F精加工需达到要求的尺寸精度和表面精度，同时兼顾效率，选择刀具时要考虑刀具强度及是否会留有残料或过切，曲面上有R2mm的圆角多处，故选择   （4）清角加工 4mm平刀加工。F4mm的圆鼻刀加工，曲面与分模面清角选择F清角加工是为了去除在较小圆角或直角的地方，由于精加工刀具进不去而留下的残料，刀具选择应考虑加工效率、刀具强度及能否去除残料。R0.4mm圆角处选择圆角半径R0.3mm直径三、加工难点分析   基于以上工艺分析、曲面特点及技术要求，加工三角开关凸模难点有两个：一

7、是浅平面与陡斜面问题，二是清角问题。   1、浅平面与陡斜面问题    精加工要保证整个曲面的加工精度，解决浅平面与陡斜面问题，且精加工用时最长，在解决加工质量问题的同时还要兼顾效率。因此，合理选择精加工方法至关重要。   MasterCAM8.0提供了十种曲面精加工方法，针对这一问题，编制刀具路径时大多采用以下几种方法：   （1）平行铣削+陡斜面加工 平行铣削加工采用X、Y方向的最大间距来控制刀具路径的细密程度，由于陡斜面的坡度很陡，同样的切削间距，在陡斜面上形成的刀痕要比在平面或平坦的曲面上大得多，使陡斜面的加工质量较差。因此，多会在平行铣削加工之

8、后添加陡斜面加工刀路，如果陡斜面刀路的切削方式选择双向切削，则在刀具沿Z轴上升时