《基于mastercam的螺旋槽四轴数控加工》

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1、基于MasterCAM的螺旋槽四轴数控加工Thefour-axisprocessofspiralchutebasedonMasterCAM石从继，周严SHICong-ji,ZHOUYan（华中科技大学武昌分校机电与自动化学院，武昌430064）摘要：四轴联动加工目前在制造业的应用越来越广泛，本文以三维螺旋槽的四轴联动加工为例，以MasterCAM软件为平台，在螺旋槽的二维展开图基础上，利用MasterCAM自带的置换轴法和刀具路径的旋转复制功能，将普通的三轴二维外形铣削刀具路径转换成四轴的螺旋槽刀具路径，重点介绍

2、了MasterCAM四轴数控加工的方法与技巧，希望能为读者提供参考借鉴作用。关键词：螺旋槽；MasterCAM；四轴联动加工；CAM中图分类号：TH166；TP391.7　文献标识码：A　文章编号：1009-0134(2011)4(上)-0038-02Doi:10.3969/j.issn.1009-0134.2011.4(上).120引言MasterCAM是由美国CNCSoftware公司开发的CAD／CAM软件系统，具有丰富的二维几何设计、三维曲面造型设计、数控加工编程的能力。它的数控加工编程功能便捷，提供2～

3、5轴铣削、车削中心、变锥度线切割4轴加工编程功能。随着数控加工技术应用不断朝高速、高精密加工、多图1螺旋槽三维图轴联动及工艺复合化加工的方向发展，多轴加工(指四轴和五轴)的使用越来越广泛。2数控加工程序编制在生产实践中往往要在某旋转体上加工出沟2.1绘制螺旋槽的二维展开图槽形状，笔者根据多年来从事数控技术和CAD/按照设计图纸，利用MasterCAM软件的二维CAM软件使用研究探索的经验，在四轴联动数控几何图形设计工具，绘制螺旋槽的引导线-螺旋线机床上加工时，利用MasterCAM自带的置换轴法的二维展开图：功能

4、，通过二维外形铣削功能中置换x轴或Y轴，1）经过转换计算后绘制如图2所示可以简单地将三轴问题转换成四轴刀具路径，从的矩形，长为L=ЛXDXn=3.14159X100X而简化了编程步骤，提高了加工效率。2=628.3186(mm)，宽为H=TXn=100X1螺旋槽零件概述2=200(mm)，式中D为螺旋线直径(mm)，n为螺旋如图1所示，为我校参加“湖北省机械创新设线圈数，T为螺旋线螺距(mm)。计大赛”某作品的关键零件（三维螺旋槽）的三2）绘制对角线，将上述矩形两端点P1和P2用维设计图。在直径为100mm，高度

5、为200mm的圆直线连接，并将两端点各延长30mm，以设置进退柱(材质为LY12)圆周面上，有三条螺旋槽，互成刀距离。120度，槽宽36mm，深15mm。显然，该零件的加3）偏置直线P1P2，加工时采用直径为20mm工必须采用四轴联动的加工中心才能实现。的端铣刀，由于槽宽36mm，可以采用二维外形铣收稿日期：2010-10-29作者简介：石从继（1979-），男，湖北大冶人，讲师，研究方向为数控技术、机械CAD/CAM。【38】第33卷第4期2011-4(上)削加工方法，分两次铣出槽宽，将延长后的对角的四轴切削加

6、工程序进行旋转复制，生成其他两线采用单体偏置命令分别向上和向下偏置18mm，条螺旋槽的刀具路径，参数设置如图4所示。生成直线P3P4和P5P6即可，如图2所示。图2螺旋线二维展开图及刀具路径图4旋转刀具路径的设定界面4）仿真实体验证，设定工件的型式“圆2.2生成刀具路径柱体”、“圆柱之轴向”即A轴的轴向选择x1）生成二维外形铣削刀具路径，利用轴，“圆柱的直径”即工件圆柱的直径设定为MasterCAM二维外形铣削功能，选择刀具路径—100mm。设定第一点为0、第二点200后单击“确外形铣削，选择直线P3P4和P5P

7、6进行串连，串连定”按钮。仿真加工后的效果图如图5所示，图6时注意两直线串连方向应相反。选用直径为20mm为后处理后生成的程序。的端铣刀，设置刀具进给率为100mm/min，下刀速率为60mm/min，主轴转速为2000r/min，分三层铣削，每次切深5mm。2）置换轴法生成单条螺旋线刀具路径，在刀具参数的选择菜单中，设定旋转轴功能有效，弹出图3界面，在轴型式选项中，选择“轴之取代”，取代方式是旋转A轴取代原有的X轴，同时图5仿真加工的效果图设定旋转轴直径100，生成出单个螺旋槽的四轴切削加工程序，刀具路径如图2

8、所示。图3旋转轴的设定界面3）应用旋转复制方法生成其他两条螺旋槽的刀具路径，选择刀具路径-下一页-路径转换，设图6生成的程序置旋转角度为120，以原点为中心，对单个螺旋槽【下转第57页】第33卷第4期2011-4(上)【39】远程I/O控制信号。过来的呼叫响应状态、消号响应状态。根据接收的远程I/O信号及本地I/O信号，对相应状态位做出处理，即可更新远程I/O数据同时实现