宋寶屏
【摘要】Mastercam軟件是美國CNC Software公司研制的基于計算機平臺的CAD/CAM一體化軟件,被廣泛應(yīng)用于機械、電子、航空等領(lǐng)域。它是集二維繪圖、三維實體、曲面設(shè)計、數(shù)控編程、刀具路徑模擬及真實感模擬等功能。它在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用,提高了學(xué)生數(shù)控編程和數(shù)控應(yīng)用的能力。
【關(guān)鍵詞】Mastercam 數(shù)控技術(shù) 數(shù)控編程 教學(xué)
【中圖分類號】TG659-4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)36-0089-01
目前,數(shù)字控制技術(shù)和數(shù)控機床,給機械制造業(yè)帶來了巨大的變化。數(shù)控技術(shù)是一個綜合了計算機技術(shù)、自動化控制技術(shù)、檢測技術(shù)和機械加工技術(shù)的交叉和綜合技術(shù)領(lǐng)域。數(shù)控技術(shù)的核心是由計算機(主要是軟件)對加工過程中的信息進行處理和控制,實現(xiàn)加工過程自動化。CAD/CAM(計算機輔助設(shè)計與制造)技術(shù)廣泛的應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計和機械制造業(yè)中。運用CAD/CAM進行零件的設(shè)計和加工制造,可以縮短企業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)周期,改善產(chǎn)品的質(zhì)量,從而提高產(chǎn)品在市場中的競爭力。我國中職教育是以培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)第一線需要的技能型專門人才為根本任務(wù), Mastercam這門課程是數(shù)控專業(yè)中核心課程之一。 雖然很多院校都開設(shè)了這門課程,但是還是基于只傳授理論知識,而不能將理論與實踐很好的結(jié)合起來。那么,如何提高Mastercam這門課程在教學(xué)中的質(zhì)量就顯得尤為重要。
Mastercam軟件是美國CNC Software公司研制的基于計算機平臺的CAD/CAM一體化軟件,它主要由4個功能模塊組成,分別是造型、銑削加工、車削加工和雕刻加工,而且產(chǎn)品更新的速度也非??欤詢r比還是很高的。它對計算機的硬件要求不高,且操作性靈活,能進行手工編程和自動編程,實現(xiàn)零件的模擬仿真加工,并能與數(shù)控機床進行數(shù)據(jù)傳輸,可以解決很多問題。在教學(xué)中引入Mastercam軟件,減少了數(shù)控編程的教學(xué)效率和質(zhì)量,激發(fā)了學(xué)生對數(shù)控加工學(xué)習(xí)的興趣,同時也提高了他們在數(shù)控加工中的實際操作能力。利用這個軟件教學(xué),可以在數(shù)控教學(xué)中開展如下工作。
一、零件加工工藝的分析,工藝參數(shù)的設(shè)置
首先我們要對加工的零件圖進行加工工藝的分析,確定合理加工的順序, 在保證零件的表面粗糙度和精度的同時,盡可能的減少換刀的次數(shù),提高加工效率。先安排零件的加工工序,確定粗加工、半精加工和精加工所對應(yīng)的不同加工表面的刀具、切削用量、進給速度等等,加工時表面做到先主后次,先基準后其他。這一過程將數(shù)控編程、制定工藝、刀具、數(shù)控加工等課程有機的結(jié)合起來,將以前所學(xué)的知識巧妙的聯(lián)系起來,鞏固了所學(xué)的知識,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,提高了教學(xué)質(zhì)量。
二、零件的幾何造型
利用Mastercam繪圖建模功能等繪制二維零件或三維零件模型,也可以用其他軟件(如CAD、PRO/E、UG)將畫好的圖形導(dǎo)入到Mastercam這個軟件中,實現(xiàn)圖形文件的共享,相對而言,Mastercam軟件的繪圖功能要弱點。
三、零件加工刀具路徑的確定
當完成了零件幾何造型之后,我們就可以進入CAM的數(shù)控編程了。根據(jù)前面的零件加工工藝分析之后,要求選擇機床的類型,設(shè)置合適的毛坯、刀具、加工步驟及參數(shù)的設(shè)置。設(shè)置完成之后,系統(tǒng)會自動生成刀具路徑軌跡。
四、零件刀具路徑的模擬和實體切削仿真
Mastercam軟件具有刀具路徑模擬及實體切削仿真的功能,在我們設(shè)置好了刀具路徑之后,可以對零件進行模擬仿真加工,而且因為每個學(xué)生都可以通過計算機上的這個軟件將零件進行模擬加工。在模擬加工過程中,我們可以很清晰的看到刀具是沿著我們預(yù)設(shè)的加工軌跡進行加工,學(xué)生通過觀察切削加工的過程中,可以檢測工藝參數(shù)和加工參數(shù)的設(shè)置是否合理,是否會產(chǎn)生過切、干涉、空走刀、撞刀等現(xiàn)象,刀具的計算是否正確,加深了學(xué)生對工藝的理解,從而避免了數(shù)控機床在加工中發(fā)生這些情況。發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力和綜合能力,將一些不滿意或不符合加工工藝的路徑進行重新設(shè)置,這樣可以節(jié)省材料的消耗,大大的提高工作效率。
五、生成加工NC代碼,通過數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)綌?shù)控機床,并控制數(shù)控機床進行零件加工
接下來,我們利用Mastercam軟件的后置處理功能,將零件加工的刀具路徑所生成的NCI刀具路徑文件轉(zhuǎn)成NC代碼。我們可以將NC代碼導(dǎo)入到數(shù)控仿真軟件(如宇龍仿真軟件、斯沃仿真軟件等)進行數(shù)控機床模擬仿真的加工。由于每個數(shù)控系統(tǒng)的代碼由所區(qū)別,所以導(dǎo)出的NC代碼要做相應(yīng)的修改,符合數(shù)控設(shè)備的要求。最后,我們將后置處理的程序通過數(shù)據(jù)接口導(dǎo)入到數(shù)控機床中進行實體切削加工。
從近幾年的比賽中,我們可以發(fā)現(xiàn)自動編程越來越重要?,F(xiàn)在都是要求使用軟件造型之后,進行在線加工。數(shù)控編程包括手工編程和自動編程,手工編程是自動編程的基礎(chǔ)。尤其是一些復(fù)雜的零件,通過使用自動編程軟件,可以大大的縮短時間,提高工作效率。
在我們的數(shù)控教學(xué)中,我們可以充分的利用現(xiàn)有教學(xué)的硬件。其實,學(xué)生在學(xué)Mastercam這個軟件之前,已經(jīng)學(xué)習(xí)了AutoCAD、機械基礎(chǔ)、數(shù)控編程等課程,為學(xué)習(xí)這門課程做了良好的鋪墊。所以,我們可以將數(shù)控編程、CAD等這些課程與Mastercam這門課程很好的結(jié)合起來,理論與實踐一體化。
參考文獻:
[1]孫建.Mastercam的應(yīng)用