基于PowerMILL軟件的典型零件數字化刀路設計加工

李亞平++孟麗霞

摘要：本文運用PowerMILL軟件實現典型零件的CAM加工設計。內容包括加工方法選擇、工藝參數設置、刀具加工路徑生成等，利用軟件的虛擬仿真模塊進行零件虛擬數控加工，規(guī)劃刀具加工路徑，驗證加工代碼的正確性。該加工案例對相關零件的數控加工刀路設計提供了一定的參考價值。

關鍵詞：PowerMILL 刀路設計 仿真

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）12-0025-01

1 引言

Delcam PowerMILL 系統(tǒng)是一款獨立的CAM軟件，進行2-5軸加工產品軟件，其優(yōu)勢集中體現在復雜形狀零件的加工方面，廣泛應用在工模具加工、汽車模具和航空零部件制造業(yè)[1-2]。

PowerMILL軟件的主要特色：（1）PowerMILL是面向完整加工對象的CAM系統(tǒng)，可以接受各類CAD系統(tǒng)的模型數據，獨立運行，便于管理，高效編制符合加工工藝的要求的加工程序。（2）Power MILL面向整體模型加工，加工對象的工藝特征從加工模型的幾何形狀中獲取。各加工部位整體相關，全程自動過切保護，先進智能。（3）PowerMILL系統(tǒng)提供工藝信息庫，記錄標準工藝路線，制作工藝流程模板。當系統(tǒng)參數發(fā)生變化時，可自動處理刀具路徑的相關信息。系統(tǒng)是基于工藝知識的編程。（4）PowerMILL支持高速加工，技術領先。推出進給量優(yōu)化處理功能和基于殘余模型的智能化分析處理功能。

PowerMILL加工零件的一般流程為：Step 1：模型的輸入；Step 2：毛坯定義；Step 3：刀具定義；Step 4：進給率設置；Step 5：快進高度設置；Step 6：加工開始點的設置；Step 7：刀具路徑的產生；Step 8：刀具路徑的仿真；Step 9：NC程序的產生；Step 10：保存項目。

本文主要利用PowerMILL軟件對曲面凸形零件進行加工，并在此基礎上進行刀具路徑生成和加工虛擬仿真。

2 PowerMILL零件加工實例

PowerMILL系統(tǒng)的所有操作都是從輸入模型開始的。輸入模型可以將其他各種類型CAD軟件創(chuàng)建的CAD模型輸入到PowerMILL系統(tǒng)中。

2.1 輸入模型

凸臺零件圖1所示。

凸形臺的加工分為3步驟：粗加工-半精加工-精加工[3-4]。工藝參數表1所示。

2.2 定義毛坯

輸入模型后，要進行毛坯的定義。有了毛坯和零件，再加上指定的刀具直徑、切削用量，系統(tǒng)才有計算刀具路徑的原始數據。毛坯圖2所示。

2.3 刀具定義

在零件加工中，可能會用到多把刀具，這都需要在加工前根據加工工藝的要求在刀具數據庫中選擇、定義和調用。同時在編寫每條刀具路徑之前，均應設置好該條刀具路徑的進給和轉速參數，定義刀具的開始點和結束點也至關重要，尤其是3+2軸加工和五軸聯(lián)動加工編程時，稍有不當的設置，就會導致刀具進刀或退刀時與工件和夾具相撞。刀具定義圖3所示。

2.4 生成刀具路徑

加工中一般采用三維區(qū)域清除策略來計算粗加工刀具路徑。其中模型區(qū)域清除策略能計算出平行、偏置模型和偏置全部三種形式的刀具路徑，清除多余的材料，是一種常用的粗加工刀具路徑計算策略。圖4為粗加工-模型區(qū)域清除。經過粗加工去除大量的余量之后，可以安排精加工工步，不同于粗加工，半精加工和精加工主要追求的是機械加工尺寸精度和表面質量。常用的加工方法有等高精加工如圖5所示；和平行精加工如圖6所示。

2.5 刀具路徑仿真

刀具路徑規(guī)劃完成優(yōu)化后，可以點擊激活-自開始仿真等菜單按照加工工藝順序對零件進行加工仿真，如圖7為粗加工仿真，圖8為半精加工仿真，圖9為精加工仿真。

2.6 生成數控代碼

加工仿真確定加工正確性后，生成相應的數控代碼，借助于傳輸介質，在數控機床上進行零件的數控加工，如圖10為NC代碼的樣例。

3 結語

本文運用PowerMILL軟件，從零件的輸入模型到CAM數控加工的流程進行了分析探討。通過選擇合理的加工方法、設置合理的工藝參數得出典型零件的數控加工程序和工藝參數，并進行虛擬數控加工，驗證加工代碼的正確性。通過不同的CAM軟件的加工運用，可以比較不同軟件的異同，合理選用軟件來進行零件的CAM加工。

參考文獻

[1]朱克憶.PowerMILL高速數控加工編程導航[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012.

[2]朱克憶.PowerMILL多軸數控加工編程實例與技巧[M].北京：機械工業(yè)出版社，2013.

[3]吳為.CAXA制造工程師2008機械設計與加工教程[M].人民郵電出版社，2011.

[4]楊江河.現代數控銑削技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005.