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基于Powemill的大力神杯零件数控编程与仿真

2016/1/26    来源:互联网    作者:刘学航  廖磷志      
关键字:数控编程  大力神杯零件  Powemill仿真  
本文以大力神杯零件为例,分析了零件的工艺工装,利用Powemill软件编程和Vericut软件进行仿真加工。

0 引言

    在玩具制造业中,经常会加工各种工艺品的模型。这些工艺品一般由形状复杂的曲面构成,加工难度大、加工精度高,通常需要使用CAD/CAM软件编写加工刀路。再将刀路文件后置处理成机床能识别的NC代码传输到多轴机床上加工。这里说的多轴机床是指4轴以上的数控机床,其中具有代表性的是5轴数控机床。将工件一次装夹就可完成多项复杂的加工,它不但可以加工形状复杂的三维曲面,而且刀轴的摆角可调,可以避免加工中刀具的过切、欠切和干涉。5轴机床大大减少了专用工装夹具的使用,减少了加工准备时间,提高了加工精度和生产效率,缩短新产品研发周期。目前,市场上的5轴机床种类很多,但在定义机床的旋转轴时,通常定义A轴为绕X轴旋转的轴;B轴为绕Y轴旋转的轴;C轴为绕Z轴旋转的轴,同时按笛卡尔原则规定逆时针方向旋转为旋转正方向,常见5轴机床的类型坐标轴如图1所示。

常见五轴机床的类型

图1 常见五轴机床的类型

1 Powermill软件简介

    在多轴加工中,常用的CAM编程软件有NX、Powermill、Hypermill、CAXA制造工程师、Mastercam X等。其中英国Delcam公司推出的Powermill软件是具有代表性的软件,目前,最新的版本是PowerMILL 2015。该软件广泛应用于航空航天、汽车、船舶和模具制造、制鞋等行业。

2 “大力神杯”零件数控加工工艺分析

    2.1 毛坯及装夹方案

    如图2所示的大力神杯零件,整个外形成倒扣状,外表面为不规则曲面。是较为典型的多轴加工零件。由模型分析可知:模型总高度为180mm,底座最大处直径为84mm;零件表面多为回转倒扣曲面,曲面陡峭;模型表面刻有两个形象的大力士托起一个浮雕图案的地球;零件构成的图素相当精致和逼真,尺寸精度和表面粗糙度要求较高。为保证加工余量及装夹,设定毛坯尺寸为φ85mm×200mm,材料为6061铝合金实心圆棒料,直接用五轴机床粗加工时去除余量较大,加工时间较长。为减少在5轴联动数控机床的开粗加工时间,可以先把毛坯料用车床切削去除尽可能多的余料,如图3所示。装夹方案采用三爪自定心卡盘装夹,如图4所示。

大力神杯模型

图2 大力神杯模型

车削后的毛坯

图3 车削后的毛坯

三爪自定心卡盘装夹

图4 三爪自定心卡盘装夹

责任编辑:程玥
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