MasterCAM V9在4轴和5轴加工中的应用

作者：信息来源:模具 2006-5-26

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MasterCAM V9的5轴模块对于常规涉及的曲面加工已经能够基本够用了，但是5轴加工有一个很现实的问题，那就是首先要解决后置处理程序的问题。因为5轴数控机床的配置多种多样，有工作台双摆动，主轴双摆动，工作台旋转与主轴摆动复合运动等多种形式，所以尽管MasterCAM V9提供了5轴加工模块，...

MasterCAM V9的5轴模块对于常规涉及的曲面加工已经能够基本够用了，但

5轴加工有一个很现实的问题，那就是首先要解决后置处理程序的问题。因为5轴数控机床的配置多种多样，有工作台双摆动，主轴双摆动，工作台旋转与主轴摆动复合运动等多种形式，所以尽管MasterCAM V9提供了5轴加工模块，但要使生成的刀具路径能够后置处理成适合某5轴机床数控系统加工的NC程序，首先应开发出适应所使用的5轴机床的后置处理程序。

笔者在工作实践中，通过

考相关资料，仔细研究并验证后，开发出了适应FIDIA T20的5轴机床后置处理程序。在此基础上应用MasterCAM V9的5轴加工模块，进行了一些较成功应用。

一、开发FIDIA T205轴后置处理程序

笔者利用MasterCAM V9提供的一个通用5轴后处理程序模板，即MPGEN5X_FANUC.PST，首先在充分了解模板的结构和内容的基础上，修改该程序模板的某些设置，即可得到适应FIDIA T20系统的5轴后置处理程序。

1. FIDIA T20的配置

主轴头双摆动，B为主动旋转轴，A为从动旋转轴，B轴在XZ平面内摆动，A轴在YZ平面内摆动，B轴的范围是±360°，A轴的范围≤＋104°

2. 修改MPGEN5X_FANUC.PST文件

针对FIDIA T20的配置修改MPGEN5X_FANUC.PST文件，如图1所示。

图1

二、5轴钻孔的应用

我们在实际加工中，往往需要钻曲面上的5轴法向孔或者石油钻头上的5轴切削齿孔，

些孔均要在T20上进行。以前的做法是在MasterCAM中先作出这些5轴孔的轴线，然后一根一根分析计算出每根线的B、A角度，最后手工在NC文件中输入B、A角度值。这种方法效率不高，而且容易出错。借助MasterCAM V9中Drill5ax的5轴钻孔功能，得到5轴钻孔刀具路径，然后用修改后的5轴后置处理程序进行POST，即可自动获得钻法线孔的NC文件。这样不仅提高了编程效率，同时又减少了出错机率。以图2钻曲面法向孔为例，说明MasterCAM V9中Drill5ax5轴钻孔功能的应用。

图2

(1)先按曲面上的点作出曲面法向孔轴线；

(2)生成法向孔加工刀具路径：选择Toolpaths－Multiaxis－Drill5ax，出现图3所示对话框，点击“Points/Lines”选项，用Endpoints方式选择每个法向孔轴线的下端点，相当于控制了刀具轴线的方向；

(3)选完要加工的点后，出现5轴钻孔对话框，参数设置如图4所示；

(4)用修改后的MPGEN5X_FANUC.PST后置处理程序后处理（Post）后得到的NC文件如图5所示。

图3

图4

图5

三、5轴加工拔模角面的应用

比如，实际中要在如图6所示的模具上加工扭转槽F，其底部带R3倒圆，槽的两个侧壁是空间扭转直纹面。加工方法是先在三轴上粗铣该槽，留精加工余量，然后在5轴铣床上用5轴联动方式精加工槽各面到位。考虑到槽宽及底部的R3倒圆，选用φ8(R3)铣刀加工。

图6

(1)选择Toolpaths－Multiaxis－Swarf5ax，出现图7所示对话框，点击“Chains”选项，按图8先选H再选G来确定刀具轴线的控制方向，然后点击“Surfaces”按钮，选择A、B、C、D面作为控制刀尖的曲面；

图7

图8

(2)填写完成图7对话框后，进入Swarf5ax加工对话框图9，选择刀具；

(3)点击图9中的“Multiaxis parameters”进入图10参数设置对话框，按图设置，注意刀具偏置的方向，它与你之前选择的Chains的方向有关； (4)得到的刀具路径仿真（Verify）后如图11所示；

(5)用修改后的MPGEN5X_FANUC.PST后置处理程序Post后得到的NC文件如图12所示。

图9

图10

图11

图12

四、4轴加工的应用

在实际中往往要在某旋转体上加工沟槽形状，利用MasterCAM V9自带的回转功能，通过Contour中置换X或Y轴的功能，可以简单地将三轴问题转换成4轴刀具路径。

假设有如图13所示的某轨迹CAD二维展开图，我们进行如下的步骤：

(1)生成刀具路径：选择Toolpaths－Contour－Chain，选择图13所示的图素，串连方向如该图所示；

图13