1、第第8章章 数控加工自动编程技术数控加工自动编程技术 以以Mastercam 9.0计算机辅助设计与制造软件为例介绍。计算机辅助设计与制造软件为例介绍。一、工件设置一、工件设置 执行命令执行命令Tooolpaths/Job setup。图图8-1 Job setup 对话框对话框工件长工件长工件宽工件宽工件高工件高设置工作设置工作坐标原点坐标原点 二、刀具设置二、刀具设置单击单击Job Setup对话框中的对话框中的Tools或执行命令或执行命令NC utils/Def.tools/current 图图8-2 刀具管理对话框刀具管理对话框单击鼠标右键单击鼠标右键图图8-3 Tools Type
2、 对话框对话框1.Edit tools（编辑刀具参数）（编辑刀具参数）图图8-4 Define Tool对话框对话框刀具排屑槽长度刀具排屑槽长度刀尖至刀肩长度刀尖至刀肩长度刀具外露长度刀具外露长度夹头直径夹头直径夹头长度夹头长度刀柄直径刀柄直径刀具编号刀具编号选择加工类型选择加工类型刀具直径刀具直径单击单击Parameters选择刀具类型选择刀具类型图图8-5 Parameters 对话框对话框 Rough XY step()：粗加工时在垂直于刀具进给方向粗加工时在垂直于刀具进给方向的步距增量，按刀具直径的百分比计算该步距量。的步距增量，按刀具直径的百分比计算该步距量。Finish XY st
3、ep：精加工时在垂直于刀具进给方向的步精加工时在垂直于刀具进给方向的步距增量，按刀具直径的百分比计算距增量，按刀具直径的百分比计算 该步距量。该步距量。Rough Z step：粗加工时在沿刀具轴向的步距增量，粗加工时在沿刀具轴向的步距增量，按刀具直径的百分比计算步距量。按刀具直径的百分比计算步距量。Finish Z step：精加工时在沿刀具轴向的步距增量，精加工时在沿刀具轴向的步距增量，按刀具直径的百分比计算该步距量。按刀具直径的百分比计算该步距量。Required Pilot dia：镗孔、攻丝时的底孔直径。镗孔、攻丝时的底孔直径。Dia offset number：刀具半径补偿号。刀具
4、半径补偿号。Length offset number：刀具长度补偿号。刀具长度补偿号。Feed rate：进给量。进给量。Plunge rate：主轴进刀速率。主轴进刀速率。Retract rate：主轴退刀速率。主轴退刀速率。Spindle speed：主轴转速。主轴转速。Number of flutes：刀具切削槽数。刀具切削槽数。of Matl cutting：切削速度的百分比。切削速度的百分比。of Matl Feed per：进刀量进刀量(每齿每齿)的百分比。的百分比。Spindle rotation：主轴旋转方向。主轴旋转方向。Coolant：加工时的冷却方式。加工时的冷却方式。2
5、Delete tools(删除刀具删除刀具)选择该项后，在当前刀具管理器列表中删除刀具。选择该项后，在当前刀具管理器列表中删除刀具。3Save to Library(保存刀具保存刀具)选择该项后，将选取的刀具添加到刀具库中，此功能可选择该项后，将选取的刀具添加到刀具库中，此功能可用于自定义刀具的保存。用于自定义刀具的保存。4Create new tools(添加新刀具添加新刀具)该选顶用来在刀具列表中添加新的刀具，单击该选项可该选顶用来在刀具列表中添加新的刀具，单击该选项可以设置刀具的有关参数。以设置刀具的有关参数。5Get from library(从刀具库中选取刀具从刀具库中选取刀具)该选
6、项可以从刀具库中选择一个刀具添加到当前刀具列该选项可以从刀具库中选择一个刀具添加到当前刀具列表中。打开刀具库中列表的表中。打开刀具库中列表的“Tools Manager”对话框，从对话框，从表中选择一个刀具，即可将该刀具添加到当前刀具列表中表中选择一个刀具，即可将该刀具添加到当前刀具列表中。6Change library(改变刀具库改变刀具库)选择该选项后，打开选择该选项后，打开“Select Too1s library”对话框，可对话框，可以在该对话框中选择新的刀具库。以在该对话框中选择新的刀具库。三、材料设置三、材料设置 单击单击“Job Setup”对话框对话框Material选项组的选
7、项组的“Select”按钮或在主菜单选择按钮或在主菜单选择NC utils/Def.matls，则可打开如下所，则可打开如下所示的示的“Material list”对话框对话框图图8-6“Material List”对话框对话框单击鼠标右件单击鼠标右件 1Get from library(从材料库中选取从材料库中选取)该选项可以显示材料列表，从中选择要使用的材料并添该选项可以显示材料列表，从中选择要使用的材料并添加到当前材料列表中。加到当前材料列表中。2Create new(设置材料参数设置材料参数)通过设置材料各参数来定义材料。选择该选项后，打开通过设置材料各参数来定义材料。选择该选项后，打
8、开图图8-7所示的所示的“Material definition”对话框。对话框。图图8-7 “Material definition”对话框对话框 Material(材料名称输入框材料名称输入框)：输入材料的名称。：输入材料的名称。Base cutting speed(基本切削线速度输入框基本切削线速度输入框)：设置材料：设置材料的基本切削线速度。的基本切削线速度。Base feed per toothrevolution(基本进刀量输入框基本进刀量输入框)：设置材料的基本进刀量。设置材料的基本进刀量。Allowable Tools Material(刀具材料选项组刀具材料选项组)：选择用于
9、：选择用于加工该材料的刀具材料。加工该材料的刀具材料。Output feed Rates In(进给量长度单位选项组进给量长度单位选项组)：设置：设置进给量所使用的长度单位。进给量所使用的长度单位。Comment注释框：可为该工件材料输入相关的注释文字。注释框：可为该工件材料输入相关的注释文字。四、其他参数设置四、其他参数设置 1Toolpath Configuration 刀具路径设置刀具路径设置 Output operation comments to NCI：生成的生成的NCI文件文件中包括操作注解。中包括操作注解。Generate Tools path immediately：在编辑刀
10、具路径后在编辑刀具路径后，立即更新，立即更新NCI文件。文件。Save Tools path in MC9 fi1e：在在MC9文件中存储刀具文件中存储刀具路径信息。路径信息。Assign Tools number sequentially：在设置当前刀具列在设置当前刀具列表时，系统自动依序制定刀具号。表时，系统自动依序制定刀具号。Use Toolss step，peck，coolant：加工中使用刀具的步加工中使用刀具的步距、步进、冷却设置等参数。距、步进、冷却设置等参数。Search Tools library when entering Tools：当在当在“Too1s paramete
11、r”选项卡中输入刀具号时，系统自动使选项卡中输入刀具号时，系统自动使用刀具库中对应刀具号的刀具。用刀具库中对应刀具号的刀具。2刀具偏置刀具偏置 Too1s Offset Registers选项组用来设置刀具偏置量。选项组用来设置刀具偏置量。五、刀具路径模拟五、刀具路径模拟 执行执行NC utils/Backplot命令，可打开如图命令，可打开如图2-17所示的所示的“Backplot”子菜单。子菜单。“Backplot”子菜单中各选项可以对子菜单中各选项可以对刀具路径模拟的各项参数进行设置。该功能可以在机床加刀具路径模拟的各项参数进行设置。该功能可以在机床加工前进行检验，提前发现错误。工前进行
12、检验，提前发现错误。1刀具路径模拟方式刀具路径模拟方式 Step(单段单段)：点击该选项一次，刀具执行一次走刀，：点击该选项一次，刀具执行一次走刀，即执行即执行NC加工程序中的一行，到刀具路径完全结束。加工程序中的一行，到刀具路径完全结束。Run(自动运行自动运行)：点击该选项，刀具自动从起点开始走：点击该选项，刀具自动从起点开始走完整个路径。完整个路径。2显示方式设置显示方式设置 Show path(刀具路径刀具路径)：该选项设置为该选项设置为Y时，显示模拟时，显示模拟的刀具路径。的刀具路径。Show Too1s(显示刀具显示刀具)：该选项设置为该选项设置为Y时，在路径模时，在路径模拟过程中
13、显示出刀具。拟过程中显示出刀具。Show ho1d(显示夹头显示夹头)：该选项只有在该选项只有在Show To01s选项选项设置为设置为Y时才能进行设置。时才能进行设置。Verify：该选项设置为该选项设置为Y时，显示工件的刀具切削痕迹。时，显示工件的刀具切削痕迹。六、仿真加工六、仿真加工 执行执行NC utils/Verify命令。命令。图图8-8 仿真工具条仿真工具条七、后处理七、后处理 执行下采单中的执行下采单中的Toolpaths/Operations/Post命令。命令。图图8-9 操作管理采单操作管理采单 图图8-10 后处理对话框后处理对话框例例1编制如下零件的数控加工程序。编制
14、如下零件的数控加工程序。设置刀具设置刀具 执行命令执行命令NC utils/Def.tools/current/单击鼠标右键单击鼠标右键/Create new tool。选择端铣刀选择端铣刀镗孔时底孔直径镗孔时底孔直径刀具半径补偿号刀具半径补偿号刀具长度补偿号刀具长度补偿号进给量进给量主轴进刀速率主轴进刀速率主轴退刀速率主轴退刀速率主轴转速主轴转速刀具切削槽数刀具切削槽数切削速度的百分比切削速度的百分比主轴转向主轴转向程序的生成步骤：程序的生成步骤：1.执行执行File/Get命令读入零件图；命令读入零件图；2.执行执行Toolpaths/Contour/Chain命令，用鼠标拾取命令，用鼠标
15、拾取轮廓线如图轮廓线如图8-11所示，完成轮廓串联，执行所示，完成轮廓串联，执行Done命令，命令，完成外形串联。自动进入图完成外形串联。自动进入图8-12“外形参数外形参数”对话框和图对话框和图8-13“外形铣削参数外形铣削参数”对话框。对话框。粗加工：粗加工：图图8-11 拾取轮廓线拾取轮廓线图图8-12 外形参数设置对话框外形参数设置对话框 图图8-13 外形铣削参数对话框外形铣削参数对话框切削深度切削深度参考高度参考高度下刀位置下刀位置工件表面工件表面安全高度安全高度补偿类型补偿类型过渡圆弧过渡圆弧长度补偿长度补偿 3.设多次外形铣削项设多次外形铣削项Multi passes，在图，在
16、图8-13中单击中单击Multi passes命令，出现图命令，出现图8-14对话框。对话框。图图8-14 分层铣削设置分层铣削设置粗铣每层粗铣次数粗铣每层粗铣次数粗铣切削量粗铣切削量精铣每层粗铣次数精铣每层粗铣次数精铣切削量精铣切削量最后深度精铣最后深度精铣每层进行精铣每层进行精铣 4.设多次深度铣削项设多次深度铣削项Depth cuts，在图，在图8-13中单击中单击Depth cuts命令，出现图命令，出现图8-15对话框。对话框。图图8-15 深度分层铣削对话框深度分层铣削对话框粗加工最大进刀量粗加工最大进刀量精加工最大进刀量精加工最大进刀量精加工的次数精加工的次数 5.进刀进刀/退刀
17、设置退刀设置 进刀进刀/退刀路径由一段直线刀具路径和一段圆弧刀具退刀路径由一段直线刀具路径和一段圆弧刀具路径组成。路径组成。图图8-16 进刀进刀/退刀刀具路径退刀刀具路径垂直进入垂直进入相切进入相切进入渐升渐升/降高度降高度扫描角度扫描角度螺旋高度螺旋高度 6.过滤装置过滤装置 清除重复点和不必要的刀具移动路径，从而优化和简清除重复点和不必要的刀具移动路径，从而优化和简化化NCI文件。文件。图图8-17 过滤设置对话框过滤设置对话框优化误差优化误差优化点数优化点数优化类型优化类型精加工：精加工：执行执行Toolpaths/Contour/Chain命令，用鼠标拾取轮命令，用鼠标拾取轮廓线，完
18、成轮廓串联，如图廓线，完成轮廓串联，如图8-16所示，执行所示，执行Done命令，命令，完成外形串联。自动进入图完成外形串联。自动进入图8-17“外形参数外形参数”对话框和图对话框和图8-18“外形铣削参数外形铣削参数”对话框。对话框。图图8-16 图图8-17 图图8-18 5.设定好参数后，按设定好参数后，按“确定确定”按扭，则生成刀具的路径按扭，则生成刀具的路径，如图，如图2-30所示。所示。图图8-19 图图8-20 6.执行执行NC utils/Verify命令，进行仿真，结果如下图所命令，进行仿真，结果如下图所示。示。7.执行执行Toolpaths/Operations/Post命
19、令，生成数控加工命令，生成数控加工程序，供生成程序，供生成470条程序。条程序。例例2编制如下零件的数控加工程序。编制如下零件的数控加工程序。1.设置刀具及切削参数设置刀具及切削参数 1)执行执行NC utils/Def.Tools/Current/单击鼠标右键单击鼠标右键/Get from library，设置，设置 25的铣刀。的铣刀。2)设置设置 12的铣刀的铣刀3)设置设置 12的钻头的钻头 2.拾取加工轮廓拾取加工轮廓 执行命令执行命令Toolpaths/Pocket/Chain/Options出现如下对出现如下对话框：话框：选择好后，执行选择好后，执行OK/Done，出现如下对话框
20、：，出现如下对话框：3.挖槽铣削参数设置挖槽铣削参数设置1)设置设置 25的铣刀的加工参数的铣刀的加工参数2)设置设置 12的铣刀的加工参数的铣刀的加工参数 4.拾取钻孔位置拾取钻孔位置 执行命令执行命令Toolpaths/Drill/Windows pts/（鼠标拖动选（鼠标拖动选取区域内的孔），出现如下对话框：取区域内的孔），出现如下对话框：执行命令执行命令Done设置钻削参数设置钻削参数 5.执行执行NC utils/Verify命令，进行仿真，结果如下图所命令，进行仿真，结果如下图所示。示。例例3 编制下图所示的零件加工程序。编制下图所示的零件加工程序。1.设置刀具设置刀具 执行命令执
21、行命令NC utils/Def Tools/Current/单击右键单击右键外圆车刀外圆车刀螺纹车刀螺纹车刀切断车刀切断车刀内孔镗刀内孔镗刀钻头钻头 自定义自定义设置刀头参数设置刀头参数螺纹车刀刀头设置螺纹车刀刀头设置切断车刀刀头设置切断车刀刀头设置刀柄和夹头设置刀柄和夹头设置切削参数设置切削参数设置2.设置工件设置工件执行执行Toolpaths/Job setup，出现如下对话框。，出现如下对话框。边界设置对话框边界设置对话框1）车端面）车端面 执行命令执行命令Toolpath/Face/出现如下对话框：出现如下对话框：刀具设置刀具设置2）粗车）粗车执行执行Toolpaths/Rough/C
22、hain/选取其始段和终止段选取其始段和终止段/Done刀具设置刀具设置3）快速精车）快速精车执行执行Toolpaths/Quick/Finish/刀具设置刀具设置4）切槽）切槽执行执行Toolpaths/Groove/执行执行BACKUP刀具设置刀具设置5）车螺纹）车螺纹执行执行Toolpaths/Nest menu/Thread/6）钻中心孔）钻中心孔执行执行Toolpaths/Drill/刀具设置刀具设置7）钻孔）钻孔执行执行Toolpaths/Drill/刀具设置刀具设置8.修平孔底修平孔底执行执行Toolpaths/Drill/9）精车内孔圆角）精车内孔圆角执行执行Toolpaths/Finish/设置刀具设置刀具10.切断切断刀具设置刀具设置例例4 编制下图所示的零件加工程序。编制下图所示的零件加工程序。
