MasterCAM軟件在數(shù)控銑雕機(jī)工程訓(xùn)練教學(xué)中的應(yīng)用

劉海亮++王東輝

文章編號(hào)：2095-6835（2016）17-0124-02

摘 要：工程訓(xùn)練是工科院校為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)而開設(shè)的實(shí)踐課程。開設(shè)數(shù)控銑雕機(jī)工程訓(xùn)練課是因?yàn)閿?shù)控銑雕機(jī)在各行各業(yè)內(nèi)被廣泛應(yīng)用。在我國(guó)，MasterCAM軟件是一款在數(shù)控加工制造中應(yīng)用率較高的CAD/CAM軟件。將其應(yīng)用到數(shù)控銑雕機(jī)工程訓(xùn)練課中，可以更好地提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：MasterCAM軟件；CAD/CAM；數(shù)控銑雕機(jī)；工程訓(xùn)練

中圖分類號(hào)：TG659.022 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.17.124

隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來，數(shù)控技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展得非常迅猛，對(duì)人的知識(shí)儲(chǔ)備也有了更高的要求。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)從學(xué)生全面發(fā)展的角度考慮，在工程訓(xùn)練中心對(duì)全校所有專業(yè)開設(shè)工程訓(xùn)練課程。學(xué)生要想全面了解數(shù)控技術(shù)，就要學(xué)習(xí)編程語(yǔ)言、方法和數(shù)控機(jī)床操作等內(nèi)容。

數(shù)控編程分為手工編程和自動(dòng)編程2種。根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間的分配情況，數(shù)控銑雕機(jī)的實(shí)訓(xùn)編程采用的是CAD/CAM自動(dòng)編程的方式。市場(chǎng)上的CAD/CAM軟件種類繁多，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間和軟件的特點(diǎn)，可選用MasterCAM軟件。MasterCAM軟件是由美國(guó)CNC Software Inc.公司開發(fā)的，并被廣泛應(yīng)用于數(shù)控編程和加工制造中。它在數(shù)控銑床、加工中心等領(lǐng)域的應(yīng)用效果非常好，性價(jià)比高于其他軟件。

數(shù)控銑雕機(jī)是數(shù)控機(jī)床的一種，其優(yōu)勢(shì)在于雕刻。在生產(chǎn)加工的過程中，使用數(shù)控銑雕機(jī)能夠帶動(dòng)更多行業(yè)專業(yè)雕刻機(jī)械的發(fā)展，比如木工雕刻機(jī)、激光雕刻機(jī)等。因此，特在工程訓(xùn)練中開設(shè)了數(shù)控銑雕機(jī)實(shí)訓(xùn)這一課程。

1 MasterCAM軟件的應(yīng)用

1.1 MasterCAM的CAD零件造型

MasterCAM軟件具有強(qiáng)大、穩(wěn)定的造型功能，可以設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲線、曲面零件，它集二維畫圖、三維實(shí)體造型、曲面造型、體素拼合等功能于一身。在使用MasterCAM軟件進(jìn)行CAD零件造型的教學(xué)時(shí)，采用實(shí)例法教學(xué)，教師要提供給學(xué)生相應(yīng)的零件圖形和畫法命令，并給他們一定的時(shí)間熟悉軟件的使用。在學(xué)生能熟練使用軟件繪圖后，要求學(xué)生根據(jù)自己的想法設(shè)計(jì)一個(gè)雕刻圖形。圖1為一位同學(xué)設(shè)計(jì)的奔馳車標(biāo)雕刻件的實(shí)體造型。

1.2 MasterCAM的CAM刀具路徑

MasterCAM軟件提供了多種先進(jìn)的曲面粗加工技術(shù)和豐富的曲面精加工功能，所以，在工作時(shí)，可以從中選擇最適合的加工方法，以提高零件的加工效率和質(zhì)量。MasterCAM軟件為零件加工提供了可靠的刀具路徑檢驗(yàn)功能，能夠模擬零件加工的整個(gè)過程。在實(shí)際工作中，利用該軟件可以檢查加工過程中是否會(huì)出現(xiàn)刀具和夾具與被加工零件發(fā)生干涉或碰撞的情況。利用MasterCAM設(shè)置學(xué)生設(shè)計(jì)的奔馳車標(biāo)雕刻件的加工刀具路徑，根據(jù)工藝要求，可以安排從曲面粗切挖槽等距環(huán)切到曲面精修平行走刀的加工工藝路線。根據(jù)各對(duì)話框中的提示設(shè)置相應(yīng)的工藝參數(shù)后，可以控制零件模型，從而獲得刀具路徑。MasterCAM奔馳車標(biāo)刀具路徑如圖2所示。

1.3 MasterCAM的模擬加工

MasterCAM軟件提供了模擬零件的加工手段，以檢驗(yàn)最終數(shù)控程序的正確性。通過實(shí)體真實(shí)感仿真模擬加工過程，可以展示加工零件的任意截面，顯示加工路徑。學(xué)生使用操作軟件生成刀具路徑后，可以在模擬加工過程中直觀地觀察自己的工藝參數(shù)設(shè)置是否正確，明確整個(gè)數(shù)控加工過程。如果加工過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改正，很好地避免了因?yàn)樵O(shè)計(jì)或程序錯(cuò)誤而引發(fā)的加工事故。奔馳車標(biāo)雕刻件的實(shí)體仿真加工如圖3所示。

1.4 MasterCAM的后置處理

MasterCAM提供了約400種以上的后置處理文件，以適應(yīng)各種數(shù)控系統(tǒng)。比如學(xué)生使用的是FANUC數(shù)控系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)床的實(shí)際情況編制出后處理文件，編譯NCI文件經(jīng)后置處理生成G代碼。如果學(xué)生的圖形設(shè)計(jì)和編程經(jīng)模擬加工后結(jié)果沒有錯(cuò)誤，就可以直接選中所有刀具軌跡經(jīng)后處理生成G代碼，具體如圖4所示。生成的G代碼通過機(jī)房的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)控銑雕機(jī)的計(jì)算機(jī)中，將毛胚裝夾

在工作臺(tái)上，設(shè)定好機(jī)床參數(shù)，就可以對(duì)工件進(jìn)行雕刻加工。

2 結(jié)束語(yǔ)

將MasterCAM軟件應(yīng)用到數(shù)控銑雕機(jī)的工程訓(xùn)練教學(xué)中，不僅能解決學(xué)生因?qū)嵱?xùn)時(shí)間短而不能完全掌握內(nèi)容的問題，還能有效提高教學(xué)質(zhì)量。學(xué)生親自參與設(shè)計(jì)、編程和加工的整個(gè)過程，不僅會(huì)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，完成必要的實(shí)踐和創(chuàng)新，還會(huì)對(duì)數(shù)控技術(shù)有更多的認(rèn)知。

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作者簡(jiǎn)介：劉海亮（1984—），女，講師，主要從事數(shù)控加工的教學(xué)和科研工作。

〔編輯：白潔〕