1、mastercam的鳥巢煙灰缸加工設計研究【摘要】astera是當今廣泛使用的AD/A一體化軟件,合理利用該軟件可以大幅進步復雜銑削零件的加工質量和效率。本文以鳥巢煙灰缸加工設計為例,就如何利用astera軟件進展復雜機械產品的加工設計進展了討論?！娟P鍵詞】astera加工設計刀具途徑數(shù)控加工【中圖分類號】TB482.2【文獻標識碼】A【文章編號】1673-8209(2022)07-0-01astera是集計算機輔助設計與計算機輔助制造為一體的一套AD/A軟件,是當今世界最經濟、效率最高的全方位一體化軟件。分計算機輔助設計和計算機輔助制造兩個部分。計算機輔助設計有該系統(tǒng)中的design模塊實現(xiàn)

2、,它具有完好的構建編輯曲線曲面的功能。計算機輔助制造有該系統(tǒng)中的ILL、IRE、LATHE、RUTER4個功能模塊實現(xiàn),并且每個模塊都有完好的計算機輔助設計系統(tǒng),其中ILL模塊可以用來生成銑削加工刀具途徑;IRE模塊可以用來生成切割激光加工刀具途徑;LATHE模塊可以用來生成車削加工刀具途徑;RUTER4模塊可以用來生成刨削加工刀具途徑。使用astera的AD先在計算機上進展圖形設計,然后在A中編制刀具途徑,通過后處理轉換成N程序式,傳送至機床立即可進展加工,從而大大節(jié)省時間、資源和產品本錢。1利用astera軟件進展數(shù)控編程與加工的根本步驟astera系統(tǒng)的最終目的是生成N控制器可以解讀的數(shù)

3、控加工程序即N代碼,N代碼的生成一般有一下幾個步驟,其過程如以下圖所示。1.1零件的二維或三維建模按照圖紙要求建立零件的模型是實現(xiàn)自動編程及數(shù)控加工的前提,astera的二維、三維建模功能非常強大,幾乎所有零件模型都能繪制出來。除此之外astera還通過系統(tǒng)提供的DFX、IGES、ADL、VDA、STL、DG等標準圖形轉換接口,把其他AD軟件生成的圖形轉化為本系統(tǒng)的圖形文件實現(xiàn)建模,以及通過系統(tǒng)提供的ASII圖形轉換接口把經過三坐標測量儀或掃描儀測得的實物數(shù)據(jù)轉化本錢系統(tǒng)的圖形文件。1.2零件的數(shù)控加工工藝分析零件的數(shù)控加工工藝分析是編制數(shù)控程序中最重要而又極其復雜的環(huán)節(jié),在數(shù)控加工中,從零件

4、的設計圖紙到零件成品合格交付,不僅要考慮到數(shù)控程序的編制,還要考慮到諸如零件加工工藝道路的安排、加工機床的選擇、切削刀具的選擇、零件加工中的定位裝夾等一系列因素的影響,在開始編程前,必需要對零件設計圖紙和技術要求進展詳細的數(shù)控加工工藝分析,以最終確定哪些是零件的技術關鍵,哪些是數(shù)控加工的難點,以及數(shù)控程序編制的難易程度。1.3零件的刀具軌跡設定刀具軌跡反映的是工藝參數(shù)文件NI,astera中的刀具軌跡實際上是用于數(shù)控機床加工中,刀具相對與工件的運動途徑與切削速度、進給量、背吃刀量的組合。刀具軌跡的選擇直接影響到零件的加工質量和效率。對于那些精度及形位公差要求較高、外表粗糙度較低的零件應留有余量

5、安排精加工。1.4途徑模擬、切削驗證、干預檢查astera系統(tǒng)可以通過Bakplt和Verify進展刀具途徑模擬與實體切削驗證來檢驗刀具軌跡的加工精度。對于需要滿足特殊工藝需要的astera系統(tǒng)還提供了對已生成刀具軌跡的編輯功能,以及利用干預檢查以圖形的方式檢驗加工代碼的正確性。1.5后置處理(PST)astera后置處理文件的擴展名為.pst。是一種可以由用戶以答復以下問題的形式自行修改的文件,在編程前必須對這個文件進展編輯,才能在執(zhí)行后處理程序時產生符合某種控制器需要的N程序。1.6數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)控加工按上述5個步驟產生的N代碼,astera系統(tǒng)可以通過計算機的串口或并口與數(shù)控機床連接,將生

6、成的數(shù)控加工程序由系統(tǒng)自帶的通信功能傳輸?shù)綌?shù)控機床,也可以有專用傳輸軟件將數(shù)控加工代碼傳輸給數(shù)控軟件,從而可以輕松的在數(shù)控機床上進展加工。2利用astera實現(xiàn)鳥巢煙灰缸的建模、刀具途徑設計2.1構建煙灰缸外形曲面曲面是工程對象中大量存在的一種幾何型面,鳥巢外形構造主要由宏大的門式鋼架組成,共有24根桁架柱;鳥巢頂面呈鞍形,俯視圖外形近似橢圓,長軸為332.3米,短軸為296.4米,最高點高度為68.5米,最低點高度為42.8米,有假設干曲面構成。根據(jù)上述條件選擇適宜的比例,利用astera豐富的曲面造型功能繪制上述圖素。2.2繪制四周及上外表“凹槽構造根據(jù)鳥巢構造圖,利用astera二維繪圖

7、功能,在適宜的位置建立圖素,建立圖素時要選擇適宜的構圖面與構圖深度,利用曲面繪制中的掃面方式建立第一根“凹槽,隨后對該“凹槽進展編輯、正列與再編輯得到凸起的“凹槽。2.3曲面的實體化與實體的求差運算上述步驟繪制的圖形是線架構造因此不能進展布爾運算,需轉化成實體后進展求差運算。astera系統(tǒng)提供了曲面轉化成實體的功能,假設選擇的曲面為封閉曲面,而且各個曲面間的間隙在設定的邊界誤差范圍內,那么生成封閉實體,否那么生成非封閉的薄片實體。本例中顯然應該將外形曲面與“凹槽曲面都轉化成實體,利用布爾運算中的Reve命令將“凹槽實體移出外形實體進展求差運算以獲得需要的鳥巢外形構造煙灰缸,如以下圖所示。2.

8、4鳥巢煙灰缸的刀具途徑設計鳥巢煙灰缸的上外表及四周為復雜曲面,因此我們選擇曲面加工命令進展加工途徑設計。astera中的曲面加工命令分為曲面粗加工和曲面精加工,其中粗加工有8種方式,精加工有10種方式。對于不同的曲面要根據(jù)實際情況選用加工方式,然后再確定刀具種類、加工參數(shù)等。2.4.1粗加工刀具途徑設計鳥巢煙灰缸的上外表及四周均為復雜曲面造型,經反復比較確定上外表的粗加工選擇為曲面流線粗加工,四周選擇為等高外形粗加工。2.4.2精加工刀具途徑設計考慮鳥巢煙灰缸的欣賞工藝品性,經反復比較確定上外表的精加工選擇為環(huán)繞等距精加工,四周選擇為交線清角精加工。2.4.3刀具軌跡的仿真模擬及n代碼輸出選擇操作管理器,并全選所有加工操作,單擊實體切削驗證,可以觀察上述產生的加工操作的正確性。單擊后處理將產生的數(shù)控程序輸出,以便輸入真實機床進展加工。3結語本文通過鳥巢煙灰缸的建模與刀具軌跡設計,簡要介紹了運用astera軟件進展復雜產品的的設計與加工。利用astera軟件進展零件的數(shù)控編程,減少了程序員的工作量,省略了復雜的數(shù)值計算,保證零件的加工精度,進步了機械產品的加工效率。中國論文聯(lián)盟.LL.整理。參考文獻1何