0 引言
由于工業生產技術的迅速發展,目前國內外制造業廣泛地采用了無切削、少切削加工工藝,如精密沖壓、精密鍛造、壓力鑄造、冷擠壓、熱擠壓及等溫超塑成形等新工藝,代替傳統的切削加工工藝。模具作為主要的成形工具,已成為一種重要的加工裝備。家用電器行業約80%的零部件、機電行業約70%的零部件均采用模具成形,塑料、橡膠、陶瓷、建材、耐火材料制品大部分均采用模具成形。
現在的CAD/CAM軟件種類繁多,在功能方面也是各有所長,有的軟件應用起來特別復雜,給編程人員帶來很多不便,EdgeCAM是由英國Palhtrace工程系統公司開發的一套智能數控編程系統。這套系統的開發宗旨是不斷提高用戶的生產效率。主要應用在數控銑、數控車和數控線切割等領域。在模具加工、工具制造、機床生產等行業具有重要的影響力。
1 EdgeCAM軟件特點
EdgeCAM是一個專業的加工軟件,到目前為止,它在與其它CAD系統的兼容性方面是做得最出色的。在CAM軟件的初期發展階段,CAD系統已經出現了很多類型,不同的CAD系統文件的格式是不同的。因此,當CAD系統設計完成的模型,需要編制加工程序的時候,能否被CAM系統所識別和利用就變得非常重要了。
EdgeCAM為產品加工和模具制造提供了一套完整的加工解決方案??芍С侄S半至五軸聯動的銑削、普通車削以及車銑復合加工設備,并且可與CAD系統實現無縫集成。作為一個獨立的CAM系統,EdgeCAM徹底解決了兩個長期困擾數控編程人員的難題:一個是從CAD環境到CAM環境下的數據轉換問題;一個是CAM環境下生成的刀具路徑與控制系統的匹配問題。另外,Pathtrace公司針對三維CAD軟件的快速發展積極與CAD軟件供應商合作,所開發的實體模型加工模塊可稱得上是業界內的實體加工標準,具有極強的代表性。
起初,通常以一個中間格式的文件為橋梁,如IGES格式,所有的CAD系統都以這種格式的文件輸出到CAM系統中。但是,問題在于CAD系統在輸出IGES格式文件的時候,需要一個轉化過程,系統按照指定的公差將CAD格式的文件在公差允許的范圍內,轉化成IGES格式的文件,這樣一來,即使公差設置得再小,在某些時候也會存在轉化過程中數據丟失的現象,這樣的中間格式文件再被CAM系統讀入,模型文件由CAD系統轉化到CAM系統后,不可避免地會出現數據丟失的觀象。而EdgeCAM不需要將其它CAD系統生成的模型文件轉化成中間格式并讀入,而是直接讀取模型文件。這樣避免了模型文件從CAD系統到CAM系統的數據丟失現象,保證了數據的完整性,模型文件的特征被完全地繼承過來。如果在CAD系統中,模型文件發生了更改,EdgeCAM系統可以自動識別哪些地方被更改,只要更新刀具路徑即可生成新的加工程序,而不用再針對更改后的模型重新編程,真正實現了CAD系統與CAM系統的動態關聯。目前EdgeCAM已經可以直接讀取當前所有的主流CAD系統的模型文件,例如:Autodesk的*.dwg、*.dxf格式文件及Inventor的*.ipt格式;Parasolid內核的所有CAD系統生成的文件格式,如NX、SolidWorks、SolidEdge、國產的Solid2000等軟件生成的CAD模型文件;Pro/E、CATIA等CAD系統的模型文件。
2 模具加工實例
2.1 加工模決介紹
所有的CAM軟件都是提供幾個或多個基本的加工手段,使用者通過對這些基本方法的重復或組合來達到加工的目的。根據加工內容的不同,EdgeCAM的加工模塊分為銑削加工、車削加工、線切割等幾大類。其中,銑削加工包括平面銑(Planar Mill)、孔加工(Drill Mill)、螺紋加工(Thread Milling)、曲面加工(Surace Milling)、多軸加工(Five Axis MiUing)、旋轉軸加工(Rotary Milling)等內容。
另外,與其它CAM一樣,EdgeCAM和SolidWorks之間存在幾何協同性,一旦零件幾何形狀發生變化,刀路軌跡會自動地更新,反映新生成的幾何形狀,在產品設計或加工仿真過程中可以很方便地對產品模型進行完善。
下面實例所用到的加工方法有粗加工成組加工(Pocket)、平域成組加工(Facemilling)和輪廓成組加工(Profile)。
2.2 模具實例編程
如圖1所示為一產品模具,下面對此零件進行數控編程,其具體步驟如下:
(1)打開該模型的SolidWorks格式文件,將模型加載進來。
(2)進入設計模塊,建立模型毛坯,設定毛坯的尺寸和模型尺寸相同。
(3)進入加工模塊,彈出一個對話框,進行初始化,選擇Fanac三軸加工“Fanac3X”型。
(4)點擊刀具庫按鈕調用刀具φ10R1和φ8R1的立銑刀。
(5)點擊成組加工中的粗加工,選中零件模型后點擊兩次右鍵,在粗加工設置對話框內設置步距50,加工余量0.3,進給速度800,主軸轉速900,切削增量0.5,選用φ10R1,其余默認,點擊確定計算刀路。
(6)點擊成組加工中的邊界投影加工,選中零件模型后點擊兩次右鍵,在彈出的對話框中設置步距20,進給速度1200,主軸轉速1500,選用φ10R1,其余默認,點擊確定計算刀路。如圖4所示。
(7)點擊成組加工”中的“輪廓銑”,選中零件模型后點擊兩次右鍵,在彈出的對話框中設置加工余量0,進給速度1200,主軸轉速2300,切削增量0.5,選用φ8R1,其余默認,點擊確定計算刀路,點擊“刀具回原點”→“主軸停止”→“切削液關閉”。刀具路徑如圖5所示。
(8)點擊模擬加工”按鈕進行模擬仿真,檢查無誤。
3 NC代碼生成
在EdgeCAM的界面上,當對零件進行了一個完整的加工過程之后,確認刀具路徑無誤,這時只需要選擇正確的后置應用程序,并點擊工具欄中的快捷按鈕,然后輸入生成的機床代碼文件的名稱即可。點擊“生成NC代碼按鈕生成NC代碼,輸入代碼文件的名稱為“NC1”,點擊確定后系統會自動進行后置處理。
對NC代碼的編輯,EdgeCAM提供了一個專用于機床代碼文件的編輯器,類似于VC++、VB的程序編譯器,程序中的不同用處的字符,用不同的顏色予以表示,界面友好,而且編輯、修改等操作與Windows的習慣方式相同。
4 結論
從數控加工的一般步驟探討和研究了EdgeCAM在模具制造中的應用,并針對具體實例進行了工藝編程,分析了與其它CAM軟件的不同點,為EdgeCAM在數控加工領域的推廣應用提供了參考數據。基于圖形化編程的EdgeCAM應用于模具的數控加工,程序調試時間大為減少,生產效率大幅度提高,動態的實體模擬加工仿真功能也很吸引入,且在仿真過程中可以任意地放大、旋轉、拖動等動態操作,真正做到了模擬過程的隨心所欲,具有較好的推廣價值。
(審核編輯: 智匯胡妮)
分享