技術(shù)

　          
      摘要：在經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)上運行CAD/ CAM 生成的數(shù)控軟件要克服很多困難。本文對運用GSK990M 數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)MasterCAM
      自動編程加工的方法進行了初步的探索，對加工程序的適應(yīng)性進行了分析。結(jié)果說明：運用GSK990M 數(shù)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)兩軸半自動編程加工。
          關(guān)鍵詞：MasterCAM；NC 程序；GSK990M；適應(yīng)性
          MasterCAM 是我國目前機械加工行業(yè)使用較為普遍的一種CAD/ CAM 軟件，它在CAD
      部分提供了多種造型功能，不僅有完備的二維、三維線框造型，而且有多種實用的曲面造型功能及擴展的標準幾何圖形的造型功能。在CAM
      部分，MasterCAM 可對零件圖形直接編制刀具路徑（NCR）。此外，MasterCAM
      還具有加工功能強大、廣泛適應(yīng)的可擴展的前后置處理能力、強大的外界接口功能、人機界面友好、易學易懂等特點。由于具有以上特點，在眾多的CAD/
      CAM軟件中，MasterCAM 因較為適合廣大中小企業(yè)而得到較廣泛的應(yīng)用。
          GSK990M 是廣州數(shù)控設(shè)備廠開發(fā)的經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)，在華南地區(qū)有眾多的使用客戶。本文作者在實踐教學和實際工程應(yīng)用中，對應(yīng)用GSK990
      數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)MasterCAM 自動加工進行了探索，并歸納如下。

      1 MasterCAM NC 程序格式對機床數(shù)控系統(tǒng)適應(yīng)性分析
          Master CAM 作為一種通用性很強的CAD/ CAM
      軟件，它自動生成的數(shù)控加工程序能適應(yīng)很多種類的數(shù)控機床，但程序中有些獨特的格式卻與大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)都不直接兼容，所以一般都要對MasterCAM
      生成的程序作一些局部的修改（
      以上所述的格式不是指數(shù)控的指令系統(tǒng)，如果機床的指令系統(tǒng)不兼容，則首先要在中選擇合適的后處理器，產(chǎn)生與本機兼容的數(shù)控程序）。這種修改不但對經(jīng)濟數(shù)控銑床是必要的，即使是在數(shù)控加工中心上也是需要的。修改的范圍或內(nèi)容，隨著機床的不同可能會有些區(qū)別。如果使用者在MasterCAM
      中已建模，并已建好刀具路徑，進入操作管理，點擊圖中的Post 的對話框，在框中勾選Save NC file
      和Edit（圖1），確認后建立新的NC文件名，即自動生成MasterCAM NC 文件。要使該NC文件的格式符合GSK990M
      要求，還必須經(jīng)相應(yīng)的處理。
          就GSK990M 而言，文件的格式應(yīng)該作以下幾項改動。
          1. 1 程序名的修改
          GSK990M 數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定程序的名稱以“：” 打頭，后面帶數(shù)字來表示程序名。而MasterCAM
      的程序第一行只有百分號%，沒有后面的數(shù)字，這不符合該機系統(tǒng)的規(guī)定。所以要在第一行用“：” 符號代替原百分號%，并在后面加上一個不全為0
      的四位數(shù)的數(shù)字，系統(tǒng)才能識別程序。
          1. 2 注釋語句的刪除
          MasterCAM 生成的程序前面有幾行英語注釋，它們分別是：
      （PROGRAM NAME）
      （DATE. . . TIME）
      （FLAT ENDMILL. . . . ）
          上面三段分別是表示程序名稱，程序生成的日期（年、月、日）
      及時間，使用刀具的種類、刀具號、刀具直徑等內(nèi)容。這三段的內(nèi)容與運行軌跡無關(guān)，需要刪除。需要注意的是，如果程序中使用了多把刀具，每換一把刀就會出現(xiàn)一次有關(guān)刀具的注釋，在修改程序時要全部找出來，一次性刪除。
          1. 3 個別不兼容指令或不起作用的指令的修改
          作這項修改，要求操作者具有數(shù)控編程的基本知識，并熟悉自己使用的操作系統(tǒng)。根據(jù)廣州GSK990M 型機床的情況，有以下幾種情況可以作改動：
          一 是刪除或更改不兼容指令，如刪除程序開頭和結(jié)尾出現(xiàn)的代碼“AO”。對深孔鉆的鉆孔指令程序段進行局部改寫。
          二 是刪除一些經(jīng)濟型機床不具備的功能指令，比如，MasterCAM
      遇到多種刀具切削時，數(shù)控加工中心具有自動換刀與刀具補償功能，而GSK990M
      數(shù)控銑床則只能采用人工換刀，因此，應(yīng)刪除調(diào)用刀指令（如T1M6）、刀具正向補償（G43）
      指令、取消刀度長度補償指令（G49）。此外，由于機床不能變頻調(diào)速，主軸速度功能S 也應(yīng)刪除。
          三 是為簡練程序刪除一些不起作用的指令，如程序初始化時的G21、G40、G49、G80、G90
      等指令（注：這些指令如果在程序中不是起初始化作用，則不能刪除），因為這些指令都是系統(tǒng)默認狀態(tài)，可以刪除。

      2 MasterCAM NC 程序?qū)C床運動功能適應(yīng)性分析
          2. 1 設(shè)備功能對刀路軌跡的限制
          GSK990M 屬經(jīng)濟型數(shù)控銑床，它不具備三軸聯(lián)動的功能。因此，在對兩維和三維圖形編制刀路時，應(yīng)考慮以下的功能限制。
          2. 1. 1 下刀方式
          在型腔加工中，為有效保證切入的順利進行，MasterCAM
      一般采用螺旋進刀。這種進刀方式從工件上面開始，螺旋向下切入。由于采用的連續(xù)加工的方式，可以比較容易保證加工精度。而且，由于沒有速度突變，可以用較高的速度進行加工。但是，由于GSK990M
      不具備三軸聯(lián)動的功能，所以不能采取螺旋進刀方式，一般用以下進刀方式代替：
          一
      是垂直進刀。這種導入方式首先需要用鉆頭在工件上鉆一個孔，然后再垂直進刀。垂直導入方式直接明了，不需要太多的計算。先在工件上鉆一個孔可以避免產(chǎn)生極大的沖擊力。但這種導入方式不容易排屑。
          二
      是斜線進刀。這種方式是令刀具與工件保持一定斜角進刀，直接銑削到一定的深度，然后在平面內(nèi)進行來回銑削。因為采取側(cè)刃加工，加工時需要設(shè)定刀具切入加工面的角度。
          三 是折線進刀。這種方式是刀具以折線下降的方式進刀，到達一定深度后，水平銑削平面。折線進刀是斜線進刀的改進方式。
          2. 1. 2 某些三維圖形的刀路
          在MasterCAM
      的三維曲面加工刀路中，有七種曲面粗加工方式和十種精加工方式。在這些刀路中，有相當部分涉及到三軸聯(lián)動，由于機床運動功能的限制，這些刀路有的不能在GSK990M
      機床上運行（ 如Radial 放射式），有的需要對刀路的參數(shù)作特殊的限制才能運行（如平行式Surface Rough
      Parallel）。根據(jù)筆者對部分典型零件的加工體會，比較適合的刀路有粗加工的等高外形式（ Surface Rough Contour）
      和挖槽式（Surface Rough Pocket）以及精加工的等高外形式（ Surface Finish Contour）。因此在GSK990M
      機床上加工三維曲面受到一定的限制。
          2. 2 坐標系的使用
          MasterCAMNC 程序采用G54 作為工件坐標系。在GSK990M 系統(tǒng)中，有兩類建立坐標系的方法，一是將原MasterCAM
      的G54 坐標系改為G92 坐標系，它通過設(shè)置坐標原點（ 程序原點）
      到刀具起點的有向距離來實現(xiàn)坐標系的建立。建立坐標系后，還需增加刀具移動的指令。G92 坐標系適合單件零件的加工。
          另外一個是直接采用MasterCAM 的G54 坐標系，可通過輸入某工件的坐標系原點的機床坐標值而設(shè)置出G54 坐標。G54
      坐標系適合批量生產(chǎn)，在很多中小企業(yè)中得到廣泛采用。
     
      3 結(jié)束語
          在GSK990M 應(yīng)用MasterCAM
      進行自動編程加工盡管在某些功能上受到一定的限制，作為一種經(jīng)濟型數(shù)控銑床，由于其具有極好的可靠性和易操作性，能勝任各種高精度切削，因此得到較廣泛應(yīng)用，經(jīng)濟效益明顯.