一、二维零件数控加工编程

一、二维零件数控加工编程

待加工的零件如图7-7所示，要求铣削加工外形轮廓，并完成4个孔的钻削加工。

1.几何造型步骤

（1）生成一个60mm×40mm的矩形。

（2）生成两条水平线和一条垂直线。

（3）将矩形的左垂直线打断成两段，并进行修剪。

（4）加工4个倒圆角。

（5）修剪矩形的左垂直线和两条水平线。

（6）生成4个圆。

图7-7　二维加工零件图

2.生成刀具轨迹的步骤

（1）使用外形铣削功能模块生成加工外轮廓的刀具轨迹，采用φ10mm的圆柱铣刀。

（2）使用钻孔功能模块生成加工4个孔的刀具轨迹，采用φ5mm的钻头。

（3）按表7-2设置刀具及切削加工参数和刀具参数。

表7-2　切削加工参数及刀具参数

3.几何造型

步骤1：启动MasterCAM系统。

步骤2：构造一个矩形，如图7-8所示。

（1）选择主功能菜单（MAIN MENU）→绘图（Create）→矩形（Rectangle）→1点（1 point）；

（2）输入左下角（Enter the Lower Left corner）：0，0；

（3）输入宽度（Enter the width）：6 0；

（4）输入高度（Enter the height）：4 0；

（5）按适当化（Fit）图符，使生成的图形适合图形显示区域。

步骤3：构造两条水平线和一条垂直线，如图7-9所示。

（1）选择主功能菜单（MAIN MENU）→绘图（Create）→线（1ine）→任意线段→端点（Endpoints）；

（2）指定第一个端点（Specify the first endpoint）：-5，27.5；

（3）指定第二个端点（Specify the second endpoint）：25，27.5　完成第一条线；

（4）指定第一个端点（Specify the first endpoint）：-5，12.5；

（5）指定第二个端点（Specify the second endpoint）：25，12.5　完成第二条线；

（6）指定第一个端点（Specify the first endpoint）：20，30；

（7）指定第二个端点（Specify the first endpoint）：20，10　完成第三条线。

步骤4：将矩形的左垂直线打断成两段，使用如图7-9所示中的选择点。

（1）选择主功能菜单（MAIN MENU）→修改（Modify）→打断（Break）→两断（2 pieces）；

（2）选择图素（select an entity）：选择P1；

（3）输入断点（Enter the breakpoint）：选择P2。

这时左边的垂直线已被打断成两段，但是在图形上看不出来。生成的新图形，如图7-10所示，应该与图7-9相同。

图7-8　构造一个矩形

图7-9　直线构造

图7-10　左边的垂直线被打断后的图形

步骤5：使用如图7-10所示的选择点生成4个倒圆角，倒圆角之后的图形如图7-11所示。

（1）选择上层功能菜单（BACK UP）→上层功能菜单→倒圆角（Fi11et）→半径（Radius）；

（2）输入圆角半径（Enter the fi11et radius）：5；

（3）选择点P1、P2，完成第一个倒圆角；

（4）依次选择点P3～P8，完成其余3个倒圆角。

步骤6：使用如图7-11所示的选择点修剪矩形的左垂直线和两条水平线，修剪后的图形如图7-12所示。

（1）选择上层功能菜单（BACKUP） →修剪（Trim） →两个物体（2 entities）；（2）选择一个物体去做修整（Select the entity to trim）：选择P1；

（3）修整到另一物体（Select the entity to trim to）：选择P2修剪垂直线的上半部；（4）选择一个物体去做修整（Select the entity to trim）：选择P3；

（5）修整到另一物体（Select the entity to trim to）：选择P4修剪垂直线的下半部（完成修剪）。

步骤7：构造4个圆，如图7-13所示。

图7-11　倒圆角之后的图形

图7-12　修剪之后的图形

图7-13　构造4个圆

（1）选择主功能菜单（MAIN MENU） →绘图（Create） →圆弧（Arc） →点直径圆（pt Dir cir）；

（2）输入圆心点（Enter the center point）：50，20；

（3）输入直径（Enter the diameter）：5：按Enter键接受预设值；

（4）输入圆心点：40，30；

（5）输入直径（5.）：按Enter键接受预设值；

（6）输入圆心点：30，20；

（7）输入直径（5.）：按Enter键；

（8）输入圆心点：40，10；

（9）输入直径（5.）：按Enter键。

4.刀具轨迹生成

步骤8：启动外形铣削功能模块，使用如图7-13所示的选择点，生成加工外轮廓的刀具轨迹。

（1）选择主功能菜单（MAIN MEUN） →刀具轨迹（Too1 paths） →外形铣削（Contour）；

（2）输入文件名（F：＼mill＼t.nci）：ex1；

（3）定义外形1（define contour 1）：从外形成链方式菜单（Chaining method）中选择成链物体（chain）；

（4）选取外形的第一个图素（Select the firs tentity in the contour）：选择P1；

（5）附注：成链方向为顺时针方向；

（6）选择封闭外形（Close） →选择外形终止（End here），完成外形的定义→选择执行（Done），进入外形铣削参数表（Contour Parameters）。

步骤9：设定外形（Contour）铣削参数。

（1）设定外形铣削参数；

（2）选择数控（NC）按钮，进入刀具及加工参数设置。

步骤10：设定刀具及加工参数。

选择执行（Done）按钮，完成外形铣削参数的设定，并生成外轮廓铣削加工的刀具轨迹，如图7-14所示。

步骤11：接受刀具轨迹。

（1）选择Write，写出刀具轨迹，如图7-15所示；

（2）接受刀具轨迹吗（Accept this tool path segments）？选择Yes，接受刀具轨迹。

图7-14　外轮廓加工刀具轨迹

图7-15　外轮廓加工刀具中心仿真轨迹

步骤12：使用如图7-15所示的选择点，启动钻孔加工编程模块，并选择4个钻孔位置。

（1）从Tool paths菜单中选择钻孔（Drill）功能；

（2）从钻孔位置输入方式（Select points）菜单中选择手动输入（Manua1）方式；

（3）从钻孔位置点（Point）定义方式菜单中选择圆心（Center）定义方式；

（4）依次选择P1、P2、P3和P4，然后按Esc键，完成钻孔位置点的定义；

（5）各点间画线以显示顺序吗（Draw the path between points）？选择Yes；

（6）这个顺序正确吗（Is the path OK）？选择Yes，进入钻孔参数表（Drilling Parameters）。

步骤13：定义钻孔参数。

步骤14：选择数控（NC）按钮，设定刀具及加工参数。选择执行（Done）按钮，完成钻孔参数的设定。

步骤15：接受钻孔刀具轨迹。

（1）选择Write，写出刀具轨迹，如图7-16所示；

（2）选择Yes，接受刀具轨迹；

（3）重复使用这些点吗（Repeat with same points）？选择No；

（4）钻孔刀具轨迹被插入如图7-15所示的外轮廓加工刀具轨迹中，如图7-16所示，其三维轴侧投影如图7-17所示。

图7-16　钻孔刀具轨迹插入外轮廓加工刀具轨迹（仿真）

图7-17　钻孔刀具轨迹插入外轮廓加工刀具轨迹

步骤16：关闭刀具轨迹文件。

（1）选择结束程序（End program），关闭刀具轨迹文件（.nci）；

（2）执行后置处理程序吗（Run the post processor？）：选择No。

步骤17：选择数控机床特性文件。

（1）选择主功能菜单（MAIN MEUN） →公用管理（NC utils） →后置处理（Post proc）→更换数控机床特性文件（Change）；

（2）输入文件名（F：＼mill61\*.pst、）：mpfan（或其他所需要的数控机床特性文件的名称）。

步骤18：执行后置处理程序，将刀具轨迹文件（.nci）转换为NC代码文件（.nc）。

（1）选择执行（Run）；

（2）输入刀具轨迹文件名（F：＼mill＼t.nci）：exl；

（3）输入NC程序文件名（F：＼mill＼nc＼exl.nc）：接受预设文件名。

步骤19：编辑NC程序。

（1）选择主功能菜单（MAIN MENU） →文件（File） →编辑（Edit） →NC程序（NC）：

（2）输入文件名（F：\mill）：ex1。

该零件加工的数控程序如下：

%（PROGRAMNAME—EX 1）

（DATE，Day-Month-Year-21-10-05 TIME，Hr：Min-20：36）

（TOOL-01　DIA.OFF.-01 LENGTH-01 DIA.-10.000 2D-CONTOUR）

（TOOL-02　DIA.OFF.-02 LENGTH-02 DIA.-5.000 DRILL/MISC）

O0010

N10 G00 G40 G49 G80 G90

N12 G91 G28 Z0.

N14 G28 X0.Y0.

N16 G92 X0.Y0.Z0.

N18 T1 M06

N20 G0 G90 X-20.Y-10.S3000 M3

N22 G43 H1 Z3.M08

N24 G1 Z-8.F10.

N26 G41 D1 X-10.F15.

N28 G3 X0.Y0.I0.J10.

N30 G1 Y12.5

N32 X15.

N34 G3 X20.Y17.5 I0.J5.

N36 G1 Y22.5

N38 G3 X15.Y27.5 I-5.J0.

N40 G1 X0.

N42 Y40.

N44 X55.

N46 G2 X60.Y3 5.I0.J-5.

N48 G1 Y5.

N50 G2 X55.Y0.I-5.J0.

N52 G1 X0.

N54 G3 X-10.Y-10.I0.J-10.

N56 G40 G1 Y-20.

N58 G0 Z3.

N6O M05

N62 G91 G28 Z0.M09

N64 T2 M06

N66 M01

N68 G0 G90 X30.Y20.S1500 M3

N70 G43 H2 Z10.M08

N72 G98 G81 Z-5.R3.F15.

N74 X40.Y10.

N76 X50.Y20.

N78 X40.Y30.

N80 G80

N82 M05

N84 G91 G28 Z0.M09

N86 G90

N88 M30

%