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基于Solidworks与Mastercam的CAM应用初探

发表时间: 2014/5/6 作者: 伏和红 来源: 万方数据
关键字: CAM Solidworks Mastercam 
本文利用Solidworks软件强大的三维造型功能和Mastercam软件强大的CAM功能,以Solidworks 2013和MastercamX5为例,提出基于Solidworks与Mastercam的CAM应用新思路。通过实例,首先利用Solidworks 2013构建待加工零件的三维模型,再将该三维模型导入到MastercamX5软件中,并利用实体串连选择加工轮廓,生成零件数控加工路径。
 

1 引言

    Solidworks软件是达索旗下Solidworks公司的产品,是目前使用较多的3D设计软件之一。Solidworks软件具有强大的三维造型功能,其操作界面具有简单、友好和易用的优点。

    Mastercam软件是市面上主流的CAM软件之一。Mastercam软件具有强大的CAM功能,易学易用,在企业中获得了广泛的应用。

    本文将Solidworks软件强大的三维造型功能和Mastercam软件杰出的CAM功能结合起来,以Solidworks 2013和MastercamX5为例,提出基于Solidworks与Mastercam的CAM应用新思路,并通过图1所示的简单加工实例对这一CAM应用进行初步探索。假设工件材料为45钢。

被加工零件图

图1 被加工零件图

2 构建被加工零件的三维模型

    这里首先利用Solidworks 2013构建被加工零件的三维模型,其主要过程及操作步骤如下:

    (1)新建零件文件。双击桌面上Solidworks 2013图标打开软件,单击“新建”按钮,选择“零件”并单击“确定”,新建一个.SLDPRT零件文件。

    (2)创建凸台1(60×60×5)。选择“前视基准面”作为草图绘制平面,单击草图选项卡下的“草图绘制”按钮,选择“中心矩形”,绘制以原点为中心的60×60的矩形草图,单击“退出草图”以完成草图绘制;选择特征选项卡下的“拉伸凸台/基体”按钮,方向1的深度值设为5,单件“√”,完成凸台1的创建。

    (3)创建凸台2(54×54×1)。选择凸台1的上表面作为草图绘制平面,采用与(2)类似的操作步骤,创建凸台2。

    (4)创建圆角。选择特征选项卡下的“圆角”特征,半径值设为5,并选择凸台2四周四条竖直边线,倒4个R5的圆角。

    (5)创建φ24×2的圆槽。选择凸台2的上表面为草图绘制平面,采用与(2)类似的操作步骤,绘制φ24的圆草图;选择特征选项卡下的“拉伸切除”按钮,方向1的深度值设为2,单件“√”,完成φ24×2圆槽的创建。

    利用Solidworks2013创建的被加工零件的三维模型如图2所示。

被加工零件的三维模型

图2 被加工零件的三维模型

3 生成被加工零件的加工路径

    这里将利用MastercamX5生成被加工零件的加工路径。

    3.1 零件加工工艺分析

    假设毛坯尺寸为65×65×8,该零件主要加工工艺过程如下:

    (1)铣平面;

    (2)铣60×60外轮廓;

    (3)粗铣54×54外轮廓;

    (4)铣φ24圆形槽;

    (5)精铣54×54外轮廓;

    (6)翻面铣平面,保证厚度尺寸。

    工序(1)、工序(6)可手动操作机床完成,工序(5)加工路径的生成与工序(3)类似,故本文仅以工序(2)、工序(3)及工序(4)为例介绍被加工零件加工路径的创建。

    3.2 零件加工路径的创建

    生成工序(2)、工序(3)、工序(4)加工路径的主要操作步骤如下:

    (1)在MastercamX5中直接打开Solidworks2013创建的零件文件。双击桌面上MastercamX5图标打开软件,单击“打开文件”按钮,在“打开”对话框中,待打开的文件类型选定为“Solidworks文件”,找到对应于被加工零件的.SLDPRT文件,单击“打开”。

    (2)进行机床群组相关设置。在“机床类型”菜单下,选择“铣床”、“默认”,并打开“机器群组属性”对话框。单击“刀具属性”选项卡,在刀具路径设置下,选中“按顺序制定刀具号码”;单击“素材设置”选项卡,选择“边界盒”,弹出边界盒选项对话框,延伸参数设置为X、Y方向分别为2.5,Z方向为0(因假设铣平面工序已完成),完成被加工零件毛坯尺寸的设置。

    (3)生成工序(2)的加工路径。

    ①被加工外轮廓的实体串连。在“刀具路径”菜单下,选择外形铣削,输入新的NC名称后,单击“√”,弹出串连选项对话框。在串连选项对话框中,依次选择“3D”、“实体串连”,并在被加工零件三维实体模型上选择60×60外轮廓的一条边线,在弹出的对话框中选择“其他面”(若未形成60×60的封闭轮廓),单击“√”,返回串连选项对话框,选定串连方向为顺时针,单击“√”,完成实体串连。

    ②外形铣削参数设置。完成被加工轮廓实体串连后,系统自动弹出外形铣削参数设置对话框。在参数设置对话框中,刀具类型设定为“外形铣削”;刀具可选择φ10平底立铣刀,进给率、主轴转速、下刀速率及其他切削参数根据实际生产经验及实际情况设定;切削深度设为-6。单击“√”,完成铣60×60外轮廓加工路径的生成。

    (4)生成工序(3)的加工路径。采用与(3)类似的操作步骤,生成粗铣54×54外轮廓的加工路径。

    (5)生成工序(4)的加工路径。操作步骤与(3)类似,不同的是刀具路径应选择“2D挖槽”。进给率、主轴转速、下刀速率、下刀方式及其他切削参数亦根据加工经验及实际情况确定。

    生成零件加工路径后,可进一步可生成相对应的G代码,导入数控系统后即可进行实际加工。

    利用MastercamX5生成工序(2)、工序(3)、工序(4)的加工路径如图3所示。

 被加工零件工序(2)、工序(3)、工序(4)的加工路径

图3 被加工零件工序(2)、工序(3)、工序(4)的加工路径

4 结论

    本文通过一个简单实例,介绍了如何综合利用Solidworks2013和MastercamX5软件生成零件的加工路径,对基于Solidworks及Mastercam软件的CAM应用进行初步探索。

    由于Mastercam软件三维建模功能较弱,建模过程比较繁琐,本文首先利用Solidworks2013完成被加工零件的三维建模,并将该三维模型直接在MastercamX5中打开,通过实体串连及相关切削参数的设置,完成零件加工路径的生成。

    由本文可以看出,通过综合利用Solidworks软件强大的三维建模功能和Mastercam软件卓越的CAM功能生成零件的加工路径,其操作过程比直接在Mastercam中创建零件的三维模型再生成其加工路径要方便快捷很多,尤其对于形状复杂的零件更是如此。



责任编辑:程玥