caxa與mastercam在平面數(shù)控銑加工中質(zhì)量與效率的比較研究

1、<p>　　CAXA與Mastercam在平面數(shù)控銑加工中質(zhì)量與效率的比較研究</p><p>　　摘 要：文章以平面數(shù)控銑加工為例，借助CAXA，MASTERCAM9.0軟件，采用相同的平面加工方法和有關(guān)參數(shù)，對兩種軟件在加工表面質(zhì)量、加工效率等特性進(jìn)行了理論分析和實驗研究，以便尋求更好的造型、數(shù)控程序生成的方法，為同類的平面加工提供一些借簽。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：C

2、AXA；Mastercam；平面加工；質(zhì)量；效率；比較 </p><p><b>　　1 概述 </b></p><p>　　為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，適應(yīng)產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的要求，產(chǎn)品生產(chǎn)向縮短周期、降低成本、提高生產(chǎn)質(zhì)量方向發(fā)展。在機械制造領(lǐng)域，計算機技術(shù)和機械制造技術(shù)的相互結(jié)合與滲透，產(chǎn)生了計算機輔助設(shè)計與制造（Computer Aided Design a

3、nd Manufacturing），這樣的一門綜合性應(yīng)用技術(shù)，簡稱CAD/CAM。 </p><p>　　它具有效率高、功能強，加工質(zhì)量高等特點。文章主要是通過 CAXA＼Mastercam的運用，使我們掌握零件的繪制、模擬加工，數(shù)控程序的生成。從而學(xué)會CAXA＼Mastercam在加工中的應(yīng)用，并學(xué)會在不同使用場合上選用不同的軟件的方法。 </p><p>　　如何使數(shù)控軟件生成的程序能

4、提高平面的加工質(zhì)量和效率是數(shù)控銑加工技術(shù)的重點和難點問題。在相關(guān)的研究文獻(xiàn)報道中，深入、系統(tǒng)、綜合的研究基于CAD/CAM的數(shù)控平面加工質(zhì)量和效率者尚不多見，以致人們難以根據(jù)被加工平面零件的具體情況，正確選用軟件進(jìn)行程序的生成，也就難以滿足提高質(zhì)量和效率、降低成本的要求，文章就是基于上述問題進(jìn)行的一些探討。 </p><p><b>　　2 毛坯設(shè)置 </b></p><

5、p>　　在數(shù)控銑床上加工圖1工件。毛坯為35X35X30半圓柱體，以它為載體進(jìn)行理論實驗加工。 </p><p><b>　　3 加工參數(shù)選擇 </b></p><p>　　粗加工刀具選用平頭銑刀，精加工選用球頭銑刀。 </p><p>　　3.1 切削用量的選擇 </p><p>　　平面銑加工時，加工參數(shù)如表1

6、所示。 </p><p>　　3.2 走刀方式的選擇 </p><p>　　往復(fù)式走刀方式：加工軌跡從起始點到終點，再回到起始點，切削效率高。但由于在往復(fù)形成逆、順銑交替進(jìn)行，影響了表面加工粗糙度和精度，故常用于粗加工。 </p><p>　　單方向走刀方式：加工軌跡從起始點到終點后，調(diào)轉(zhuǎn)走刀方向回到起始點，再到終點，如此連續(xù)進(jìn)行。其加工痕跡一致，表面加工質(zhì)量高，但

7、其切削效率低，故多用于零件的精加工。 </p><p>　　3.3 切削精度和余量的選擇 </p><p>　　平面粗加工時，常用加工公差為0.05-0.025mm，粗加工預(yù)留量一般為0.2-0.5mm。 </p><p>　　平面精加工時，一般選球頭刀，常用加工公差為0.005-0.025mm，工件小、精度要求高，則其公差、進(jìn)刀量、進(jìn)給率均應(yīng)取小些，反之亦然。 &

8、lt;/p><p><b>　　4 選擇加工方法 </b></p><p>　　文章是研究CAXA，Mastercam9.0兩種軟件的質(zhì)量與效率的，因此可選兩軟件的共同加工方法：（等高粗/等高精）加工，這樣便于進(jìn)行比較。而且為了便于比較，本次研究在所有參數(shù)選擇上是一致的。 </p><p><b>　　5 加工結(jié)果 </b>&

9、lt;/p><p>　　針對以上用同種加工方法，在設(shè)置參數(shù)相同情況下，從以下兩方面分析與比較。 </p><p>　　（1）表面精度分析。 </p><p>　　Mastercam9.0（往復(fù)） Mastercam9.0（單向） </p><p>　　從圖4、5所示對比中可以看出來：采用Mastercam9.0軟件加工出來的表面紋理流暢均勻，質(zhì)量

10、較好；采用CAXA制造工程師加工出來的表面紋理較為粗糙，質(zhì)量不夠高。得出：無論是采用（往復(fù)）加工，或者采用（單向）加工。Mastercam9.0比CAXA制造工程師，理論加工質(zhì)量要高。CAXA制造工程師在加工過程中有抬刀動作，加工不連續(xù)。而Mastercam9.0在加工過程中幾乎沒有抬刀動作，這是它們表面質(zhì)量差別的主要原因。 </p><p>　　（2）加工效率分析。 </p><p>　

11、　從表2中可以看出：無論粗加工時間、精加工時間、總加工時間，往復(fù)、單向加工。Mastercam 9.0加工效率要好于CAXA制造工程師。CAXA制造工程師之所以理論加工時間上較長，是因為與它的走刀路線有關(guān)的，我們給出他們的走刀路線圖，如圖6、圖7所示。 </p><p>　　圖6中A-C-D-B-A-B-D-C-A；幾乎沒有抬刀動作；A-C-D-B-A；沒有抬刀動作。 </p><p>　

12、　圖7中A-B-D-E-G-H-J-K；抬刀到B點；B-C-E-F-H-I-K-L；后抬刀到A點重復(fù)以上路線，在加工過程中因為有抬刀動作再加上有空行程，是造成加工時間長的原因。A-B；抬刀到D點；D-E；抬刀到G點；G-H；抬刀到J點；J-K；抬刀到B點；B-C；抬刀到E點；E-F；抬刀到H點；H-I；抬刀到K點；K-L再回到A點，再次按照以上路線循環(huán)；有抬刀動作和空行程，是造成加工較長時間的原因。 </p><p&

13、gt;　?。?）另外從圖2所示加工軌跡上也可以看到：用CAXA制造工程師所生成的粗精加工軌跡在相同條件下比Mastercam 9.0生成的軌跡要稠密，也是造成加工時間較長的原因。 </p><p><b>　　7 結(jié)束語 </b></p><p>　?。?）在采用等高加工方法進(jìn)行平面加工時：Mastercam 9.0在質(zhì)量與效率上要優(yōu)于CAXA制造工程師。 </

14、p><p>　　（2）Mastercam是基于PC平臺的CAD/CAM軟件，它具有很強的加工功能，該軟件零件設(shè)計造型功能不是很強大，因此應(yīng)有必要結(jié)合CAXA工程師軟件較強大的設(shè)計造型功能和易學(xué)易用的特點，對零件進(jìn)行設(shè)計造型和加工編程的工作。 </p><p>　?。?）在CAXA制造工程師環(huán)境下將MXE類型文件轉(zhuǎn)換成X_T類型的文件：在CAXA制造工程師環(huán)境下做出圖形，再啟動主菜單的“文件”-

15、“另存為”，系統(tǒng)彈出文件另存為對話框，單擊“保存類型”對應(yīng)的下拉列表框，選擇保存文件類型為“X_T”格式，再輸入文件名，單擊保存按鈕，將文件存儲在預(yù)定的目錄中，MXE類型文件將成功轉(zhuǎn)換成X_T類型文件。再在有Mastercam9.0情況下直接單擊文件，即可打開文件進(jìn)行圖形軌跡的生成。驗證得知，這是復(fù)雜零件的很好的一種造型、軌跡生成方法。 </p><p>　?。?）在驗證過程中，我們用Mastercam9.0生成

16、的程序從新放到CAXA制造工程師中再進(jìn)一步生成程序，結(jié)果往復(fù)加工用了（150分中）、單向加工用了（168分鐘），他們和原來在Mastercam9.0下生成的加工時間往復(fù)加工（2時13分34秒）、單向加工用（2時28分33秒）相比，得出結(jié)論：CAXA制造工程師比Mastercam9.0加工時間分別多了12.30%和13.09%。這是CAXA制造工程師軟件本身比Mastercam9.0軟件生成程序加工慢的比率。 </p>&l

17、t;p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]孫江宏，陳秀梅.MastercamCAD/CAM實用教程[M].北京：科學(xué)出版社，2002. </p><p>　　[2]陳貴銀.CAXA的三維設(shè)計與數(shù)控加工[J].機床與液壓，2003（6）. </p><p>　　作者簡介：劉曉超（1981，11-），男，河南焦作人，本