Mastercam加工電極方法及注意事項66

1、mastercam加工電極方法及注意事項劉越 摘 要本文通過使用mastercam軟件對面板電極的產(chǎn)生及加工過程的講解，使讀者對mastercam編程有更深一層的認識，從而達到舉一反三效果，對提高編程效率及編程質(zhì)量有所幫助。關(guān)鍵詞 mastercam 電極 放電間隙1.概述模具的生產(chǎn)及加工往往離不開電火花成形加工。電火花成形是通過工具和工件（正、負電極）之間脈沖性火花放電時的電腐蝕現(xiàn)象來去除多余的金屬，以達到對工件的尺寸、形狀和表面質(zhì)量預定的要求。電極加工質(zhì)量直接關(guān)系到模具的質(zhì)量的好壞。本文通過介紹面板電極的產(chǎn)生及加工，使讀者對使用mastercam軟件進行電極產(chǎn)生及加工應(yīng)用有所幫助。2.工件

2、分析及工藝規(guī)劃2.1工件分析如圖1所示為某面板的電極圖，用于加工面板鑲件型腔，材料為紫銅。其中四周外形及中間大凸臺帶有1.5度的拔模斜度，其余外形及各深臺帶有0.6度的拔模斜度。由于型孔無法清角，可將型孔用線切割進行加工，同時又便于放電加工時排氣。對于無法清角的部位，可由鉗工進行手工修銼清角。2.2加工坐標原點圖 1x：取模型的中心； y：取模型的中心； z：取底平面所在平面。2.3工藝分析先粗加工、再半精加工、精加工，最后清角。加工具體分析如下： 由于毛坯形狀為一個立方體，所以在局部區(qū)域有較大的余量，首先要進行粗加工，粗加工是為提高生產(chǎn)效率，迅速去除多余材料，因此刀具要求有足夠的強度，并盡量

3、選擇一把直徑較大的刀具。 根據(jù)電極材料尺寸25783及毛坯尺寸選擇采用圓角半徑r0.8直徑f25的鑲片銑刀。 采用外形及挖槽加工方式將各臺階面及外形多余量去除。 使用f10銑刀對各沉臺及顯示窗口的斜面進行去量加工。采用外形銑削及曲面等高外形銑削 使用f5銑刀對按鍵孔及小沉臺進行去量加工 使用f8銑刀采用曲面等高外形銑削進行精加工，為防止扎刀，將各沉孔及不加工的型孔用曲面進行俢補。用f8銑刀對沉臺進精加工 對各棱角r及顯示窗斜面進行精加工，用f4球刀按曲面等高外形銑削 使用f3對按鍵孔及顯示窗進行精加工，并對局部進行清角加工。 最后鉆穿絲孔f6。3.電極模型生成首先作電極的模型，電極通常使用型腔

4、部位的模型進行鏡像產(chǎn)生。而本例中使用另一種方式，通過布爾運算產(chǎn)生實體電極并對產(chǎn)生的模型作適應(yīng)性處理，使其適合電極的數(shù)控加工和使用電極進行的電火花加工。3.1做出三維實體型腔鑲件根據(jù)設(shè)計的型腔鑲件二維圖生成三維實體圖，然后只保留了需要進行電火花加工部分，如圖2所示為二維圖圖 2通過實體命令操作生成型腔三維圖如圖3所示圖 33.2布爾運算產(chǎn)生電極實體用擠出（extrude）命令產(chǎn)生一個實體，其面積大于型腔，高度大于型腔深度，所在上表平面與型腔上表面齊平，然后用布爾運算（boolean）中的切割（remove）命令生成一個電極實體，如圖1所示，然后根據(jù)電火花加工放電間隙用抽殼（shell）命令生成去

5、掉放電量的電極。3.3產(chǎn)生電極曲面新建一層，然后用實體產(chǎn)生曲面方式生成曲面電極，在用隱藏的方式將曲面的外表面全部隱藏，留下去掉放電量的電極曲面。再用旋轉(zhuǎn)（rotate）命令及平移（translate）命令曲面中心平移到編程的原點，使其與工件放置在機床上時所設(shè)定的工件原點一致。3.4創(chuàng)建加工使用曲線單擊主功能表繪圖 曲面曲線（curve）所有邊界，技巧及注意事項1在布爾運算時，拾取中間實體時，系統(tǒng)將顯示實體邊界，所以一定要將光標在實體邊緣移動使其變色再選擇。也可以做中間實體時，將實體所在面的z深度上設(shè)在高于型腔上表面0.001，這樣既不影響產(chǎn)生的實體，而且又便于選擇.。2不可以使用刪除的方法將生

6、成實體所使用到的直線和圓弧刪除，因為在重新計算實體時將要使用到。如果刪除相關(guān)圖形，則不能再進行實體重新計算，也就是不能進行任何參數(shù)的修改，實體特征的刪除等操作?？梢杂秒[藏命令對所有二維圖形隱藏。3將實體變?yōu)榍?，這樣可以保留原始圖形，在以后計設(shè)或編程過程中還可以進行檢查核對。另外，如果圖形設(shè)計出了較大的差錯，也可以重新創(chuàng)建。4可以使用平面進行邊界線的創(chuàng)建，只需選擇一次即可生成所有需要的邊界曲線，而如果選擇電極加工的曲面進行邊界線的繪制，則需要多次地單擊，并且極易出錯。4.電極粗加工用f25銑刀進行通過輪廓銑削（contour）進行去量加工，通過選取各凸臺面所在的曲線對凸臺面及外形進行去量加工。

7、底面加工到位，側(cè)面預留量為0.2；轉(zhuǎn)速為3000（r/m）；進給1500（mm/min）；最大z軸進給量為0.6(mm)。若不做二維圖，也可以用曲面挖槽（pocket）進行加工，其特點簡便快潔，但運行時間較長，并且要將各沉臺密封，防止扎刀。用f10銑刀左右兩邊大沉臺及顯示窗使用二維挖槽銑削（pocket）進行去量。選擇加工輪廓為腔的小端尺寸，轉(zhuǎn)速為2000（r/m）；進給800（mm/min）；最大z軸進給量為0.5(mm)；預留量為0.2。用f5銑刀對按鍵孔進行去量，采用輪廓銑削（contour）中的螺旋式漸降斜插方式，轉(zhuǎn)速為2000（r/m）；進給300（mm/min）；最大z軸進給量為0

8、.2(mm) ；預留量為0.2。并用曲面等高外形銑削對顯示窗口的斜面進行去量加工。5.電極精加工用f8的銑刀對整個曲面進行精加工，選擇曲面時將各沉臺、窗口用曲面修補，如圖所示4，然后使用曲面等高外形（contour）加工。轉(zhuǎn)速為2000（r/m）；進給1000（mm/min）；最大z軸進給量為0.1(mm)。圖 4用f4球刀按曲面等高外形對各r及顯示窗斜面精加工，轉(zhuǎn)速為3000（r/m）；進給1000（mm/min）；最大z軸進給量為0.1(mm)。用f3銑刀對按鍵孔精加工，選用二維輪廓銑削（contour）中銑斜壁，并對顯示窗進行局部進行清角加工，轉(zhuǎn)速為2000（r/m）；進給800（mm/

9、min）；最大z軸進給量為0.05(mm)。 最后用鉆頭f6穿絲孔。最后數(shù)控成形如圖5所示。圖 5技巧及注意事項1 pocket（挖槽）是加工中去除材料非常有效的一個加工方式。在加工中，開放式的挖槽或者外形需要挖槽的時候，可以指定從毛坯外部下刀。但如果要在封閉的區(qū)域進行挖槽加工，下刀就成了特別需要注意的問題了。通常采用螺旋式或者斜插式下刀的方式進行下刀。但有時可以先鉆下刀孔，然后指定下刀點在預鉆孔的位置進行下刀。這時只要在選取加工區(qū)域時，多選擇一個點，這時刀具將從這個點下刀。這個點可以通過輸入點的坐標方式給定，也可預先繪制一個點，以供后面選擇。 2當圖形簡單并帶有固定的脫模斜度時，可以使用二維

10、刀路的輪廓銑削（contour）及挖槽銑削（pocket）進行加工。需注意的是如果輪廓線位置并不是所需的錐角參考位置，請先在參考位置的高度層生成一個輪廓線再做錐角銑削。3“一寸短，一寸強”，指機床上加工刀具安裝盡量短。因為安裝在機床上的刀具本身就有如一條懸臂，主要切削作用力都落在自由端上。根據(jù)物理公式證明，其偏值與指數(shù)與刀具的長度成正比。刀刃上的偏置值是造成各種負面影響的主要原因，例如造成刀具的顫動，搖擺和沖擊負荷，而降低刀具的長度是控制刀具偏置最好方法。4使用刀具路徑轉(zhuǎn)換在選擇加工對象很復雜的情況下，只需做一次的選擇就能生成其他對應(yīng)的程序，這樣可簡化編程。另外當模型只有一部分，未作完整時，也

11、可以通過路徑轉(zhuǎn)換復制編程加工完成所有的加工。如本例電極按鍵孔加工就使用刀具路徑轉(zhuǎn)換功能中的平移（translate）完成其它按鍵加工。5過切檢查過切是mastercam經(jīng)常會發(fā)生的問題。過切可能出現(xiàn)在多曲面開粗，光刀，刀路修剪，外形，挖槽時，即使各種參數(shù)設(shè)定、立體圖都正確，也有可能發(fā)生，有些是軟件本身的失誤，最好的檢查方法是將刀路進行實體模似一遍，在各視圖反復檢查，沒有檢查的刀路程序決不允許上機。此外外形銑削時，下刀位置選擇不當，也會過切，只改變下刀位置，即可避免。6根據(jù)曲面特點及mastercam精加工刀路特點，可采取分區(qū)域加工，即將淺平面與陡斜面分開加工，平坦的表面選擇平行刀路加工，陡峭的

12、表面選擇等高刀路加工，這樣加出的曲面表面粗糙度小。6.總結(jié)盡管高速加工發(fā)展迅速，但電火花在復雜模具中的作用是不可代替的。電火花應(yīng)用于不便于直接切削加工的成型的部位，例如深窄小型腔，尖角，窄縫溝槽，深坑等處的加工。紫銅做為常用的電極材料，適用于加工一些形狀復雜，要求精度高和表面粗糙度要求低的型腔加工。紫銅的硬度很低，是比較容易加工的材料，可以選用高速鋼銑刀進行加工，而且其主軸轉(zhuǎn)速和進給速度都可以快一點。加工電極的刀具路徑安排一般是較大平底刀進行粗加工小的平底進行清角加工球頭刀精加工。此外電極的成型部分以下還有一段距離的安全余量和校調(diào)基準。由于紫銅材料價格較高，所以在加工前應(yīng)將電極材料切割成與電極形狀接近的形狀，在粗加工時，使用限制毛坯方式進行加工，以減少空走刀。電極在造型時，還可以直接截取型腔相對應(yīng)部分進行鏡 像產(chǎn)生，此時電極的形狀與與型腔相同，但需注意的 電火花加工時有放電間隙，這種放電間隙一般為0