5軸加工相對(duì)三軸加工而言，具有很多優(yōu)越性，比如可以擴(kuò)大加工范圍，提高加工效率和加工精度等。因此，5軸加工目前在制造業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，5軸加工的刀具路徑生成方法逐漸被各大CAM軟件公司列為研究重點(diǎn)。作為實(shí)用性很強(qiáng)的MasterCAM軟件，它在其 V9版新增了比較成熟的5軸（含4軸）加工模塊，主要提供了5種生成5軸加工刀具路徑的方法，即曲線、鉆孔、拔模角面、曲面流線和多重曲面5軸加工方法，同時(shí)還有4軸加工法。本文講述了4個(gè)MasterCAM V9典型應(yīng)用實(shí)例，對(duì)于想了解這方面更多的內(nèi)容的讀者，本文將是不錯(cuò)的選擇。
MasterCAM V9的5軸模塊對(duì)于常規(guī)涉及的曲面加工已經(jīng)能夠基本夠用了，但是5軸加工有一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的問題，那就是首先要解決后置處理程序的問題。因?yàn)?軸數(shù)控機(jī)床的配置多種多樣，有工作臺(tái)雙擺動(dòng)，主軸雙擺動(dòng)，工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)與主軸擺動(dòng)復(fù)合運(yùn)動(dòng)等多種形式，所以盡管MasterCAM V9提供了5軸加工模塊，但要使生成的刀具路徑能夠后置處理成適合某5軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)加工的NC程序，首先應(yīng)開發(fā)出適應(yīng)所使用的5軸機(jī)床的后置處理程序。
筆者在工作實(shí)踐中，通過參考相關(guān)資料，仔細(xì)研究并驗(yàn)證后，開發(fā)出了適應(yīng)FIDIA T20的5軸機(jī)床后置處理程序。在此基礎(chǔ)上應(yīng)用MasterCAM V9的5軸加工模塊，進(jìn)行了一些較成功應(yīng)用。
一、開發(fā)FIDIA T205軸后置處理程序
筆者利用MasterCAM V9提供的一個(gè)通用5軸后處理程序模板，即MPGEN5X_FANUC.PST，首先在充分了解模板的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的基礎(chǔ)上，修改該程序模板的某些設(shè)置，即可得到適應(yīng)FIDIA T20系統(tǒng)的5軸后置處理程序。
1. FIDIA T20的配置
主軸頭雙擺動(dòng)，B為主動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸，A為從動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸，B軸在XZ平面內(nèi)擺動(dòng)，A軸在YZ平面內(nèi)擺動(dòng)，B軸的范圍是±360°，A軸的范圍≤＋104°
2. 修改MPGEN5X_FANUC.PST文件
針對(duì)FIDIA T20的配置修改MPGEN5X_FANUC.PST文件，如圖1所示。
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圖1
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二、5軸鉆孔的應(yīng)用
我們?cè)趯?shí)際加工中，往往需要鉆曲面上的5軸法向孔或者石油鉆頭上的5軸切削齒孔，這些孔均要在T20上進(jìn)行。以前的做法是在MasterCAM中先作出這些5軸孔的軸線，然后一根一根分析計(jì)算出每根線的B、A角度，最后手工在NC文件中輸入B、A角度值。這種方法效率不高，而且容易出錯(cuò)。借助MasterCAM V9中Drill5ax的5軸鉆孔功能，得到5軸鉆孔刀具路徑，然后用修改后的5軸后置處理程序進(jìn)行POST，即可自動(dòng)獲得鉆法線孔的NC文件。這樣不僅提高了編程效率，同時(shí)又減少了出錯(cuò)機(jī)率。以圖2鉆曲面法向孔為例，說明MasterCAM V9中Drill5ax5軸鉆孔功能的應(yīng)用。
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圖2
(1)先按曲面上的點(diǎn)作出曲面法向孔軸線；
(2)生成法向孔加工刀具路徑：選擇Toolpaths－Multiaxis－Drill5ax，出現(xiàn)圖3所示對(duì)話框，點(diǎn)擊“Points/Lines”選項(xiàng)，用Endpoints方式選擇每個(gè)法向孔軸線的下端點(diǎn)，相當(dāng)于控制了刀具軸線的方向；
(3)選完要加工的點(diǎn)后，出現(xiàn)5軸鉆孔對(duì)話框，參數(shù)設(shè)置如圖4所示；
(4)用修改后的MPGEN5X_FANUC.PST后置處理程序后處理（Post）后得到的NC文件如圖5所示。
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圖3
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