Mastercam X5 NC 编程在 XD40A 数控铣床中的加工实现

Mastercam X5 NC 编程在 XD40A 数控铣床中的加工实现 Mastercam X5 NC 编程在 XD40A 数控铣床中的加工实 现 2013 年第 2 期漳州师范学院学报自 然科 学 版No. 2. 2013 年 ( 总第 80 期)Journal of Zhangzhou Normal University (Nat. Sci. ) General No. 80 文章编号:1008-7826201302-0050-05 Mastercam X5 NC 编程在 XD-40A 数控 铣床中的加工实现林志伟 闽南师 范大学 物理与 电子信息工程 系,福建 漳州 363000 摘 要: 以椭圆 图 形为 例, 阐 述了 Mastercam X5 的 NC 编 程 及后 处理功 能, 通 过传输 软件 CIMCO Edit 和 自制的数据传输线完成 PC 与 XD-40A 数控 铣 床的 现场通 讯 ,实 现了 一 种 CAD 与 CAM 相结合的加工方法 关键词 :Mastercam X5 ; 现场通 讯 ; 数 控铣床 ; CAM中图 分类 号 : TH164 文献 标 识码 : A The Realization of Mastercam X5 NC Programming In XD ? 40A CNC Milling MachineLIN Zhi-wei Department of Physics and Electronic Information Engineering,Minnan Normal University, Zhangzhou, Fujian363000,China Abstract: Taking elliptic graphics as an example, the NC programming and post-processing function of Mastercam X5 are elaborated. Through the transmission software CIMCO Edit and homemade data line, the communication between PC and CNC is completed. The combination of CAD and CAM processing method is realizedKey words: Mastercam X5 ; site communication ; CNC Milling Machine ; CAM 数 控铣床是在普通铣床的基础上集成了数字控制系统, 可以在程序代码的控制下较精确地进行铣削加 工的机床. 通过控制面板手动编译的NC (Numerical Control ) 程序可以实现直线插补、 圆弧插补和孔加工但对于复杂形状和不规则形状的曲线和曲面,手动编程无法准确获得插补点坐标,采用CAMComputer Aided Manufacturing 设计软件, 可将 插补计算转化为图形的设计和刀具路径的设置, 通过软件 的编程功能 [1] 自动计算图形的坐标 ,生成NC 程序, 并经过一定的后处理修改, 最后导入数控系统中进行实体加工, 从 [2,3] 而使设计的过程简单化、图形化,实现了一种CAD 与CAM 高度结合的图形交互式自动编程加工本文 [4] 以外形铣削为例,介绍Mastercam x5 在XD-40A 数控铣床的实现过程 1 Mastercam X5 外形铣削设计 1.1 图形绘制 以椭圆图形为例,在 Mastercam X5 中绘制长轴 12mm , 短轴 6mm 椭 圆 ,设定椭圆几何中心位于系统 坐标原点,长、短轴设计尺寸误差分别为 12 ? 0.05mm 和 6 ? 0.05 mm ,如图 1 所示 1.2 加工参数的设置 1.2.1 边界盒设置 在Mastercam X5 工具栏中依次选择机床类型- 铣床- 默认, 在工作 窗口出现如图 2 机床工作组对话框. 选 收稿日 期: 2013-01-12 作者简 介: 林志伟1982-, 男, 福建省漳州市人, 讲师, 硕士研究生. 第 2 期 林志伟 :Mastercam X5 NC 编程在 XD-40A 数控铣 床中的加工实 现 51 择设置,制定边界盒为矩形,其尺寸参照待加工毛坯尺寸:长 40mm 、宽 30mm 、高 20mm ,如图 3 [5] 所示 图 1 椭圆图形图 2 机床工 作组图 3 边界盒尺寸图 4 刀具路径 设置对话框 1.2.2 刀具加工路径设置 在Mastercam X5 工具栏选择刀具路径- 外形铣削,以串联方式选取椭圆外轮廓为铣削对象,刀具路径 设置对话框如图 4 所示,采用等高外形铣削. 刀具路径的参数设置主要包括:刀具选择参数、切削参数和 [6] 共同参数 1 刀具选择参数 根据零件的尺寸及现有加工条件, 选择直径为 4mm 的 平 底铣刀, 在 Mastercam X5 刀具选择界面设置 铣床的主轴转速、进给速率、下刀速率和提刀速率等,这些设置将以 M 指令和 F 指令的形式出现在后处 理的 NC 程序中. 刀具选择参数设置如图 5 所示 图 5 刀具 设置 图 6 切 削深度设置52漳州师范学院学报(自然科学版) 2013 年 2 切削参数 切削参数主要包括刀具补偿、贯穿、深度切削和分层切削 以逆时针的方式加工椭圆外形,补偿方式为右补偿 本次加工不从毛坯中取下零件,因此不选择贯穿项 深度切削和分层切削分别决定深度尺寸和平面尺寸的被吃刀量, 决定了外形铣削的粗、 精加工的工艺 安排. 深度切削和分层切削参数设置如图 6 和图 7 所示 图 7 分层切削设置图 8 共同参 数设置 3 共同参数 共同参数主要决定粗、 精加工工序间的参考高度、 下刀位置和加工深度. 其中参考高度设置为 25mm , 下刀位置设置为 10mm , 加工深度设置为-10mm,即椭圆的高度为 10mm ,共同参数设置如图 8 所示 1.2.3 刀路仿真加工和 NC 程序的生成 完成刀具加工路径设置后,使用 Mastercam X5 的验证加工功能,进行刀路仿真加工,仿真加工效果 如图 9 所示 图 9 Mastercam X5 仿 真加工效果图 图 10 NC 数控程 序 经 Mastercam X5 加工验证, 确定图形与工序无误后, 点击操作管理工作栏中的后处理按钮, 生成 NC 数控程序,部分程序如图 10 所示 2 数控铣床与计算机的通讯 2.1 数据传输接线 XD-40A 型数控铣床提供了 9 针和 25 针两种串口连接方式,其中 9 针串口作为扩展用,若用户需要, 可进行连线焊接扩展. 本次连接采用 25 针转 9 针的串口连接方式,接线如图 11 所示. 自制的数据传输 线 第 2 期 林志伟 :Mastercam X5 NC 编程在 XD-40A 数控铣 床中的加工实 现 53 如图 12 所示图11 CNC 与 PC 的串 口连接 图 12 自制 25 针转 9 针数据传 输线 2.2 传输软件 采用 CIMCO Edit 作为 NC 程序的传输软件, 现场传输中将传输等待选项 勾选为 ON , 其余参数必须与 1中数控铣床的通讯参数一致 2.3 通讯参数设置 [7] 数控铣床的通讯参数设置 及其含义如表 1 所示 表 1 参数号 设定值 0000 00000010(表示采用ISO格式的传输代码) 0(表示选择串口 COM1 ) 0020 0100 00100110(表示 TV 检查开 ,EOB格式,奇偶校验位为偶校验) 10001001(表示停止位2位,ASCII格式输出,FEED不输出) 0101 0102 0(表示采用CD1) 0103 11(表示波特率设置为 9600) 2.4 后处理数控程序的修改 后处理 程序 的修改 即将 Mastercam X5 自动生成 的数控 程序 修改成 完全 适用于 XD-40A 数控铣 床 Fanuc-oi 系统的加工程序,需要修改的内容如下: 1. 修改程序号为 O8888 ,以便进行快速检索; 2. 准备程序中的 A0. 修改成 Z10 ,目的在于在将铣刀置于足够高的安全 点; 3. 准备程序中的圆弧插补号 H1 修改成 Fanuc-oi 系统可识别的 D1 ; 修改后的程序可被 XD-40A 数控铣床直接读取,在毛坯上铣削椭圆外形 2.5 程序的传输操作 1. 使用自制数据传输线连接计算机和 XD-40A 数控铣床; 2. 启动 XD-40A 数控铣床,检查铣床是否处于正常工作状态并无任何报警信息; 3. 启动计算机,打开传输软件 CIMCO Edit ,打开后处理修改后的 NC 程序,使其处于待传输的状态; 4. 选择机床的操作方式为 EDIT 方式; 5. 依次按下功能键[ SYSTEM] 、[All IO] 、[ 操作] ; 6. 输入程序号 O8888 ,按下功能键[ 读入] ; [8] 7. 在两者通讯参数统一,程序无误情况下,数控铣床XD-40A 成功读入椭圆的外形铣削NC 程序 3 数控加工成型