Power MILL软件在曲面零件多轴加工中的自动编程

崔静，侯延升

（1.陕西工业职业技术学院数控工程学院,陕西咸阳,712000；2.陕西彩虹电子玻璃有限公司,陕西咸阳712000）

1.引言

随着科学技术的发展，加工零件的结构和形状在不断改进，对加工质量要求越来越高。手工编程的方式已满足不了加工的要求。对于曲面类零件的多轴加工，采用手工编程的方法已无法完成。采用自动编程的方法来实现，既可提高编程效率又可提高加工质量，自动在多轴加工中发挥着重要的作用。文章以风罩零件（如图1）为例，主要研究Power MILL软件对曲面零件多轴加工自动编程的具体方法。通过软件的使用，可提高编程效率，降低生产成本。

2.采用PowerM ILL自动编程

Power MILL是英国Delcam Plc公司出品的功能强大、加工策略丰富的数控加工编程软件系统。采用全新的中文WINDOWS用户界面，提供完善的加工策略，帮助用户产生最隹的加工方案，从而提高加工效率，减少手工修整，快速产生粗、精加工路径，并且任何方案的修改和重新计算几乎在瞬间完成，缩短85%的刀具路径计算时间，对2-5轴的数控加工包括刀柄、刀夹进行完整的乾涉检查与排除。具有集成一的加工实体仿真，方便用户在加工前了解整个加工过程及加工结果，节省加工时间。

2.1 自动编程前的准备工作

2.1.1 新建加工项目

启动Power MILL2010软件，打开Power MILL系统。

2.1.2 输入模型

在下拉菜单中单击“文件”→“输入模型”，打开“输入模型”对话框，在所存盘的文件中选择零件模型（采用Pro/E软件，对风罩零件进行实体造型，具体过程略。），文件类型选择，然后单击“打开”（如图 2）。

2.1.3 零件工艺分析

风罩零件属于曲面类零件，需要两面加工，整个加工过程按照粗精加工划分工序。即采用模型区域清除进行粗加工，三维偏置精加工进行二次粗加工，高精加工进行最终的精加工。继而需要使用三把刀具。（工艺表见表1）

2.2 风罩底面加工

2.2.1 建立坐标系

右击左边资源管理器中的“用户坐标系”→“产生并定向用户坐标”→“用户坐标系在选项顶部”，产生坐标系1，右击“坐标系1”打开用户坐标系编辑器，将X轴旋转180度。

2.2.2 创建毛坯

2.2.3 创建刀具

（1）创建粗加工刀具：在资源管理器中右击“刀具”树枝，在快捷菜单中选择“产生刀具”→“刀尖圆角端铣刀”，打开“刀尖圆角端铣刀”表格，进行刀体部分参数设置。完成上述参数设置后，单击“关闭”按钮，即可创建一把刀尖圆角端铣刀d10r1。

（2）创建三维偏置精加工刀具：在资源管理器中右击“刀具”树枝，在快捷菜单中选择“产生刀具”→“球头刀”，打开“球头刀”表格，进行刀体部分参数设置。完成上述参数设置后，单击“关闭”按钮，即可创建一把球头刀bn6。

（3）创建等高精加工刀具:在资源管理器中右击“刀具”树枝，在快捷菜单中选择“产生刀具”→“球头刀”，打开“球头刀”表格，进行刀体部分参数设置。完成上述参数设置后，单击“关闭”按钮，即可创建一把球头刀bn3。

2.2.4 设置进给率、快进高度、加工开始点和结束点

2.2.5 底面加工

（1）计算模型区域清除进行粗加工

（2）计算三维偏置精加工刀具路径进行二次粗加工

首先，激活球头刀bn6在综合工具栏中单击刀具路径策略按钮，打开“策略选取器”对话框，选择“精加工”选项卡，打开“精加工刀具路径策略”对话框，在该对话框中选择“三维偏置精加工”，然后单击“接受”按钮，打开“三维偏置精加工”表格，进行参数设置。设置完成后，单击“计算”按钮，生成刀具路径。激活精加工刀具路径，进行精加工仿真。过程如图5所示。

（3）计算等高精加工刀具路径进行等高精加工

首先，激活球头刀bn3，在综合工具栏中单击刀具路径策略按钮，打开“策略选取器”对话框，选择“精加工”选项卡，打开“精加工刀具路径策略”对话框，在该对话框中选择“等高精加工”，然后单击“接受”按钮，打开“等高精加工”表格，进行参数设置。设置完成后，单击“计算”按钮。生成刀具路径。激活精加工刀具路径，进行精加工仿真。过程如图6所示。到此，底面所有加工完成。

2.3 风罩零件正面加工

2.3.1 重新设定坐标系，进行零件正面加工。

将未加工面朝上，右击Power MILL资源管理器中的用户坐标系，点击“产生并定向用户坐标系”-选择“使用毛坯定位用户坐标系”。选择毛坯上表面中心点，会产生一个名称为“1”的新的坐标系。右击该名为“1”的坐标系，在快捷菜单中选择“激活”，出现设定坐标系操控版。按照右手笛卡尔原则，重新设置坐标系三个轴的方向。设置完成后点击按钮如图7。

2.3.2 设置快进高度

2.3.3 设置加工开始点和结束点

2.3.4 计算粗加工刀具路径进行粗加工

2.3.5 计算三维偏置精加工刀具路径进行二次粗加工

首先，激活球头刀bn6在综合工具栏中单击刀具路径策略按钮，打开“策略选取器”对话框，选择“精加工”选项卡，打开“精加工刀具路径策略”对话框，在该对话框中选择“三位偏置精加工”，然后单击“接受”按钮，打开“三维偏置精加工”表格进行设置。设置完成后，单击“计算”按钮生成刀具路径。激活精加工刀具路径，进行精加工仿真。过程如图9所示。

2.3.6 计算等高精加工刀具路径进行等高精加工

首先，激活球头刀bn3，在综合工具栏中单击刀具路径策略按钮，打开“策略选取器”对话框，选择“精加工”选项卡，打开“精加工刀具路径策略”对话框，在该对话框中选择“等高精加工”，然后单击“接受”按钮，打开“等高精加工”表格，进行参数设置。设置完成后，单击“计算”按钮。生成刀具路径。激活精加工刀具路径，进行精加工仿真。过程如图10所示。

2.4 计算清角刀具路径进行清角加工

2.5 程序后置处理

在PowerMILI资源管理器中，右击精加工刀具路径cu-d10r1-d，在弹出的快捷菜单中选择“产生独立的NC程序”选项，系统即在NC程序树枝上产生cu-d10r1-d刀具路径的独立NC程序。接着双击资源管理器中的“NC程序”树枝，展开NC程序列表，右击cu-d10r1-d刀具路径，在弹出的快捷菜单中选择“设置”选项，打开图12所示NC程序：cu-d10r1-d窗口，按图12所示设置参数，完成后，单击“写入”按钮，即以记事本的形式产生NC程序存于E/：1122.tap文件，打开如图13所示。依据同样的方法，即可输出其他刀具路径独立的NC程序。

2.6 数控加工

后置程序传入机床，进行零件加工（如图14）。

3.结语

采用PowerMILI软件，针对曲面零件进行多轴自动编程，可大大提高编程效率，缩短零件制造周期。通过软件的加工策略，可清楚地了解加工过程中刀具是否干涉、路线是否合理，进而设计出最适合的刀路，提高加工精度。

[1]廖海平，曾翠华.PowerMILI的后处理应用技巧[J].模具制造，2007,（6）:61-64.

[2]朱克忆.PowerMILI数控加工编程实用教程[M].北京：清华大学出版社，2008.