基于PowerMILL自动编程的多轴数控机床加工

刘敏

【摘 要】本文介绍了自动编程技术的产生，阐述了多轴数控机床加工时自动编程技术的应用。以叶轮模型为例，利用PowerMILL进行自动编程，并对零件进行数控加工。最终得出自动编程技术可以提高多轴加工的效率。

【关键词】自动编程；PowerMILL；数控机床

【Abstract】It introduces the automatic programming technology and the application of multi axis CNC machining automatic programming technology. Taking the impeller model as an example， It uses PowerMILL for automatic programming， and the parts for CNC machining. Finally， the automatic programming technology can improve the efficiency of multi axis machining.

【Key words】Automatic programming； PowerMILL； Numerical control machine

1 自动编程技术的产生

自动编程（Automatic Programming）也称为计算机编程。将输入计算机的零件设计和加工信息转换称为数控装置能够读取和执行的指令（或信息）的过程就是自动编程。随着数控技术的发展，数控加工在机械制造业的应用日趋广泛，数控编程能力与生产不匹配的矛盾日益明显。随着计算机技术的逐步完善和发展，给数控技术带来了新的发展奇迹，其强大的计算功能，完善的图形处理能力都为数控编程的高效化、智能化提供了良好的开发平台。目前，CAD/CAM图形交互式自动编程已得到较多的应用，是数控技术发展的新趋势。随着CIMS技术的发展，当前又出现了CAD/CAPP/CAM集成的全自动编程方式，其编程所需的加工工艺参数不必由人工参与，直接从系统内的CAPP数据库获得，推动数控机床系统自动化的进一步发展。

2 多轴数控机床加工的造型和编程

所谓多轴加工就是在原有三轴加工的基础上增加了旋转轴的加工.如4轴、5轴等。多轴加工一般不可能再用手工编程，多轴数控机床加工零件的复杂性，决定了编程必须采用CAM软件自动编程。经过几十年的发展，CAD/CAM技术在五轴联动、五面体加工等高端的应用也已经相当广泛，在中国，引进的有关CAD/CAM系统就有Cimatron，Delcam，Mastercam，UG，Solidege， Solid-works， Pro/Engineer等，国内自主品牌的CAD/CAM系统几乎只有北航海尔的CAXA系统。对于五轴加工，根据不同的加工对象，这些系统各有所长，比如说，在磨具制造的五轴加工方面，Delcam的Powermill功能在特征技术、后处理、干涉检查、加工循环和仿真切削等方面都比较强大，操作使用方便。

3 数控加工编程软件PowerMILL

Delcam 是世界领先的专业 CAD/CAM 软件公司。PowerMILL是英国Delcam Plc公司出品的数控加工编程软件系统。PowerMILL功能强大，加工策略丰富，采用全新的中文WINDOWS用户界面，并且提供完善的加工策略。能够帮助用户产生最佳的加工方案，来提高加工效率，软件可以减少手工修整，快速产生粗、精加工路径，并且几乎能够在瞬间完成任何方案的修改和重新计算，因此缩短了85%的刀具路径计算时间，对2-5轴的数控加工包括刀柄、刀夹进行完整的干涉检查与排除。PowerMILL具有集成的加工实体仿真，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。PowerMILL 中包含有多个全新的高效初加工策略，这些策略充分利用了最新的刀具设计技术，从而实现了侧刃切削或深度切削。PowerMILL 提供了多种高速精加工策略，如三维偏置、等高精加工和最佳等高精加工、螺旋等高精加工等策略。

4 典型零件多轴数控机床的加工

3）数控编程

根据预设的加工工艺路线完成各阶段数控编程，贴出加工表格截图。

4）数控程序后处理

输出零件的数控加工程序，并完成表1的工艺单编制。

5）将程序导入五轴加工中心，进行加工，加工结果如图7所示。

5 结语

从叶轮的数控编程和加工可以看出，采用自动编程技术，能够提高CAM 系统的使用效率 ；支持多轴加工，提升企业技术的应用水平；先进加工模拟，降低加工中心的试切成本；无过切与碰撞，排除加工事故的费用损失。多轴数控机床结构的复杂性，工艺设计的周密性，编程技术的复合性，机床操作的灵活性，决定了多轴数控机床应用的广泛性。

【参考文献】

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[2]张伯霖.高速切削技术及应用[M].北京：机械工业出版社，2002.

[3]陶学恒，马丽敏.五轴联动并联机床的三维实体建模及运动仿真[J].机械工程师，2005（9）：48-49.

[责任编辑：杨玉洁]