五、曲面加工仿真模拟

产品的设计制造一般分为CAD、CAM及后处理(POST)等3个步骤。CAD的功能是生成机械加工中工件的几何模型。CAM的功能是生成一种通用的刀具位置(刀具路径)数据文件(NCI文件)，该文件包含有加工中进刀量、主轴转速和冷却控制等指令。后处理则是使用CNC控制器相应的后处理器将NCI文件解译成用户CNC控制器可以解读的NC码。有了CAD模型后，就可利用CAM系统提供的多种形式的刀具轨迹生成功能进行数控编程。刀具路径模拟是生成NC文件的必要前提，即数控工艺的创成为NC加工程序的生成准备了必要的工艺信息。

下面以屏底模具的曲面部分的加工为例，介绍刀具轨迹的生成。在MasterCAM中，不同的加工模组用不同的参数来定义其生成的刀具路径。这里采用的是三维铣床加工系统的挖槽加工。设定毛坯参数（进行工作设定）， 生成挖槽式刀具路径，选择所需加工的曲面，选择挖槽铣削刀并设定刀具参数如图9和图10所示。

图9 刀具参数设定一

图10 刀具参数设定二

在设置挖槽粗加工参数时涉及到走刀路线选择问题。如图11所示的3种凹槽加工的走刀路线中，图11b的走刀路线与球面轮廓最为接近，所以选图11b的路线。

a) b) (c)
图11 三种走刀路线

系统会自动计算曲面，进行刀具路径的生成。生成的刀具路径如图12所示。

图12 刀具路径生成

刀具路径生成后，可进行实体模拟，如图13所示。

图13 实体仿真模拟

六、CNC文件的生成

刀具路径生成后经后置处理，就可以生成NC文件，即自动生成数控加工程序，这些程序可应用于加工中心进行零件实体加工。本例中生成的曲面粗加工CNC程序较长，此处省略。

七、结束语

CAM技术的迅猛发展，软硬件水平的进一步完善，为模具工业提供了强有力的技术支持，为企业的产品设计、制造和生产水平的发展带来了质的飞跃，已经成为现代企业信息化、集成化和网络化的必然选择。MasterCAM具备CAD/CAM功能，兼容性很好，能与几乎所有的数控机床配合使用。它具有很强的三维立体造型功能和加工功能，并可进行刀具路径仿真模拟，可以自动生成用于多种数控机床的NC代码，高效地进行零件加工。我们所生成的CNC程序经生产使用，完全满足了彩显模具的数控加工要求。