浅谈MasterCAM在模具文字雕刻中的应用

只看该作者 · 发表于 2005-1-24 17:00:21

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    雕刻工作，但对于雕刻量需求比较小且雕刻范围比较窄、雕刻尺寸较大的模具加工厂来说，单独购买专用于雕刻的雕刻专用软件、刀具和机床来说并不经济。随着技术的发展，目前各生产厂家已经拥有高性能的、可进行高速加工的、速度达到万转以上的高速加工中心，这为利用适宜的加工软件配合高速机床实现加工中心替代雕刻机床提供了可能。
    MasterCAM 是美国CNC Software公司开发的基于Win9X以及WinNT的CAD/CAM软件包，其9版本的文字功能得到了进一步加强，不但可以提供MasterCAM系统的字体，还可利用Windows系统的字体。同时，MasterCAM提供丰富的粗精加工切削方式，它能完成2～5轴数控铣削加工编程，通过建立雕刻模型，选择合理加工方式即可达到文字雕刻的目的。
二、加工所用文字模型的建立
    MasterCAM中文字的定义是由线、圆弧和NURBS曲线组成的。如图1所示，单击主菜单中Create→Next menu→Letters，即可弹出如图2所示的文字建立对话框，其中包含定义字体、文字大小、字体的定位方式以及可以以某一直径的圆建立环形文字等参数(参见图3)。在选择字体，大小、定位方式并键入文字内容后，单击确定即可建立二维文字。当然如果你需要建立实体文字，也可在建立二维文字地基础上利用拉伸、投影等方法完成。
    需要注意的是，在建立文字时，细微的局部可能不便于加工，因而应该根据技术要求、机床及刀具情况考虑选择文字的字体，对不便于加工的部位进行合理的局部修缮。
三、各种雕刻方式及其实现方法
    我们把雕刻简单归结为线型、凸凹型和曲面型等三种基本类型，每种类型的实现有其独特的实现方式，也有相似点，下面就各种类型的实现方式进行初步地探讨。
1. 线形雕刻
(1)线形文字的建立
    如图1所示，单击主菜单中 Create→Next menu→Letters，弹出如图２所示文字建立对话框。在这个对话框中设置字体及其大小、定位方式并键入文字内容后，单击确定，即可建立二维线形文字，如“DIE AND BOLD OF YONGE”。
(2)雕刻加工
    如图4所示，单击主菜单中Toolpaths→Contour，选择串连方式为窗选(Windows)，框选“DIE AND BOLD OF YONGE”，选择刀具路径的搜索点，单击DONE，出现如图5所示的刀路参数对话框。
选择合适的加工刀具，给定合理的切削参数和加工深度，补偿方式选OFF选项(MasterCAM v9)，点击确定，即完成刀具路径的生成。
    需要注意的是，在进行线形雕刻时我们必须选用拥有垂直吃刀能力的加工刀具。
    单击主菜单中NC UTILS→VERIFY，进行加工验证，效果如图6所示。
2. 凸凹型雕刻
(1)模型建立
    单击主菜单中 Create→Next menu→ Letters，在弹出文字建立对话框中设置字体为幼圆，大小为300、定位方式为水平，键入“福”，单击确定。
(2)凹型加工
    单击主菜单中 Toolpaths→Pocket，选择串连方式为窗选(Windows)，框选“福”，选择刀具路径的搜索点，单击DONE，出现刀路参数对话框，如图7、图8所示。
(3)凸型文字加工
    凸型加工的方法可参照上面的凹型加工方法，但必须建立边界，然后将字作为岛屿处理。其他加工方式参照凹型加工。最终加工效果如图10所示。
3. 曲面型文字的雕刻
(1)模型建立
    使用软件的曲面(Surface)和文字(Letter)功能建立如图11所示的曲面文字图形。
(2)加工方法
    单击主菜单中Toolpaths→Surface，根据实际情况选择合适的曲面加工方法，本例选择了平行加工方法，假设已经进行了粗加工，刀具选择Φ16球刀进行半精加工，Φ6球刀进行精加工，参数如图12所示。
(3)加工效果
    单击主菜单中的NC UTILS→VERIFY，进行加工验证，效果如图13所示。
4. 其他
    如果利用图形矢量化软件对各类图像进行转化，取得MasterCAM的读入支持格式，还可以对图像进行雕刻。具体实现方式可参照上述方法，笔者不再一一叙述。
五、结论
    通过以上方法，可以进行各种文字形式的加工，达到了利用普通加工中心进行雕刻的目的，基本可以满足小批量大尺寸模型雕刻文字的要求。