摘要：以轎車車輪中的部分凹槽結(jié)構(gòu)為例，通過CAD繪制成形的切槽刀具圖形，在Mastercam軟件中建立刀具，并采用虛擬加工線替代實(shí)際加工線的方式實(shí)現(xiàn)對凹槽部位的車削加工；最后對已加工部位進(jìn)行了剖切面三坐標(biāo)掃描，驗(yàn)證了加工效果符合造型要求。
 
　　Mastercam是現(xiàn)代加工技術(shù)中一種常用的軟件，其不僅可以創(chuàng)建不同加工方式下的標(biāo)準(zhǔn)刀具，同時(shí)也面向用戶提供自定義的刀具創(chuàng)建途徑，方便用戶根據(jù)被加工件的特殊要求創(chuàng)建相應(yīng)刀具。本文根據(jù)凹槽的結(jié)構(gòu)特性和被加工要求，創(chuàng)建了成形刀具，通過制作虛擬加工線編輯加工程序，并對加工效果做了驗(yàn)證。
 
　　1. 繪制刀具圖形
 
　　待加工結(jié)構(gòu)由R0.5mm、R14mm圓弧和1mm寬的直線構(gòu)成，如果使用標(biāo)準(zhǔn)切槽刀具加工，只能選用刃帶兩端圓弧R0.5mm、直線長度為1mm、刀片整體寬度為2mm的標(biāo)準(zhǔn)刀片，但刀片強(qiáng)度不夠，極易損壞。因此結(jié)合凹槽結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種成形切槽刀片，該刀片切削刃上半部分成形于凹槽結(jié)構(gòu)中的R0.5mm和1mm直線，下半部分為R3mm圓?。辉诩庸み^程中，刀片的上半部分保證凹槽的R0.5mm和1mm直線造型，下半部分車削其他部位，同時(shí)該刀片整體寬度為4.5mm，可以增加刀片的整體強(qiáng)度。在CAD中創(chuàng)建刀具的截面圖形，如圖2所示，并將文件保存為DWG文件格式。
 
　　2. 創(chuàng)建刀具
 
　　Mastercam中用戶可以自定義刀具，但要求刀具圖樣的二維圖中刀桿與刀片分別位于不同圖層，且刀桿與刀片必須不同顏色。首先用Mastercam打開保存好的DWG格式刀具圖形，以R0.5mm圓弧圓心為參考點(diǎn)將刀具圖形移動至原點(diǎn)處，然后將刀具圖形保存為MCX的文件格式。
 
 MCX格式的刀具
 
　　在車床加工的模式下，選擇車刀管理→右鍵新建刀具，刀具類型選擇自定義，在圖形菜單下，導(dǎo)入保存好的MCX文件，刀具形式定義為切槽車削。Mastercam只提供單圓弧半徑及單圓弧中心設(shè)置，針對成形的切槽刀具無法識別刀片寬度，因此刀片只能選擇以R0.5mm或R3mm進(jìn)行單圓弧定義，本文以R0.5mm圓弧為例創(chuàng)建刀具并保存至刀具庫中
 
　　3. 制作虛擬加工線
 
　　由于刀具定義了R 0.5mm圓弧半徑及中心，因此在編程時(shí)需要制定以R0.5mm單圓弧車削的虛擬加工線來替代成形刀具車削的實(shí)際加工線。單圓弧R0.5mm與R3mm兩者實(shí)際加工時(shí)圓心相差2.5mm，因此將實(shí)際加工線中的R3mm圓弧加工部分向外偏置2.5mm，然后將其沿Y軸向上平移1mm（實(shí)際刀片中兩圓弧之間Y軸方向有1mm間距），沿X軸向右平移2.5mm，并將其與原R0.5mm圓弧加工部位重新圓弧相切，連接形成以R0.5mm圓弧加工的虛擬加工線。
 
　　4. 選擇加工路徑、生成加工程式
 
　　在車削模式下，路徑選擇的虛擬加工線，選擇創(chuàng)建好的切槽刀，，生成加工G代碼如下：
 
　　5. 驗(yàn)證加工效果
 
　　將加工后的凹槽部位做剖切面，并使用三坐標(biāo)掃描剖切截面，并與原造型線對比。對比可知，加工后的剖面造型符合原造型要求。
 
　　 6. 結(jié)語
 
　　隨著現(xiàn)代機(jī)械結(jié)構(gòu)的多樣化，針對特定結(jié)構(gòu)采用成形刀具的加工是保證產(chǎn)品符合設(shè)計(jì)初衷的重要手段。本文針對無法用現(xiàn)有刀具加工的特殊凹槽結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的成形刀具，并根據(jù)其加工過程，完成了加工程式的編輯，為成形刀具在現(xiàn)代加工技術(shù)中的應(yīng)用提供了一種解決方案。