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| Delcam FeatureCAM软件在线切割编程技术中的应用 |
| 新疆天业集团 王长林 |
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摘要：随着数控编程技术的不断发展，数控编程变得越来越智能化，加工工艺的不断完善。Delcam FeatureCAM中线切割CAM模块－FeatureWIRE编程特点是基于特征、基于知识、使用自动特征识别技术的全功能线切割CAM编程系统，FerureWIRE将自动匹配上下曲线，然后自动生成加工路径，最后进行仿真模拟，同时根据不同机床后置处理程序生成加工代码，然后就可以进行CNC加工。
关键词：线切割 电火花 FeatureCAM FeatureWIRE Delcam 曲线匹配
一、引言
随着数控编程技术的不断发展，数控编程变得越来越智能化，随着现代加工水平的不断提高，加工工艺的不断完善。许多以前需要多年加工和编程经验才能掌握的编程技术，现在都可以把这些宝贵的加工技术和加工工艺做成智能化模块，就像一个专家系统，我们只需要设定加工条件和边界条件，专家系统就会利用那些成熟和高效的加工策略，自动判断和选定最佳加工策略。所以这种模块化、智能化加工技术和编程技术，使得许多宝贵的加工技术和成熟的加工工艺可以得到继承，从而不断提升加工水平和不断完善加工工艺。特别是电火花线切割编程技术，更是如此，电加工技术在现代模具加工中有着不可替代的作用，五轴联动（X、Y、U、V、Z）精密线切割机床的不断发展，更是对于X、Y、U、V四周联动编程技术有了更高水平的要求，下文将针对四轴联动电火花线切割编程，结合Delcam公司的FeaturecCAM软件中电火花线切割编程模块FeatureWIRE，介绍线切割智能化编程技术。
二、Delcam FeatueCAM软件及FeatureWIRE模块编程特点介绍
Delcam FeatureCAM软件是原美国EGS公司开发的基于特征、基于知识、使用自动特征识别技术的全功能CAM软件。强大的自动特征识别功能，加速了从设计到加工的全过程。使用它使零件加工编程更方便，更简单，可极大地缩短加工编程时间，加工管理也更加有效。
产品系列包括:2.5轴铣削模块－FeatureMILL2.5D、3轴铣削模块－FeatureMILL3D、车削加工模块－FeatureTURN、车铣复合加工模块－FeatureTURN/MILL、线切割模块－FeatureWIRE、特征识别模块－FeatureRECOGNITION、实体造型模块－Solid Modeling、基座式夹具多面﹑多零件加工模块－Tombstone Machining及五轴定位加工模块－5-Axis Positional Machining。
Delcam FeatureCAM中线切割CAM模块－FeatureWIRE编程特点是基于特征、基于知识、使用自动特征识别技术的全功能线切割CAM编程系统。对于上下异型的加工工件我们无需再像通常的编程技术，先在三维CAD建模，再进行编程，FerureWIRE只需要上下异型加工工件的上下二维平面CAD曲线就可以了，FerureWIRE只需要设定加工工艺，加工条件，加工边界条件，FerureWIRE将自动匹配上下曲线，然后自动生成加工路径，最后进行仿真模拟，同时根据不同机床后置处理程序生成加工代码，然后就可以进行CNC加工了。
三、Delcam FeatueWIRE编程工艺流程和加工实例介绍
下面结合塑料异型材机头模具加工实例介绍Delcam FeatueWIRE编程工艺流程。如图所示为塑料异型材双玻压条机头模具三维实体模型、三维曲线图和平面曲线投影图。 （图片） 通常利用FeatureWIR加工工件时，我们只需要知道三维异型体的顶部曲线和底部曲线就可以了，不需要将曲线制作成三维实体模型，顶部曲线和底部曲线可以按实际工件高度在三维空间分布，也可以在一个平面上二维分布。具体加工步骤如下：
1、在FeatureCAMF中新建模型，选择加工模块，这里选择Wire EDM加工模块，同时选择测量单位为毫米。（图片） 2、输入加工数据，加工数据可以是曲线，也可以是曲面或者是实体。这里需要输入曲线数据，曲线数据可以利用第三方软件制作，再通过数据接口导入FeatureWIRE中作为加工曲线，可以输入的数据类型如图所示；（图片）
导入FeatureCAM的数据类型 也可以利用FeatureWIRE中的几何体构造器生成加工曲线，加工曲线可以共同绘制在在同一平面上，这样在进行FeatureWIRE编程的时候，通过选择顶部加工曲线和底部加工曲线将位于同一平面上的加工曲线分别沿Z轴方向投影到UV加工平面和XY加工平面上，再通过设定工件厚度运算UV加工平面相对于XY加工平面的相对距离，从而定位顶部曲线和顶部曲线的相对位置；也可以将顶部曲线和底部曲线分别绘制在UV加工平面和XY加工平面上。（图片）
FeatureWIRE几何体构造器 3．设定加工毛坯，根据输入的加工数据，选择根据零件尺寸计算毛坯尺寸，FeatureWIRE可以自动根据加工工件的尺寸计算最佳毛坯尺寸的大小，也可以根据实际加工需要调整毛坯尺寸。（图片） 4、建立新特征（图片） 具体步骤如下：
（1）根据输入的加工数据和加工工艺要求，选择加工具体加工类型，本实例中根据双玻压条的曲线数据和加工要求，应该选择4轴阳模特征加工；
（2）选择顶部加工曲线，如果加工曲线被绘制在同一平面上，这个选项将决定哪个个曲线将沿着Z轴被投影到UV加工平面上，如果加工曲线分别被绘制在XY加工平面和UV加工平面上，直接选择位于UV加工平面上的曲线作为顶部曲线。
（3）选择底部加工曲线，如果加工曲线被绘制在同一平面上，这个选项将决定哪个个曲线将沿着Z轴被投影到XY加工平面上，如果加工曲线分别被绘制在XY加工平面和UV加工平面上，直接选择位于XY加工平面上的曲线作为底部部曲线。
（4）设定自顶部曲线Z位置偏置，定位加工工件相对于机床坐标系在Z轴方向上的位置。
（5）设定加工工件实际厚度，这时候顶部加工曲线和底部加工曲线会根据设定的厚度值自动沿着Z轴方向分别被投影到UV加工平面和XY加工平面；
（6）设定穿丝点和切入切出，根据实际工件穿丝位置确定穿丝点，选择最佳切入切出位置。
（7）进行顶部加工曲线和顶部加工曲线的曲线匹配，细节调整加工路径。
（8）选择加工策略和电极丝偏置选项等，这些设置就是设定具体的加工工艺，加工条件和加工边界条件；
（9）确认前面设定的加工工艺条件和加工策略；
（10）产生加工切削数据，包括冷却条件，进给，补偿等；
（11）确定加工过程和加工工艺；
（12）点击完成选项，产生加工工路径和加工工艺表单数据，这些数据可以根据具体的加工条件和加工数据进行调整。（图片） （13）根据具体的数控机床和数控系统选择对应的后置处理文件，这样可以将加工路径转换成机床可以执行的机床NC代码；
（14）仿真模拟加工，可以直观的观察加工过程和加工路径的正确性；（图片） （15）加工结果检验，这样可以观察加工后的工件是否满足加工要求。（图片） （16）根据前面选择的后置处理程序，产生NC代码，加工程序如下：
%(双玻压条加工程序)
N10 G92 X0. Y0. W-0.00134 R20.0
N30 G42D0
N35 G1 X4.15 Y4.842 U0.0 V0.0
N40?? X12.055 Y-1.934 U1.444 V4.228
N45 G40 X4.15 Y4.842
N55 G42? X12.073 Y-1.95 U1.983 V3.719
N60?? X12.089 Y-1.968 U2.472 V3.16
N65?? X12.103 Y-1.987 U2.905 V2.558
N70?? X12.115 Y-2.008 U3.278 V1.916
N75?? X12.125 Y-2.03 U3.588 V1.242
N80?? X12.133 Y-2.053 U3.832 V0.541
N85?? X12.138 Y-2.076 U4.008 V-0.18
N90?? X12.142 Y-2.099 U4.114 V-0.914
N1930? ......
N1935?? X-3.711? U3.826 V3.399
N1940?? X-3.12? U3.82 V3.096
N1945?? X-2.528? U3.787 V2.746
N1950?? X-1.937? U3.723 V2.351
N1955?? X-1.81 Y9.946 U3.71 V2.291
N1960?? X-1.774 Y9.921 U3.712 V2.284
N1965?? X-0.961 Y9.34 U3.659 V2.217
N1970 G40
N1975 X-0.121 Y11.849 U3.712 V2.284
N1980 M02
四、总结
通过FeatureWIRE向导式智能化编程系统，可以非常便捷地产生上下异型的复杂的四轴加工程序，通过仿真模拟加工，可以确保加工的准确无误。在FerureWIRE智能化编程系统中我们只需要设定加工工艺，加工条件，加工边界条件，FerureWIRE将自动匹配顶部加工曲线和底部加工曲线，然后自动生成加工路径，最后进行仿真模拟，同时根据不同机床后置处理程序生成加工代码后就可以进行CNC加工了。
参考文献：
[1]Delcam USA，FeatureCAM Getting Started GUIDE,2006年6月。
[2]李必文， 数控线切割自动编程与操作 国防工业出版社，2007年1月。
[3]周旭光, 线切割及电火花编程与操作实训教程，清华大学出版社，2006年9月1日。
2/20/2009
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