GibbsCAM--典型零件加工 CAM 软件 任何零件的加工都离不开工艺的指导，一个好的设计师更需要对零件加工工艺有较强的认知，只有这 样你设计的产品才能保证具有完美的加工流畅性。合理确定数控加工工艺对实现优质、高效、和经济的数 控加工具有极为重要的作用。其内容包括选择合适的机床、刀具、夹具、走刀路线及切削用量等，只有选 择合适的工艺参数及切削策略才能获得理想的加工效果。近期遇见一类零件具有较强的加工难度和复杂的 工艺安排，特写此文，以便大家共同讨论。零件如图所示：
该类零件的原始加工方法分为三道工序： 工序号 工序内容 设备 2 铣曲面等（上图左侧） 3 轴铣床、CAM 3 铣曲面、铣与水平面成 50.29 度平面等（上图右侧） 3 轴铣床、CAM 一道工序是指一个（或一组）工人，在一台机床上（或一个工作地点）对一个（或同时对几个）工件 所连续完成的那部分工艺过程。也就是说原始加工方法中，需要用三台机床，至少要装夹三次，这种加工 方法严重影响加工效率和生产成本，严重影响零件加工精度和各种形位公差（同轴度、对称度等），两台 铣床分别对它加工时都必须做工装夹具，然而执行工序 1 中的车外圆时由于机床的轴向误差会在外圆柱面 上产生圆跳动，这给后道工序 2 中的工装夹具制造带来了不少麻烦，通常都要做上好几套夹具，针对不同 的圆柱面使用不同的夹具，每加工完一个零件都要花一段时间去更换夹具，等等这些弊端给生产带来了不 可估量的损失。 09 年 8 月购进一款 GibbsCAM 软件后，使得可以采用另外一种切削策略进行加工，GibbsCAM 编程 加工法，该方法只需一道工序： 工序号 工序内容 设备 1 平端面、车外圆、铣三条螺旋槽、钻镗孔、插槽、铣孔内全部面 铣曲面、铣曲面、铣与水平面成 50.29 度平面等 车铣复合机床（双主轴、双刀塔）、GibbsCAM编程软件 下面详细介绍此方法的加工工步安排： 1．棒料毛坯装夹在主轴上（直径为 110mm 的铝合金棒料，通用夹具即可），主轴加工。 2．平端面、车外圆、钻孔、镗孔、钩内槽、半精车、半精镗孔（属于简单类加工）. 3. 铣外圆柱面上三条螺旋槽，如图所示：
此螺旋槽宽 3.2mm，用直径为 3mm 的铣刀铣削，步距为 0.1，总共走了 3 刀，以前一直考虑第一刀 和剩余两刀能不能设置不同的进给量，因为第一刀是满切削，剩下两刀只走了 0.1mm 的余量，然而 GibbsCAM 软件解决了该问题，可以通过‘可变进给速率’来控制任何一个地方你所想要的任何进给量，大 大的节约了加工时间。转速 S2500，进给量不同的地方分别为 F200、F400，加工时间 3 分钟。 4. 铣柱面，如图所示：
该圆柱面编程较简单，只需在 YZ 上的圆柱底面围绕圆柱取一段圆弧即可，直径 10mm 球头铣刀转速
S2000,进给量 F150，加工时间为 1 分 6 秒。 5. 铣曲面 1，如图所示： 该曲面采用直径 10mm 的球头铣刀铣削，GibbsCAM 编程时采用曲面加工法,只需控制转速、进给量 和加工步距即可。加工步距 0.05mm，转速 S2000，进给量 F500，加工时间 18 分钟（曲面最大直径为 68mm）。 6. 铣平面，如图所示：
铣该平面较简单，只需在 YZ 面上取一条线段即可，采用直径为 10mm 的端铣刀，转速为 S2000，进 给量 F120，加工时间为 45 秒。 主轴加工完毕，副轴伸出对接切断，开始副轴加工。 1. 平端面 2. 极坐标插补铣弧面，如图所示：
采用直径 10mm 的端铣刀，XY（G17）面上进行加工，转速 S2000，进给量 F120，加工时间 1 分钟 40 秒。 3. 铣斜面（与水平面成 50.29 度角），如图所示： 采用直径为 10mm 端铣刀，GibbsCAM 利用一条直线就能编出铣斜面程序，只需在软件里面设置角度 为 50.29 度，如图：
4. 铣圆弧面，如图所示：
采用直径 10mm 端铣刀，转速 S2200，进给量 F150，加工时间为 40 秒。 5. 铣支架，如图所示：
6. 铣曲面 2，如图所示：
采用 6mm 球头铣刀，转速 S2500，进给量分别为 F250、F450，加工时间为 5 分 34 秒。 7. 铣孔。 8. 精平端面。 根据比较 GibbsCAM 编程法加工一个完整的零件用了 1 小时 8 分 42 秒，之前原始加工法分三道 工序用时为 1 小时 43 分钟，GibbsCAM 编程加工后集中了工序，保证了零件的各种形位公差，做到 了一次装夹全部加工完成，零件加工报废率减小了 80%以上，减少了原始加工中的制作工装夹具的辅 助时间，生产率提高了 30%。CAM 软件是一种工具，是一个催化剂，对于数百万设备的投入，CAM 是必不可少的，在数控加工领域中，CAM 的成本可以很快的从增加的收益中收回，多主轴多刀架的 设备，通过 CAM 软件可以很有效地设置加工节拍，充分发挥双刀架的加工效率，此外，对于多座标 联动的加工更是离不开 CAM 软件的支持。高效加工不仅仅是一种加工方式，更是一种理念，它涵盖 了设备、刀具、工艺流程优化、CAM 应用等多个领域范畴；单纯从一个角度出发考虑问题，往往会 有山穷水尽的一刻，甚至得到事与愿违的结果。只有从实际出发，结合企业的自身状况，找出最有效 的解决方案。 |
