引言

    NC Assembly是Creo軟件的一個加工模塊，在刀路編制軟件中具有其獨特的地位。尤其是在模具制造行業。Creo功能強大、價格低廉，在三維結構設計、型腔模具設計中占據著絕對領先的地位。在Creo的早期版本Pro/E中，由于其加工模塊不夠成熟，界面不夠簡單，很多用戶選擇用Creo進行產品和模具設計，然后將產品或模具的數據模型導入到MasterCAM、Cimatron等刀路編制之類軟件中進行加工，這種工作模式到現在還很流行。采用多種軟件協同工作，各取其長，自有其優勢，但在不同軟件數據交換的過程中還是會有許多問題，如曲面的丟失、坐標的重建都是一個費時傷腦筋的問題，如果能在一個軟件中完成建模、加工全部過程，將會大大縮短產品的開發時間，減輕開發者的勞動強度。其實，目前各個軟件都在發揚各自的優勢，努力克服自身的不足，狀況已大大改善，如MasterCAM、Cimatron在保持其加工的優勢同時，其建模和開模的能力已經有很大改善，而Creo在保持其建模和分模優勢的同時，其加工能力也大大加強，NC Assembly模塊也得到了突飛猛進的發展，加工用戶也漸增多。本文將以一個風扇模具型腔加工實例，簡單地將NC Assembly在模具型腔加工中如何進行刀路編制加以介紹。

1 加工對象介紹及工藝分析

    產品為一電風扇塑膠葉片，主要通過曲面建模，加厚成為實體。通過Creo中的Pro/Mold模塊，實現分模。對于該產品的模具型腔來說，主要是要加工出葉片曲面形狀，還有要保持內腔側壁的垂直度和精度，這樣才能保證公母模具型腔的密合，成型產品時才不會產生飛邊。另外，型腔模仁的外壁為了裝配，通常都不和底面垂直，而是一個陡斜面，和垂直方向有一定的角度，大約3°~5°，在加工中需要注意。下面以母模仁型腔的加工進行工藝分析。

    該零件需要分成正反兩個面進行加工，正面主要銑削型腔內部和上端面，為了定位需要還得將外側壁精銑。加工完正面后，將工件翻轉過來，銑底面，然后進行外側壁陡斜面的加工。

2 加工前的準備

    在NC Assembly中進行具體的加工工序之前必須設定好機床（Machine）、刀具（Tool）、工件（Reference Model）、毛坯（Workpiece）、操作（Operation），最后才是創建加工序列（NC Sequence），選具體的加工方法，進行刀具及具體的加工序列參數設置。在NC Assembly中，我們可視每一次工件的裝夾為一個操作，每一個操作可由很多個加工序列（即具體的加工方法組成），一般情況下不同的操作對應不同坐標系。對于本母模仁型腔的正反兩面的加工，就是用兩個操作完成，它們對應的坐標系在型腔頂面和底面中心，Z軸垂直頂面和底面向外。

    2.1 加工設備和刀具設置

    進入“制造模式→資源→設備中心→機器設置”（Manufacture→Resources→Work Center→Machines Tool Setup）對話框，可以進行工廠常用設備的數據設置，幾乎所有現實設備的參數都可在此設置。進入“制造模式→資源→刀具→刀具設置”（Manufacture→Resources→Tools→Tools Setup）對話框，可以根據加工類型創建常用的刀具，可在此界面根據需要設置各刀具關鍵參數。

    2.2 設置加工工件和毛坯

    進入“制造模式→插入→加工工件”（Manufacture→Insert→Reference Model）對話框，可將需要加工工件的prt文件裝配進來。進入“制造模式→插入→加工毛坯”（Manufacture→Insert→Workpiece）對話框，可將需要加工工件的毛坯prt文件裝配進來或者自動生成毛坯。

2.3 設置加工操作

    進入“制造模式→步驟→操作→操作設置”（Manufacture→Steps→Operation→Operation Setup）指令。在“操作設置”（Operation Setup）對話框中有若干Operation選項，主要包括如下：1）機床的設置；2）夾具的設定；3）機床原點的設定；4）回刀面的設置；5）起刀點和回刀點設置。

    在加工程序的設計及實際進行加工的過程中，加工基準坐標系統的設置是一項非常重要的數據。因為設計好加工程序后將得到加工刀具路徑參數，而該參數就是加工刀具相對于加工基準坐標的位置及運動參數。設置好坐標系后，機床原點設置中直接選擇即可。

    2.4 設置具體加工方法

    NC Assembly有17種加工方法，充分地滿足了加工中的設計需要，各種加工方法在設置步驟上大體相同。操作者應根據工件加工的工藝要求、加工條件等因素選擇相應加工方法。

    選“NC程序→加工”（Manufacture→Steps）指令。點選一種加工方法，會出現Menu Manager界面，點選其中的程序設置（Seq Setup）按鈕，會出現SEQ SETUP菜單中有許多有“√”標記的項目，是系統自動選定的，告訴操作者按已選定的順序進行工作，按完成（Done）進入相應選定設置。

3 粗加工刀路編制

    對于母模模仁的粗加工，方法較多，以下僅舉常用的兩種方法：

    3.1 直接用Rough（粗加工）命令

    粗加工命令是NC Assembly命令中操作比較簡單，功能比較強大的命令，顧名思義主要用在粗加工中大量的切除材料。該命令自動化高，僅一個序列可做出絕大數材料的切除，不用換刀，一次切除。該命令使用過程中需要創建一個加工窗口，實際使用草繪器繪制的封閉線框，類似于其它軟件中的輪廓曲線，以規定加工范圍，用戶根據需要設置加工窗口。

3.2 用Volume（體積塊加工）命令

    Volume（體積塊加工）可以達到體積去除的目的，關鍵在于體積加工一定要創建體積塊，主要采用建模和分模里面的實體創建方式，如拉伸、旋轉、合并等命令以及體積的切剪方法。

4 精加工刀路編制

    對于母模模仁的粗加工，方法較多，以下僅舉常用的兩種方法：

    4.1 直接用Finish（精加工）命令

    這是一種最省事的方法，選好刀具，再創建加工窗口，在窗口區域一氣呵成完成曲面精加工。用法類似于Rough（粗加工）命令，只不過這里是曲面加工，而Rough（粗加工）為體積加工。為了照顧各個加工區域的銑削精度，選擇的刀具要保證最狹窄區域的加工，因此不會選擇太大，但這樣加工平坦區域用小刀效率就很低，不夠經濟。因此，一般需要將加工區域分成幾個部分，用不同的刀具完成精銑或者用其它的加工方法完成。

    4.2 用Pocketing（腔槽加工）、Surface Mill（曲面銑削）、Profile（輪廓銑削）和Face（面銑削）

    Pocket（腔槽加工）、Surface Mill（曲面銑削）和Profile Mill（輪廓銑削）三者都可完成所選擇曲面的精銑，只是三者選擇曲面的要求不同，Pocket可選擇口袋狀曲面，特別是有垂直和陡斜面側壁的曲面區域，Surface Mill則可有選擇前面加工的曲面的選項，Profile主要選擇垂直和陡斜面，而且以環形曲面為宜。Face（面銑削）主要用來銑削水平端面，直接選端面即可。

   4.3 用Local Mill（局部銑削）進行清根加工

    在加工過程中為了提高開粗的效率，需要選擇大一點的刀具，但是往往很多產品都有一些狹窄或圓角區域是大刀無法加工的，這時就需要用小刀完成清根處理，在NC Assembly中主要用Local Mill（局部銑削）來完成刀路編制。Local Mill（局部銑削）可以在前面加工序列的基礎上直接計算其不能完成而需清根處理的區域并編制刀路。對公模仁用Volume粗銑加工后所殘余的余料進行加工的刀路，在運用Local Mill時只需選擇以Volume加工為基礎即可。

5 生成后置處理NC文件

    在系統顯示“應用（Application）”菜單，選擇“NC后處理器（NC Post Processor）”，進入后處理器界面，可根據設備數控系統類別，廠家等設置后處理程序。完成以上操作后，選中具體“操作（Operation）”或“程序序列（NC Sequence）”后，點選“制造→工具→CL數據→路徑播放（Manufacture→Tools→CLData→Play Path）”，可進入加工刀路軌跡生成對話框界面。對話框中，點擊“文件（File）”下拉菜單，選擇Save as MCD，在出現對話框中選中合適的后處理器，最后點選“輸出”（Output）按鈕，在選定的子目錄中，輸入要生成文件的文件名，按OK完成設置，退出對話框。接受PPOPTIONS（后置處理）菜單中系統提供的項目，按“完成”（Done），即可生成NC文件供加工設備選用。

6 結語

    綜上所述，NC Assembly在模具型腔的加工中有其獨特的優勢，尤其是用Creo分模的型腔，可省略許多不必要的轉化手續，減少許多不必要的曲面丟失，大大提升工作效率。相比MasterCAM、Cimatron等加工軟件來說，Creo的體積銑削有其獨特性，需要創建體積塊，輪廓銑削不是選輪廓曲線而是輪廓曲面。此外，由于Creo是參數化的三維模型，在產品修改后只需更新就可完成刀路修改，非常方便，這些是NC Assembly與其它軟件相比較的不同之處。總之，每個軟件都有其特點，而且與同類軟件都有共性，用同一家公司的軟件完成建模、分模和加工編程將會省事很多。由于目前用NC Assembly編制刀路的使用者比較少，希望本文能起到一點拋磚引玉的作用。