1 引言

    PowerMILL是英國(guó)Delcam公司開(kāi)發(fā)的一款可獨(dú)立運(yùn)行的CAM系統(tǒng)，在模具行業(yè)中應(yīng)用極為普遍。EDM（電火花加工）是模具加工中常用的方法，而電極是電火花加工中不可缺少的組成部分。電極按其功能可分為清角類電極、型腔類電極、筋位電極和其他電極，同類電極具有相似的加工工藝，可形成工藝模板。利用VB6.0對(duì)PowerMILL進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，建立刀具庫(kù)、策略庫(kù)等，可提高電極編程效率。近年來(lái)，針對(duì)電極在PowerMILL上的二次開(kāi)發(fā)已取得不少成果。徐鑫針對(duì)EDM電極，利用宏命令對(duì)PowerMILL進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了電極自動(dòng)編程，但單純的宏命令并不能完全實(shí)現(xiàn)編程自動(dòng)化，且不能快速保存加工工藝模板。楊曉琴等以VB.NET 為平臺(tái)對(duì)PowerMILL 進(jìn)行開(kāi)發(fā)。張斐在VB6.0平臺(tái)上二次開(kāi)發(fā)了自動(dòng)編程系統(tǒng)，但工藝庫(kù)的建立過(guò)于簡(jiǎn)單，只是依靠宏命令對(duì)單個(gè)電極的編程過(guò)程進(jìn)行錄制（即記錄用戶的操作），加工新電極時(shí)需要找到宏命令修改相關(guān)參數(shù)?，F(xiàn)以VB6.0為平臺(tái)，對(duì)PowerMILL進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，依據(jù)成組技術(shù)，建立電極加工工藝模板庫(kù)、刀具庫(kù)、策略庫(kù)，實(shí)現(xiàn)刀具、策略、工藝等的集合以及各工序的連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一鍵編程。

2 功能模塊設(shè)計(jì)

    電極自動(dòng)編程系統(tǒng)主要包括模型輸入、工藝查詢、后處理等模塊。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

    圖1 功能結(jié)構(gòu)

    （1）模型輸入。輸入電極模型后，需對(duì)模型進(jìn)行分析，“模型操作”中集合了模型的縮放、視圖查看、坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)等功能；“毛坯生成”可根據(jù)模型幾何形狀自動(dòng)生成最佳毛坯，為編程做準(zhǔn)備。

    （2）工藝查詢。該模塊包括“工序模板”、“策略庫(kù)”和“刀具庫(kù)”三部分。根據(jù)模具電極結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、形狀相似的特點(diǎn)，從材料屬性特征、幾何形狀特征、用途特征等方面對(duì)電極進(jìn)行分類，將不同類型的電極加工工藝制成工序模板，因?yàn)楣ば蚰０逯屑狭饲邢鲄?shù)、刀具和加工策略，還需要建立刀具庫(kù)和策略庫(kù)。新的電極模型可依據(jù)電極類別找到相應(yīng)的加工工藝。

    （3）后處理。該模塊可默認(rèn)項(xiàng)目保存的路徑以及后處理文件類型，將刀具路徑轉(zhuǎn)化成機(jī)床可識(shí)別的NC代碼，保存后即可得到完整的電極加工程序。

3 自動(dòng)編程系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

    3.1 工序模板的建立

    工藝庫(kù)中的工藝過(guò)程是成組工序的集合。傳統(tǒng)的工藝過(guò)程一般按照刀具、裝夾次數(shù)、粗精加工、加工部位4個(gè)方面對(duì)工序進(jìn)行劃分，圖2所示工序模板將刀具、粗精加工、加工策略及切削參數(shù)等集合，形成固定的工序模板，而模板可根據(jù)工廠實(shí)際情況隨時(shí)進(jìn)行修改、添加、刪除、保存等操作。

    圖2 工序模板

    3.2 一鍵編程的實(shí)現(xiàn)

    傳統(tǒng)加工過(guò)程中，編程人員需要根據(jù)工序按順序生成代碼，即每一道工序生成一次代碼，操作重復(fù)。一鍵編程可以一次生成整個(gè)工藝過(guò)程的完整代碼，其實(shí)現(xiàn)方法有2種：一是在VB6.0相應(yīng)按鈕的代碼中添加對(duì)象名.click命令，該對(duì)象名必須定義為Public屬性才可被同一工程下不同窗體所調(diào)用；二是利用宏的錄制功能記錄上一道工序的操作過(guò)程，將宏命令最終添加到一個(gè)命令中，這樣只需執(zhí)行該命令，各工序就可以順次執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)一鍵編程。這里采用第1種方法。

4 實(shí)例驗(yàn)證

    以下通過(guò)某電極的加工實(shí)例來(lái)驗(yàn)證該系統(tǒng)的可行性。電極的加工工序?yàn)椋恒婍斆妗旨庸ぁ娀鶞?zhǔn)→球刀精加工→平底刀精加工→精加工基準(zhǔn)表面→精加工基準(zhǔn)側(cè)面，操作步驟如下：

    （1）進(jìn)入PowerMILL后，通過(guò)"模型輸入"輸入目標(biāo)模型，對(duì)模型進(jìn)行相應(yīng)坐標(biāo)系調(diào)整后，根據(jù)模型材料和形狀特性將電極歸為型腔類電極。

    （2）在右鍵菜單中點(diǎn)擊型腔類電極，彈出圖3所示工藝模板，各工序可依照加工電極的實(shí)際情況決定工序按鈕選框的勾選與否。點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕即可打開(kāi)工序?qū)υ捒?，編程人員可對(duì)相應(yīng)參數(shù)做出修改，最后點(diǎn)擊【確定】按鈕，即可生成該工藝的刀路軌跡，刀具路徑如圖4所示。

    圖3 型腔類工藝模板

    圖4 刀具路徑

   （3）對(duì)刀具路徑進(jìn)行校驗(yàn)后，點(diǎn)擊后處理即可生成NC代碼。通過(guò)驗(yàn)證，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)上述功能，提高工作效率50%以上。

5 結(jié)束語(yǔ)

    （1）在Powermill環(huán)境下建立電極加工工藝模板庫(kù)、工藝策略庫(kù)及刀具庫(kù)，方便生成工序時(shí)調(diào)用。

    （2）基于宏命令，利用VB6.0 對(duì)Powermill 進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了電極加工代碼的快速生成，提高了編程效率。