引言

    NC Assembly是Creo软件的一个加工模块，在刀路编制软件中具有其独特的地位。尤其是在模具制造行业。Creo功能强大、价格低廉，在三维结构设计、型腔模具设计中占据着绝对领先的地位。在Creo的早期版本Pro/E中，由于其加工模块不够成熟，界面不够简单，很多用户选择用Creo进行产品和模具设计，然后将产品或模具的数据模型导入到MasterCAM、Cimatron等刀路编制之类软件中进行加工，这种工作模式到现在还很流行。采用多种软件协同工作，各取其长，自有其优势，但在不同软件数据交换的过程中还是会有许多问题，如曲面的丢失、坐标的重建都是一个费时伤脑筋的问题，如果能在一个软件中完成建模、加工全部过程，将会大大缩短产品的开发时间，减轻开发者的劳动强度。其实，目前各个软件都在发扬各自的优势，努力克服自身的不足，状况已大大改善，如MasterCAM、Cimatron在保持其加工的优势同时，其建模和开模的能力已经有很大改善，而Creo在保持其建模和分模优势的同时，其加工能力也大大加强，NC Assembly模块也得到了突飞猛进的发展，加工用户也渐增多。本文将以一个风扇模具型腔加工实例，简单地将NC Assembly在模具型腔加工中如何进行刀路编制加以介绍。

1 加工对象介绍及工艺分析

    产品为一电风扇塑胶叶片，主要通过曲面建模，加厚成为实体。通过Creo中的Pro/Mold模块，实现分模。对于该产品的模具型腔来说，主要是要加工出叶片曲面形状，还有要保持内腔侧壁的垂直度和精度，这样才能保证公母模具型腔的密合，成型产品时才不会产生飞边。另外，型腔模仁的外壁为了装配，通常都不和底面垂直，而是一个陡斜面，和垂直方向有一定的角度，大约3°~5°，在加工中需要注意。下面以母模仁型腔的加工进行工艺分析。

    该零件需要分成正反两个面进行加工，正面主要铣削型腔内部和上端面，为了定位需要还得将外侧壁精铣。加工完正面后，将工件翻转过来，铣底面，然后进行外侧壁陡斜面的加工。

2 加工前的准备

    在NC Assembly中进行具体的加工工序之前必须设定好机床（Machine）、刀具（Tool）、工件（Reference Model）、毛坯（Workpiece）、操作（Operation），最后才是创建加工序列（NC Sequence），选具体的加工方法，进行刀具及具体的加工序列参数设置。在NC Assembly中，我们可视每一次工件的装夹为一个操作，每一个操作可由很多个加工序列（即具体的加工方法组成），一般情况下不同的操作对应不同坐标系。对于本母模仁型腔的正反两面的加工，就是用两个操作完成，它们对应的坐标系在型腔顶面和底面中心，Z轴垂直顶面和底面向外。

    2.1 加工设备和刀具设置

    进入“制造模式→资源→设备中心→机器设置”（Manufacture→Resources→Work Center→Machines Tool Setup）对话框，可以进行工厂常用设备的数据设置，几乎所有现实设备的参数都可在此设置。进入“制造模式→资源→刀具→刀具设置”（Manufacture→Resources→Tools→Tools Setup）对话框，可以根据加工类型创建常用的刀具，可在此界面根据需要设置各刀具关键参数。

    2.2 设置加工工件和毛坯

    进入“制造模式→插入→加工工件”（Manufacture→Insert→Reference Model）对话框，可将需要加工工件的prt文件装配进来。进入“制造模式→插入→加工毛坯”（Manufacture→Insert→Workpiece）对话框，可将需要加工工件的毛坯prt文件装配进来或者自动生成毛坯。

2.3 设置加工操作

    进入“制造模式→步骤→操作→操作设置”（Manufacture→Steps→Operation→Operation Setup）指令。在“操作设置”（Operation Setup）对话框中有若干Operation选项，主要包括如下：1）机床的设置；2）夹具的设定；3）机床原点的设定；4）回刀面的设置；5）起刀点和回刀点设置。

    在加工程序的设计及实际进行加工的过程中，加工基准坐标系统的设置是一项非常重要的数据。因为设计好加工程序后将得到加工刀具路径参数，而该参数就是加工刀具相对于加工基准坐标的位置及运动参数。设置好坐标系后，机床原点设置中直接选择即可。

    2.4 设置具体加工方法

    NC Assembly有17种加工方法，充分地满足了加工中的设计需要，各种加工方法在设置步骤上大体相同。操作者应根据工件加工的工艺要求、加工条件等因素选择相应加工方法。

    选“NC程序→加工”（Manufacture→Steps）指令。点选一种加工方法，会出现Menu Manager界面，点选其中的程序设置（Seq Setup）按钮，会出现SEQ SETUP菜单中有许多有“√”标记的项目，是系统自动选定的，告诉操作者按已选定的顺序进行工作，按完成（Done）进入相应选定设置。

3 粗加工刀路编制

    对于母模模仁的粗加工，方法较多，以下仅举常用的两种方法：

    3.1 直接用Rough（粗加工）命令

    粗加工命令是NC Assembly命令中操作比较简单，功能比较强大的命令，顾名思义主要用在粗加工中大量的切除材料。该命令自动化高，仅一个序列可做出绝大数材料的切除，不用换刀，一次切除。该命令使用过程中需要创建一个加工窗口，实际使用草绘器绘制的封闭线框，类似于其它软件中的轮廓曲线，以规定加工范围，用户根据需要设置加工窗口。

3.2 用Volume（体积块加工）命令

    Volume（体积块加工）可以达到体积去除的目的，关键在于体积加工一定要创建体积块，主要采用建模和分模里面的实体创建方式，如拉伸、旋转、合并等命令以及体积的切剪方法。

4 精加工刀路编制

    对于母模模仁的粗加工，方法较多，以下仅举常用的两种方法：

    4.1 直接用Finish（精加工）命令

    这是一种最省事的方法，选好刀具，再创建加工窗口，在窗口区域一气呵成完成曲面精加工。用法类似于Rough（粗加工）命令，只不过这里是曲面加工，而Rough（粗加工）为体积加工。为了照顾各个加工区域的铣削精度，选择的刀具要保证最狭窄区域的加工，因此不会选择太大，但这样加工平坦区域用小刀效率就很低，不够经济。因此，一般需要将加工区域分成几个部分，用不同的刀具完成精铣或者用其它的加工方法完成。

    4.2 用Pocketing（腔槽加工）、Surface Mill（曲面铣削）、Profile（轮廓铣削）和Face（面铣削）

    Pocket（腔槽加工）、Surface Mill（曲面铣削）和Profile Mill（轮廓铣削）三者都可完成所选择曲面的精铣，只是三者选择曲面的要求不同，Pocket可选择口袋状曲面，特别是有垂直和陡斜面侧壁的曲面区域，Surface Mill则可有选择前面加工的曲面的选项，Profile主要选择垂直和陡斜面，而且以环形曲面为宜。Face（面铣削）主要用来铣削水平端面，直接选端面即可。

   4.3 用Local Mill（局部铣削）进行清根加工

    在加工过程中为了提高开粗的效率，需要选择大一点的刀具，但是往往很多产品都有一些狭窄或圆角区域是大刀无法加工的，这时就需要用小刀完成清根处理，在NC Assembly中主要用Local Mill（局部铣削）来完成刀路编制。Local Mill（局部铣削）可以在前面加工序列的基础上直接计算其不能完成而需清根处理的区域并编制刀路。对公模仁用Volume粗铣加工后所残余的余料进行加工的刀路，在运用Local Mill时只需选择以Volume加工为基础即可。

5 生成后置处理NC文件

    在系统显示“应用（Application）”菜单，选择“NC后处理器（NC Post Processor）”，进入后处理器界面，可根据设备数控系统类别，厂家等设置后处理程序。完成以上操作后，选中具体“操作（Operation）”或“程序序列（NC Sequence）”后，点选“制造→工具→CL数据→路径播放（Manufacture→Tools→CLData→Play Path）”，可进入加工刀路轨迹生成对话框界面。对话框中，点击“文件（File）”下拉菜单，选择Save as MCD，在出现对话框中选中合适的后处理器，最后点选“输出”（Output）按钮，在选定的子目录中，输入要生成文件的文件名，按OK完成设置，退出对话框。接受PPOPTIONS（后置处理）菜单中系统提供的项目，按“完成”（Done），即可生成NC文件供加工设备选用。

6 结语

    综上所述，NC Assembly在模具型腔的加工中有其独特的优势，尤其是用Creo分模的型腔，可省略许多不必要的转化手续，减少许多不必要的曲面丢失，大大提升工作效率。相比MasterCAM、Cimatron等加工软件来说，Creo的体积铣削有其独特性，需要创建体积块，轮廓铣削不是选轮廓曲线而是轮廓曲面。此外，由于Creo是参数化的三维模型，在产品修改后只需更新就可完成刀路修改，非常方便，这些是NC Assembly与其它软件相比较的不同之处。总之，每个软件都有其特点，而且与同类软件都有共性，用同一家公司的软件完成建模、分模和加工编程将会省事很多。由于目前用NC Assembly编制刀路的使用者比较少，希望本文能起到一点抛砖引玉的作用。