1 引言

    PowerMILL是英國Delcam公司開發的一款可獨立運行的CAM系統，在模具行業中應用極為普遍。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PowerMILL進行二次開發，建立刀具庫、策略庫等，可提高電極編程效率。近年來，針對電極在PowerMILL上的二次開發已取得不少成果。徐鑫針對EDM電極，利用宏命令對PowerMILL進行了二次開發，實現了電極自動編程，但單純的宏命令并不能完全實現編程自動化，且不能快速保存加工工藝模板。楊曉琴等以VB.NET 為平臺對PowerMILL 進行開發。張斐在VB6.0平臺上二次開發了自動編程系統，但工藝庫的建立過于簡單，只是依靠宏命令對單個電極的編程過程進行錄制（即記錄用戶的操作），加工新電極時需要找到宏命令修改相關參數。現以VB6.0為平臺，對PowerMILL進行二次開發，依據成組技術，建立電極加工工藝模板庫、刀具庫、策略庫，實現刀具、策略、工藝等的集合以及各工序的連接，進而實現一鍵編程。

2 功能模塊設計

    電極自動編程系統主要包括模型輸入、工藝查詢、后處理等模塊。系統功能結構如圖1所示。

    圖1 功能結構

    （1）模型輸入。輸入電極模型后，需對模型進行分析，“模型操作”中集合了模型的縮放、視圖查看、坐標系旋轉等功能；“毛坯生成”可根據模型幾何形狀自動生成最佳毛坯，為編程做準備。

    （2）工藝查詢。該模塊包括“工序模板”、“策略庫”和“刀具庫”三部分。根據模具電極結構簡單、形狀相似的特點，從材料屬性特征、幾何形狀特征、用途特征等方面對電極進行分類，將不同類型的電極加工工藝制成工序模板，因為工序模板中集合了切削參數、刀具和加工策略，還需要建立刀具庫和策略庫。新的電極模型可依據電極類別找到相應的加工工藝。

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

3 自動編程系統的實現

    3.1 工序模板的建立

    工藝庫中的工藝過程是成組工序的集合。傳統的工藝過程一般按照刀具、裝夾次數、粗精加工、加工部位4個方面對工序進行劃分，圖2所示工序模板將刀具、粗精加工、加工策略及切削參數等集合，形成固定的工序模板，而模板可根據工廠實際情況隨時進行修改、添加、刪除、保存等操作。

    圖2 工序模板

    3.2 一鍵編程的實現

    傳統加工過程中，編程人員需要根據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。一鍵編程可以一次生成整個工藝過程的完整代碼，其實現方法有2種：一是在VB6.0相應按鈕的代碼中添加對象名.click命令，該對象名必須定義為Public屬性才可被同一工程下不同窗體所調用；二是利用宏的錄制功能記錄上一道工序的操作過程，將宏命令最終添加到一個命令中，這樣只需執行該命令，各工序就可以順次執行，實現一鍵編程。這里采用第1種方法。

4 實例驗證

    以下通過某電極的加工實例來驗證該系統的可行性。電極的加工工序為：銑頂面→粗加工→銑基準→球刀精加工→平底刀精加工→精加工基準表面→精加工基準側面，操作步驟如下：

    （1）進入PowerMILL后，通過"模型輸入"輸入目標模型，對模型進行相應坐標系調整后，根據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際情況決定工序按鈕選框的勾選與否。點擊相應按鈕即可打開工序對話框，編程人員可對相應參數做出修改，最后點擊【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）對刀具路徑進行校驗后，點擊后處理即可生成NC代碼。通過驗證，該系統能實現上述功能，提高工作效率50%以上。

5 結束語

    （1）在Powermill環境下建立電極加工工藝模板庫、工藝策略庫及刀具庫，方便生成工序時調用。

    （2）基于宏命令，利用VB6.0 對Powermill 進行二次開發，實現了電極加工代碼的快速生成，提高了編程效率。