本文是用I-DEAS进行数控加工的一篇应用案例，作者通过本文较为生动地向广大读者诠释了如何用好软件才能解决好生产中遇到的难题。本文语言流畅、思路清晰、内容翔实，不仅对广大I-DEAS软件爱好者有较高的参考价值，而且对其他加工软件的编程人员也有很好的启迪作用。

    I-DEAS软件是美国UGS公司推出的一套包括计算机辅助设计、制造和工程分析（CAD/CAM/CAE）的集成软件系统，模块众多、功能强大。该软件采用了主模型技术和当今CAD领域较先进的变量化造型系统，为企业新产品开发提供了完整的解决方案和强有力的技术支持。I-DEAS的应用，可提高产品质量，缩短产品开发周期，为企业创造经济效益。

    创成式加工是I-DEAS软件集成的加工模块，该模块提供了2.5～3轴铣削加工、4～5轴点位加工和车削加工的方式，每种加工方式都有多种加工策略可供选择。创成式加工不仅可以直接加工由I-DEAS软件造型模块设计的曲线、曲面和实体，而且还可以对通过数据接口导入的其他CAD系统生成的零件进行NC编程。编程人员根据工件的特点，选择适宜的加工方式生成刀具路径，再通过软件提供的C-Post通用后置处理程序对生成的刀具路径进行编译，得到针对不同数控机床控制系统的加工程序，然后通过DNC程序传输软件传输到数控机床进行加工。利用I-DEAS软件的强大功能，许昌烟机公司对烟机设备上使用的多种异型件进行三维造型，设计刀具路径，生成加工程序，并在从瑞士进口的VCP1000高速铣床上试制成功。

一、软件应用过程中发现的问题

    许昌烟机公司的P70卷烟机有种平面凸轮槽零件，如图１所示。

图1 P70卷烟机的平面凸轮槽零件

其中滚子中心轨迹由极坐标给出，图纸要求滚子在凸轮槽中运动光滑流畅，但是图纸中只给出了36个点的坐标，相当于每隔10°有一个坐标点，由于间隔过大，这些点不能准确地表达出凸轮滚子运动的规律，使加工无法进行。

二、问题的解决过程

1.失败的尝试

根据以往的经验，解决轮廓控制点间隔过大的问题需要在这36个坐标点之间插值进行细化，但是通过计算发现，如果保证两个插值点之间间距约0.5mm时，就要插入近400个点，计算量很大，而且无法确定点与点之间的插值方式，通过手工计算是很难完成插值的。为此，我们利用MasterCAM软件采集了近400个坐标点。以下是操作的简要过程。

(1)构造凸轮轮廓

通过构造点的方式将36个坐标点输入，再使用Spline(样条)曲线将输入的36个点串连起来，结果如图2所示。

图2 输入凸轮轮廓

(2)创建二维轮廓刀具路径

点击TooLpaths刀具路径创建按钮，选择Contour二维轮廓刀具路径，选择图2所示的串连并确定，软件弹出加工参数设置对话框，选择Φ10mm刀具，并设置轮廓参数如图3所示。

图3 设置轮廓参数

3)得到插值点

生成轮廓刀具路径，并进行后置处理得到刀具中心在轮廓上的加工程序，从而得到将近400个凸轮滚子中心运动轨迹上的插值点。所生成的加工程序，如图4所示。

图4 所生成的加工程序

利用上述方法得到的插值点，我们编制了数控程序，并在车间VCP1000高速铣上试用，一个新的问题出现了：由图1可知，凸轮槽槽宽Φ22+0.05，尺寸要求严，如果直接利用Φ22刀具加工，无法达到图纸精度要求。因此，我们原定加工方案是利用Φ16机夹刀粗铣型腔，再使用Φ16侧精刃铣刀并利用数控装置的半径补偿功能精加工凸轮轨道面。但是由于坐标点数过密造成刀具过切，使得刀具补偿功能无法使用，机床拒绝执行程序，使得加工无法进行。针对这一问题，我们仔细分析了解题思路，认为在上面的解题过程中，思路过于僵化、简单，看到图纸中描述凸轮滚子中心线轨迹坐标点数不足，只习惯性的想到插值进行细化，未考虑整个加工过程，结果使问题陷入僵局。

2.问题的解决

这里，我们想到了I-DEAS软件。为何不用I-DEAS软件强大的造型和加工功能去解决凸轮槽的加工难题呢？思路正确了，问题也就解决了。下面是利用I-DEAS软件加工凸轮槽的简要过程。

(1)建立基础实体

起动I-DEAS，进入软件造型模块，在任务命令菜单区选择图形按钮，在软件默认绘图平面原点画Φ220圆，选择拉伸命令按钮，点击Φ220圆形作为截面拉伸30mm，生成如图5所示的基础实体。

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