一、陡峭面精加工——3D等高精加工刀路设置
1.新建3D等高精加工策略
新建【3D等高精加工】加工策略,开始设置陡峭面精加工刀具路径参数。3D等高精加工策略主要用于陡峭面的精加工,不适合作平坦面的精加工。
2.设置刀具选项卡
如图4-25所示,设置【刀具】选项卡:从刀库选择或新建一把直径为10mm的球刀,并设置好工艺参数。
3.设置策略选项卡
如图4-26所示,设置【策略】选项卡,【加工优先顺序】设置为【平面】,【进给模式】设置为【平滑】,【切削模式】设置为【顺铣】,勾选【斜率模式】,【斜率角度】设置为60°(即只加工斜率大于60°的曲面)。
图4-25 刀具选项卡
图4-26 策略选项卡
策略选项卡中参数介绍
(1)加工优先顺序。
平面:整体加工逐层进行。每一个切削层均会执行进退刀。
型腔:按顺序加工轮廓型腔或岛屿即一个接一个地加工轮廓型腔或岛屿。
首选螺旋:通过螺旋式垂直步距以连续的刀具路径进行加工。螺旋式进给不能使用斜率分析加工。
双向:加工时交替改换方向。在刀具接近第一NC路径和撤离最后一个加工通过的NC路径时将执行所选的进刀和退刀设置。
(2)连接策略。
当【加工优先顺序】为【优先螺旋】时,才会有连接策略参数【斜线连接】和【连接因子】。
斜线连接:在各层之间以斜线形、修圆角式垂直步距方式逐层加工。最后的刀具路径将是闭合的。与完全的螺旋加工相比,其优点是计算时间短,同时也能获得相同的加工曲面质量。
连接因子:按照下列要求定义斜线:斜线长度=刀具直径×因子。如果连接因子为 0,将以完整的螺旋式垂直路径进行进给。
(3)进给模式。
进给模式控制加工区域内向下一个层的垂直步距运动。
快速:在两个层之间移动时,两个层间的进刀和退刀设置之间会执行向安全距离或安全平面方向的快速运移。在进行逐平面加工时,如果要对多个型腔进行加工总是要使用该模式。
直接:从退刀程序的终点到进刀程序的起点之间的进给运动以进给速率,在最短路径上完成。如图4-27(a)所示。
平滑:从退刀设置的终点到进刀设置的起点之间的进给运动因经过修圆角处理而圆化。如图4-27(b)所示。如果该进给模式与圆型进刀和退刀设置配合使用,其结果是刀具轨迹之间出现螺旋线过渡。这种环路式轨迹减轻了机床的震动和机械负荷。
(4)加工模式。
斜率模式:在进行等高精加工过程中,对小斜率曲面的加工效果总是不理想(留下太多的残余材料)。为了节省时间,通过“斜率”模式根据它们斜率的大小,决定是否在加工时先不对其进行加工处理。
斜率分析加工只可以使用圆鼻铣刀和球头铣刀,并且无法与螺旋垂直步距结合使用。
图4-27 进给模式
斜率角度:输入最小的曲面斜率。只对大于指定斜率的曲面进行加工。
在此模式下不能加工的平面可使用“斜率”模式下的3D完全精加工循环进行加工。不过陡峭曲面不予以加工。
(5)由下向上铣削:在要由下向上进行加工时激活。
图4-28 参数选项卡
4.设置策略选项卡
如图4-28所示,设置【参数】选项卡,垂直步距设为0.5mm,余量设为0,开启自动检测平面层功能。
参数选项卡中参数介绍
(1)垂直进给模式。
常量垂直步距:加工时以固定的进给深度走刀。如图4-29(a)所示。
残留高度:加工时不超过预先定义的残留高度。刀具路径之间的Z轴距离取决于曲面曲率和陡度。对切削平面进行计算,并将找到的最小值用于加工。如图4-29(b)所示。
图4-29 垂直进给模式
残留高度值:输入要求的残留高度。请注意,使用进给模式中的残留高度选项将大大延长计算时间。
最小垂直步距:限制铣削路径之间的距离。如果由于侧壁很陡而不能保持指定的残留高度,就不要采用太精细的垂直步距。如果侧壁很陡(陡度> 40°)而且曲面很平滑时使用此参数。
最大垂直步距:刀具路径的垂直距离的上限,用于防止刀具断裂。
(2)检测平面层。
关闭:无论工件的加工曲面是哪个,都坚持以已定义的垂直步距处理每个粗加工层级。
自动:如果所定义的垂直步距大于工件两个曲面之间的距离,系统将自动插入中间步骤,同时赋予整个工件的平面曲面一个较小的垂直步距。如图4-30(a)所示。
仅平面:仅针对常量垂直步距模式提供。只是对边界内与平面平行的曲面进行加工,但不清除。如图4-30(b)图所示。因此,您必须采用另一项加工策略,才能清除平面曲面。
图4-30 检测平面层
5.设置设置选项卡
如图4-31所示,设置【设置】选项卡。
(1)如图采用有界平面命令封闭两个圆柱孔,圆柱孔以后单独加工。
(2)如图4-32所示,选择上一步生成的两个圆面作为附加曲面,使刀路不进入这两个圆孔内。
图4-31 设置选项卡
图4-32 附加曲面
6.计算生成刀路,仿真结果
默认其他选项卡的设置,点击【计算】图标完成刀路生成,结果如图4-33所示。
图4-33 等高精加工刀路(www.xing528.com)
二、平坦面精加工——3D完全精加工刀路设置
3D完全精加工策略既可以用来加工陡峭面,也适用于平坦面的加工,也可以对整个模型进行精加工。
1.新建3D完全精加工策略
新建【3D完全精加工】加工策略开始设置加工平坦面的参数。
2.设置刀具选项卡
在【刀具】选项卡中选用上一步使用的直径为10mm的球刀。
3.设置策略选项卡
如图4-34所示,设置【策略】选项卡,选择【平坦区域】,设置斜率角度为60°,只加工斜率小于60°的曲面。其他参数可以默认。
图4-34 策略选项卡
策略选项卡中参数介绍
(1)斜率分析加工。
关:没有进行斜率分析加工。
全部区域:加工所有区域。
斜率角度:陡峭及平坦区域的定界通过定义斜率来确定。比较有用的值介于10~80度。
陡峭区域:只加工曲面斜率大于所定义的斜率的陡峭区域。
平坦区域:只加工曲面斜率小于所定义的斜率的平坦区域。
(2)陡峭和平坦区域可以恒定方向加工或以之字形模式加工。
单向:加工始终以同一个方向进行,如图4-35(a)所示。
双向:加工时交替改换方向,如图4-35(b)所示。
(3)连接系数:通过斜线方式从一个进给平面链接到另一个平面。链接运动长度=刀具直径×系数。
从外向内:链接运动从外向内进行。
由内向外:链接运动从内向外进行。
(4)圆角半径:用指定的半径对角落内方向上的突然变化做修圆处理,这可防止极高的刀具缠绕和较高的刀具负荷。圆角半径的最大允许值对应于刀具半径。但要注意设置【圆角半径】参数会导致内角落加工不彻底,导致材料残留。
图4-35 单向/双向模式
4.设置参数选项卡
如图4-36所示,设置【参数】选项卡,【垂直步距】设为0.5,余量设为0。
图4-36 参数选项卡
5.设置边界选项卡
设置【边界】选项卡,在【边界】选项卡中点击【排除曲面区域】的曲面选择图标,选择如图4-37所示的12个平面,即不加工这12个面。因为用球刀加工平面效率太低了,这12个平面在下一步采用3D平面铣策略来完成加工。
图4-37 排除曲面区域
6.计算刀路,仿真结果
默认其他选项卡的设置,点击【计算】图标完成刀路生成,结果如图4-38所示。
三、平面精加工——3D平面加工刀路设置
3D平面加工精加工策略可以自动识别模型上的平面,当然也可以自行指定要加工的平面,并只对这些平面进行加工。
图4-38 完全精加工刀路
1.新建3D平面加工策略
新建【3D平面加工】精加工策略,开始设置加工上一步留下来的12个平面的参数。
2.设置刀具选项卡
如图4-39所示,设置【刀具】选项卡,从刀库选择或新建一把直径为8mm的立铣刀,设置好工艺参数。
3.设置参数选项卡
如图4-40所示,设置【参数】选项卡。
图4-39 刀具选项卡
图4-40 参数选项卡
参数选项卡中参数介绍
(1)垂直加工区域。
材料高度:使用材料高度参数设置要去除的材料高度。
毛坯裁剪:选择毛坯裁剪选项裁剪毛坯上的刀具路径。
(2)垂直进给模式。
垂直步距:垂直步距决定了加工层级数。
精加工余量:在最后精加工路径中去除的材料。
4.设置边界选项卡
在【边界】选项卡中点击【平面选择】后,点击曲面选择图标,选择如图4-41所示的12个平面,即只加工这12个面。
5.计算刀路,仿真结果
默认其他选项卡的设置,点击【计算】图标完成刀路生成,结果如图4-42所示。
图4-41 选择加工平面
图4-42 平面加工刀路
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