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hyperMILL五轴加工:型腔和曲面循环策略详解

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:hyperMILL提供五轴型腔循环和五轴曲面循环两大刀路策略来进行五轴零件的加工,还提供叶轮加工、叶片加工、通道加工等专用加工策略。hyperMILL有下列联动控制策略可供使用:自动、径向 Z、手动曲线和偏置曲线。用途仅限于5轴粗加工。图5-1五轴型腔加工策略二、曲面循环曲面加工循环主要用于加工略微弯曲的曲面及有规则曲面的几何体。刀具倾角是由要加工的曲面确定的。

hyperMILL五轴加工:型腔和曲面循环策略详解

hyperMILL提供五轴型腔循环和五轴曲面循环两大刀路策略来进行五轴零件的加工,还提供叶轮加工、叶片加工、通道加工等专用加工策略。

一、型腔循环

型腔加工软件包中的循环主要用于对3轴加工效果不好的陡壁深腔区域而进行5轴加工。关于刀轴运动行为,有以下三种方法:

(1)固定倾角:加工时,刀轴倾斜角度固定,即定轴加工,也称为:“3+2”定向加工。

(2)联动加工:即五轴联动加工。hyperMILL有下列联动控制策略可供使用:自动、径向 Z、手动曲线和偏置曲线。

(3)自动分度:再生成刀具路径时,自动将刀具路径分割成多个定轴加工区域,以定轴加工为主,但刀具在不同定轴加工区域过渡时,可实施多轴联动来完成。

型腔循环有以下几种加工策略

(1)5X 等高粗加工: 在3D等高粗加工模式下加工型腔并附带干涉避让功能。如果出现碰撞,将自动转换到5X等高粗策略,如图5-1(a)所示。

(2)5X 等高精加工:对平面或具有陡峭曲面的型腔进行加工,加工层面之间可实行平滑转换,如图5-1(b)所示。

(3)5X 投影精加工: 为平坦和/或略微弯曲的曲面进行精细加工。用途仅限于5轴粗加工。多核支持可改善刀具路径计算期间的性能,如图5-1(c)所示。

(4)5X 等距精加工:加工型腔的底部区域及起伏不大的弯曲曲面结构,可在各个刀具路径之间实行平滑转换,如图5-1(d)所示。

(5)5X 清根加工:残料加工包括3D加工的所有策略变化。还具备额外的刀轴倾斜功能,可减少细长刀具悬伸长度,如图5-1(e)所示。

(6)5X 自由路径加工:自由路径铣削可实现沿着自由指定的中心点路径,进行经过碰撞检查的多轴加工,可对倒扣区域进行加工,如图5-1(f)所示。

(7)5X 再加工:为任何先前的参考工单进行5X加工计算。因此可将先前因碰撞隐藏的刀具路径进行5X再加工,通过5X再加工策略中的自动碰撞检查确保所选刀具绝对避免碰撞,刀路如图5-1(g)所示。

(8)5X 边缘加工:可以实现在没有导向曲面的情况下,加工带有倒扣的3D切削边,可自动计算刀具倾角及自动定位,如图5-1(h)所示。

(9)5轴优化残余粗加工:使用更短的刀具优化残余材料区域的加工。将基于最小毛坯的毛坯模型和用户定义值计算残余材料区域。每次材料去除之后,刀具路径将与针对毛坯模型检查碰撞的G0运动相连接。通过曲面选择为 B或C轴预定义的角度限值确定刀具方向。按最大毛坯去除或通过选择刀具方向的曲面或通过最先移动的轴(C轴/B轴)的默认排序残料区域。(www.xing528.com)

图5-1 五轴型腔加工策略

二、曲面循环

曲面加工循环主要用于加工略微弯曲的曲面及有规则曲面的几何体。刀具的倾角通常由所选曲面或导向曲面的曲面法线确定。所有用来确定刀具铣削行为的额外元素(点、线、轮廓)必须落在欲加工的曲面上。

曲面循环概述:

(1)5X 端面铣削:在铣削中,刀具倾斜角度是通过接触点的表面法线进行计算。刀具路径可定向至X轴或Y轴或一个可自由定义的轮廓,如图5-2(a)所示。

(2)5X ISO 端面铣削:铣削时,接触点的刀具倾角是在进给方向上,用一个可自由指定的与面法线的倾斜角度计算得出的。刀具路径被定向至曲面的U向或V向线条中,也可以是所选的同步线条,如图5-2(b)所示。

(3)5X 轮廓加工:5X 轮廓加工特别适合于以规定的刀具倾角(相对于曲面)进行铣削,如开槽、切边或雕刻等等。通过选用同步直线,可以手动调节刀具倾角。如图5-2(c)所示。

(4)5X 单曲线侧刃加工:这种循环用于容许铣削刀具沿一根线条跟曲面接触的规则曲面。轴方向上的加工区域是根据轮廓曲线定义的,如图5-2(d)所示。刀具倾角是由要加工的曲面确定的。

(5)5X 双曲线侧刃加工:这种循环用于容许铣削刀具沿两根线条跟曲面接触的规则曲面。轴向加工区域也是根据轮廓曲线定义的,如图5-2(e)所示。跟侧刃切单曲线不同的是,这里的刀具倾角是由另外一条轮廓曲线定义的。

(6)5X 外形偏置粗加工:使用统一余量对小曲度曲面进行粗加工,因此路径跟随所选驱动曲面。可为加工定义底部曲面,如图5-2(f)所示。

(7)5X 外形偏置精加工:使用统一余量对小曲度曲面进行精加工,因此路径跟随所选驱动曲面。可为加工定义底部和顶部曲面,如图5-2(g)所示。

(8)切向平面加工(MAXX Machining):使用圆桶刀精加工平面曲面。仅通过自动调整刀具与要铣削曲面的倾角进行。自动碰撞检查可保证最优的流程安全性。通过将加工策略和刀具形状相结合,可提高加工效率,如图5-2(h)所示。

(9)切向加工:通过自动生成的ISO曲线或Z常量曲线,定义刀具的接触点。可以选择手动生成曲线。碰撞避让和自动生成的进刀和退刀宏确保最佳的刀具路径,如图5-2(i)所示。

图5-2 五轴曲面加工策略

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