第六章-可變軸輪廓銑加工

1、2021/8/141第6章 可變軸輪廓銑加工 2021/8/142內(nèi)容提示本章主要介紹了NX 6.0 CAM可變軸輪廓銑加工技術(shù)，包括可變軸輪廓銑加工步驟、加工幾何體、驅(qū)動(dòng)方式、投影矢量以及刀軸設(shè)置等。教學(xué)要求v了解可變軸輪廓銑加工特點(diǎn)和應(yīng)用。v掌握可變軸輪廓銑加工幾何體、驅(qū)動(dòng)方式、投影矢量、刀軸和參數(shù)設(shè)置。2021/8/143v可變軸輪廓銑是用于精加工由輪廓曲面形成的區(qū)域的加工方法。它可以通過(guò)精確控制刀軸和投影矢量，使刀軌沿著非常復(fù)雜的曲面的復(fù)雜輪廓移動(dòng)。v可通過(guò)將驅(qū)動(dòng)點(diǎn)投影到部件幾何體上來(lái)創(chuàng)建刀軌。驅(qū)動(dòng)點(diǎn)從曲線、邊界、面或曲面等驅(qū)動(dòng)幾何體生成，并沿著指定的投影矢量投影到部件幾何體上。然后，

2、刀具定位到部件幾何體以生成刀軌。2021/8/144v曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方法提供了對(duì)刀軸和投影矢量的額外控制。下圖說(shuō)明通過(guò)將驅(qū)動(dòng)點(diǎn)從驅(qū)動(dòng)曲面投影到部件表面上來(lái)創(chuàng)建操作。首先在選定的驅(qū)動(dòng)曲面上創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣列，然后沿指定的投影矢量將其投影到部件表面上。刀具定位到部件表面上的接觸點(diǎn)。當(dāng)?shù)毒邚囊粋€(gè)接觸點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)時(shí)，可使用刀尖的輸出刀位置點(diǎn)來(lái)創(chuàng)建刀軌。此例中，投影矢量和刀軸都是可變的，并且都定義為與驅(qū)動(dòng)曲面垂直。2021/8/145可變軸輪廓銑加工步驟 v(1)調(diào)入模型v(2)進(jìn)入加工模塊v(3)設(shè)置加工環(huán)境v(4)創(chuàng)建父組(程序組、刀具組、幾何體組和加工方法組)v(5)創(chuàng)建操作v1)選擇驅(qū)動(dòng)方式及設(shè)置參

3、數(shù)v2)選擇投影方式及設(shè)置參數(shù)v3)選擇刀軸方式及設(shè)置參數(shù)v4)選擇切削參數(shù)v5)設(shè)置非切削移動(dòng)v6)其他選項(xiàng)(進(jìn)給率和機(jī)床控制等)v(6)生成刀軌v(7)刀軌模擬和檢查v(8)后處理2021/8/146設(shè)置加工環(huán)境 v打開(kāi)軟件，調(diào)入需要加工的產(chǎn)品模型，然后進(jìn)入加工模塊，如果該產(chǎn)品模型是第一次進(jìn)入加工模塊，系統(tǒng)將會(huì)彈出“加工環(huán)境設(shè)置”對(duì)話框，在“CAM會(huì)話設(shè)置”列表中選擇“cam_general”，在“要?jiǎng)?chuàng)建的CAM設(shè)置”列表中選擇“mill_multi-axis”進(jìn)入初始化。2021/8/147創(chuàng)建可變軸輪廓銑操作 v設(shè)置可變軸輪廓銑操作4個(gè)父組(程序組、刀具組、幾何體組和加工方法組)后即可

4、創(chuàng)建固定軸輪廓銑操作。v單擊“插入”工具條中的“創(chuàng)建操作”按鈕，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建操作”對(duì)話框， “類型”選擇“mill_multi-axis” 。2021/8/148加工幾何體 v在可變軸輪廓銑中，加工幾何體共有部件、檢查、切削區(qū)域、底面、輔助底面和壁幾何體等，根據(jù)選擇驅(qū)動(dòng)方法的不同，要選擇幾何體的幾何體也不同，v1 部件幾何體部件幾何體v使用“部件幾何體”可以指定表示加工后的部件的整個(gè)幾何體集。很多情況下，在加工后的部件的截面上既進(jìn)行粗加工操作，也進(jìn)行精加工操作。v2 檢查幾何體檢查幾何體v“檢查幾何體”代表夾具或其他避免加工區(qū)域的實(shí)體、面、曲線。當(dāng)?shù)盾売龅綑z查曲面時(shí)，刀具將退出，直至到達(dá)下一

5、個(gè)安全的切削位置。 v3 切削區(qū)域幾何體切削區(qū)域幾何體v指定幾何體或特征以創(chuàng)建此操作要加工的切削區(qū)域，切削區(qū)域的每個(gè)成員必須包括在部件幾何體中。如果不指定切削區(qū)域，系統(tǒng)會(huì)使用刀具可以進(jìn)入的整個(gè)已定義部件幾何體(部件輪廓)作為切削區(qū)域。指定切削區(qū)域之前，必須指定部件幾何體。2021/8/149v4 底面底面v “底面”是靠著壁放置刀時(shí)用于限制刀位置的幾何體。如圖所示，靠著壁(B)放置的刀，其刀具半徑接觸到底面 (A)。v5 輔助底面輔助底面v“輔助底面”幾何體起輔助作用。定義輔助底部面的方法有兩種：可以選擇幾何體，或使用自動(dòng)生成輔助底部面，2021/8/1410v6 壁壁v “壁幾何體”可定義要

6、切削的區(qū)域。刀最初靠著壁放置，刀軸確定后，就靠著底部面放置刀。 “壁幾何體”可以由任意多個(gè)已修剪的面或未修剪的面組成。唯一的限制就是這些面都必須包括在部件幾何體中。 2021/8/1411驅(qū)動(dòng)方式 v驅(qū)動(dòng)方法用于定義創(chuàng)建刀軌所需的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)。某些驅(qū)動(dòng)方法可以沿一條曲線創(chuàng)建一串驅(qū)動(dòng)點(diǎn)，而其他驅(qū)動(dòng)方法廁可以在邊界內(nèi)或在所選曲面上創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣列。驅(qū)動(dòng)點(diǎn)一旦定義，就可用于創(chuàng)建刀軌。如果沒(méi)有選擇部件幾何體，則刀軌直接從驅(qū)動(dòng)點(diǎn)創(chuàng)建。否則，驅(qū)動(dòng)點(diǎn)投影到部件表面以創(chuàng)建刀軌。v選擇合適的驅(qū)動(dòng)方法，應(yīng)該由加工表面的形狀和復(fù)雜性以及刀軸和投影矢量要求決定。所選的驅(qū)動(dòng)方法決定可以選擇的驅(qū)動(dòng)幾何體的類型，以及可用的投影矢量

7、、刀軸和切削類型。2021/8/1412刀軸 v刀軸可以定義可變刀軸方位?？勺兊遁S在沿刀軌運(yùn)動(dòng)時(shí)將不斷改變方向，。2021/8/1413遠(yuǎn)離點(diǎn) v定義偏離焦點(diǎn)的可變刀軸?？墒褂命c(diǎn)子功能來(lái)指定點(diǎn)。刀軸矢量從定義的焦點(diǎn)離開(kāi)并指向刀具夾持器。2021/8/1414朝向點(diǎn) v定義向焦點(diǎn)收斂的可變刀軸?？墒褂命c(diǎn)子功能來(lái)指定點(diǎn)。刀軸矢量指向定義的焦點(diǎn)并指向刀具夾持器。2021/8/1415遠(yuǎn)離直線 v定義偏離聚焦線的可變刀軸。刀軸沿聚焦線移動(dòng)，同時(shí)與該聚焦線保持垂直。刀具在平行平面間運(yùn)動(dòng)。刀軸矢量從定義的聚焦線離開(kāi)并指向刀具夾持器。2021/8/1416朝向直線 v定義向聚焦線收斂的可變刀軸。刀軸沿聚焦線

8、移動(dòng)，同時(shí)與該聚焦線保持垂直。刀具在平行平面間運(yùn)動(dòng)。刀軸矢量指向定義的聚焦線并指向刀具夾持器。2021/8/1417相對(duì)于矢量 v定義相對(duì)于帶有指定的前傾角和側(cè)傾角的矢量的可變刀軸。2021/8/1418垂直于部件 v定義在每個(gè)接觸點(diǎn)處垂直于部件表面的刀軸。2021/8/1419相對(duì)于部件 v定義一個(gè)可變刀軸，它相對(duì)于部件表面的另一垂直刀軸向前、向后、向左或向右傾斜。2021/8/14204軸，垂直于部件 v定義使用4軸旋轉(zhuǎn)角度的刀軸。4軸方向使刀具繞著所定義的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)始終保持刀具和旋轉(zhuǎn)軸垂直。旋轉(zhuǎn)角度使刀軸相對(duì)于部件表面的另一垂直軸向前或向后傾斜。4軸旋轉(zhuǎn)角始終向垂直軸的同一側(cè)傾斜。

9、它與刀具運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)。2021/8/14214軸，相對(duì)于部件 v該方式與“4軸，垂直于部件”基本相同。但是，還可以定義一個(gè)前傾角和一個(gè)側(cè)傾角。由于這是4軸加工方法，側(cè)傾角通常保留為其默認(rèn)值零度。2021/8/1422雙4軸，在部件上 v該工作方式與“4，軸相對(duì)于部件”的工作方式基本相同。與“4軸，相對(duì)于部件”類似，應(yīng)指定一個(gè)4軸旋轉(zhuǎn)角、一個(gè)前傾角和一個(gè)側(cè)傾角。4軸旋轉(zhuǎn)角將有效地繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)部件，這如同部件在帶有單個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)的機(jī)床上旋轉(zhuǎn)。但在雙4軸中，可以分別為“單向運(yùn)動(dòng)”和“回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)”定義這些參數(shù)?！半p4軸，在部件上”僅在使用“往復(fù)”切削類型時(shí)可用。旋轉(zhuǎn)軸定義了單向和回轉(zhuǎn)平面，刀具將在這兩個(gè)平面

10、間運(yùn)動(dòng)。2021/8/1423插補(bǔ) v定義矢量控制特定點(diǎn)處的刀軸。它可以控制刀軸的過(guò)大變化(通常由非常復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)或部件幾何體引起)，而無(wú)需構(gòu)造額外的刀軸控制幾何體(例如：點(diǎn)、線、矢量和光順驅(qū)動(dòng)曲面等)。插補(bǔ)還可用于調(diào)整刀軸以避免遇到懸垂情況或其他障礙?？梢愿鶕?jù)需要定義從驅(qū)動(dòng)幾何體的指定位置處延伸的多個(gè)矢量，從而創(chuàng)建光順的刀軸運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)幾何體上任意點(diǎn)處的刀軸都將被用戶指定的矢量插補(bǔ)。指定的矢量越多，越容易對(duì)刀軸進(jìn)行控制。僅在可變軸曲面輪廓銑中使用曲線驅(qū)動(dòng)方法或曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方法時(shí)此選項(xiàng)才可用。2021/8/1424優(yōu)化后驅(qū)動(dòng) v “優(yōu)化后驅(qū)動(dòng)”刀軸控制方法使刀具前傾角與驅(qū)動(dòng)幾何體曲率匹配。在凸起部

11、分，系統(tǒng)保持小的前傾角，以便移除更多材料。在下凹區(qū)域中，系統(tǒng)自動(dòng)增加前傾角以防止刀刃過(guò)切驅(qū)動(dòng)幾何體，并使前傾角足夠小以防止刀前端過(guò)切驅(qū)動(dòng)幾何體。 2021/8/1425垂直于驅(qū)動(dòng)體 v定義在每個(gè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)處垂直于驅(qū)動(dòng)曲面的可變刀軸。由于此選項(xiàng)需要用到一個(gè)驅(qū)動(dòng)曲面，因此它只在使用了曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方法后才可用。 “垂直于驅(qū)動(dòng)體”可用于在非常復(fù)雜的部件表面上控制刀軸的運(yùn)動(dòng)。2021/8/1426側(cè)刃驅(qū)動(dòng) v定義沿驅(qū)動(dòng)曲面的側(cè)刃劃線移動(dòng)的刀軸。此類刀軸允許刀具的側(cè)面切削驅(qū)動(dòng)曲面，而刀尖切削部件表面。如果刀具不帶錐度，那么刀軸將平行于側(cè)刃劃線。如果刀具帶錐度，那么刀軸將與側(cè)刃劃線成一定角度，但二者共面。驅(qū)動(dòng)曲

12、面將支配刀具側(cè)面的移動(dòng)，而“部件表面”將支配刀尖的移動(dòng)。必須按順序選擇多個(gè)驅(qū)動(dòng)曲面，并且這些曲面的邊緣必須相連。2021/8/1427相對(duì)于驅(qū)動(dòng)體 v定義一個(gè)可變刀軸，它相對(duì)于驅(qū)動(dòng)曲面的另一垂直刀軸向前、向后、向左或向右傾斜。同樣，此選項(xiàng)的工作方式與相對(duì)于部件非常相同。由于此選項(xiàng)需要用到一個(gè)驅(qū)動(dòng)曲面，因此它只在使用了“曲面區(qū)域”驅(qū)動(dòng)方法后才可用?！跋鄬?duì)于驅(qū)動(dòng)體”可用于在非常復(fù)雜的部件表面上控制刀軸的運(yùn)動(dòng)。2021/8/14284軸，垂直于驅(qū)動(dòng)體 v定義使用4軸旋轉(zhuǎn)角度的刀軸。該旋轉(zhuǎn)角將有效地繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)部件，這如同部件在帶有單個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)的機(jī)床上旋轉(zhuǎn)。4軸方向?qū)⑹沟毒咴诖怪庇谒x旋轉(zhuǎn)軸的平面內(nèi)運(yùn)

13、動(dòng)。v旋轉(zhuǎn)角度使刀軸相對(duì)于驅(qū)動(dòng)曲面的另一垂直軸向前傾斜。與前傾角不同，4軸旋轉(zhuǎn)角始終向垂直軸的同一側(cè)傾斜。它與刀具運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)。v同樣，此選項(xiàng)的工作方式與“4軸，垂直于部件”相同。但是，刀具仍保持與驅(qū)動(dòng)曲面垂直，而不是與部件表面垂直。由于此選項(xiàng)需要用到一個(gè)驅(qū)動(dòng)曲面，因此它只在使用了曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方法后才可用。 2021/8/14294軸，相對(duì)于驅(qū)動(dòng)體 v可以指定刀軸，以使用4軸旋轉(zhuǎn)角。該旋轉(zhuǎn)角將有效地繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)部件，這如同部件在帶有單個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)的機(jī)床上旋轉(zhuǎn)。與“4軸，垂直于驅(qū)動(dòng)體”不同的是，它還可以定義前傾角和側(cè)傾角。v前傾角定義了刀具沿刀軌前傾或后傾的角度。正的前傾角的角度值表示刀具相對(duì)于刀軌方向向前傾斜。負(fù)的前傾角的角度值表示刀具相對(duì)于刀軌方向向后傾斜。前傾角是從4軸旋轉(zhuǎn)角開(kāi)始測(cè)量的。v側(cè)傾角定義了刀具從一側(cè)到另一側(cè)的角度。正值將使刀具向右傾斜(按照所觀察的切削方向)。負(fù)值將使刀具向左傾斜。v此選項(xiàng)的交互工作方式與“4軸，相對(duì)于部件”相同。但是，前傾角和側(cè)頃角的參考曲面是驅(qū)動(dòng)曲面而非工件表面。由于此選項(xiàng)需要用到一個(gè)驅(qū)動(dòng)曲面，因此它只在使用了曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方法后才可用。2021/8/1430雙4軸，在驅(qū)動(dòng)體上 v該方式與“雙4軸，在部件上”的工作方式完全相同。二者唯一的區(qū)別