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第3章挖槽刀具路徑的應用本章通過幾個典型零件,說明MasterCAM的挖槽刀具路徑的生成方法以及有關二維刀具路徑的生成技巧。。...3.1挖槽刀具路徑生成過程圖3-1a為一個零件的立體圖,零件高度為20mm,挖槽深度為15mm,圖3-1b為加工過程仿真后的效果圖。圖3—1挖槽刀具路徑生成過程如下:步驟一讀入文件文件名:Ch3_1_1.MC8存儲該文件的零件圖形如圖3-2所示。圖3-2步驟二加工上表面設置視圖面(Gview):(俯視圖T)關閉毛坯輪廓顯示,即在圖3-3中,使“顯示毛坯(Displaystock)"選擇框未選中;圖3—32。選擇主菜單(MainMenu)-刀具路徑(Toolpaths)-表面加工(Face)3.串接被加工的上表面輪廓,串接后的結果,如圖3—4所示,整個方框輪廓被選中,串接起始點為P1點,如圖3-4所示;圖3-44.用鼠標單擊主菜單區(qū)的“Done”,結束串接操作,進入表面加工刀具參數(shù)(Toolparameters)設置對話框;5.選擇直徑為50mm的端銑刀,由于在刀具庫Tools_mm.tl8中,沒有直徑為50mm的端銑刀,需要將此刀具添加到刀具庫中,簡略操作步驟如下:(1)選擇直徑為25mm的端銑刀,則在“表面加工刀具參數(shù)(Toolparameters)設置”對話框中,消滅直徑為25mm端銑刀的圖標,如圖3—5所示;圖3-5(2)將鼠標移至直徑為25mm端銑刀的圖標處,單擊鼠標右鍵,則進入“定義刀具(DefineTool)"對話框,設置完畢后,如圖3—6所示;圖3-6(3)用鼠標單擊圖3-6中的的“存入刀具庫(Savetolibrary…)”按鈕,進入“選擇刀具庫名稱(Selectdestinationlibrary)”對話框,如圖3—7所示,選擇刀具庫名稱為TOOLS_MM,單擊圖3—7中的“保存(S)"按鈕;圖3-7(4)如果刀具庫存儲成功,則消滅圖3-8所示的提示框,用鼠標單擊其“確定”按鈕,回到圖3-6;圖3-8圖3-9(5)用鼠標單擊圖3—6中的“OK"按鈕,回到圖3-5,而此時的刀具圖標已變?yōu)橹睆綖?0mm的端銑刀圖標;6.用鼠標單擊圖3-5上部的“表面加工參數(shù)(Facingparameters)”選項卡,進入“表面加工參數(shù)設置”對話框,設置完畢后,如圖3-9所示;7.用鼠標單擊圖3-9中的“確定"按鈕,則得到上表面加工刀具路徑,如圖3-10所示.圖3-10步驟三加工毛坯四周輪廓1.選擇主菜單(MainMenu)—刀具路徑(Toolpaths)-輪廓加工(Contour)2.在繪圖區(qū)串接被加工的輪廓,串接后的結果與圖3—4相同,用鼠標單擊主菜單區(qū)的“Done”,結束串接操作,進入“輪廓加工刀具參數(shù)(Toolparameters)設置"對話框,如圖3-5所示;圖3—113.選擇直徑為25mm的端銑刀,消滅此刀具的圖標;4。用鼠標單擊圖3-11上部“輪廓加工參數(shù)(Coutourparameters)”選項卡,進入“輪廓加工參數(shù)設置”對話框,設置完畢后,如圖3-11所示;5.用鼠標單擊圖3-11中的“多次切削(Multipasses.。。)”按鈕,進入多次切削設置對話框,設置完畢后,如圖3-12所示;圖3-126.用鼠標單擊圖3—12中的“OK”按鈕,回到圖3-11;7。用鼠標單擊圖3-11中的“確定”按鈕,得到四周輪廓加工刀具路徑,如圖3-13所示。圖3-13圖3-14步驟四挖槽加工1。選擇主菜單(MainMenu)-刀具路徑(Toolpaths)-挖槽加工(Pocket)2。在繪圖區(qū)串接挖槽加工的輪廓,串接后的結果如圖3-14所示,用鼠標單擊主菜單區(qū)的“Done”,結束串接操作,進入“挖槽加工刀具參數(shù)(Toolparameters)設置”對話框;3.選擇直徑為20mm的端銑刀;4.用鼠標單擊圖3-15上部“挖槽加工參數(shù)(Pocketingparameters)”選項卡,進入“挖槽加工參數(shù)設置”對話框,設置完畢后,如圖3-15所示;圖3-15圖3-165.用鼠標單擊圖3—15上部“粗/精加工參數(shù)(Roughing/Finishingparameters)”選項卡,進入“挖槽粗/精加工參數(shù)設置”對話框,設置完畢后,如圖3-16所示;6.用鼠標單擊圖3—16中的“確定”按鈕,得到挖槽加工刀具路徑,如圖3-17所示.圖3—17步驟五存儲文件文件名為:Ch3_1_4.MC83。2挖槽加工切入起始點和切入方式的確定當不指定挖槽加工刀具切入起始點和切入方式時,切入的起始點由系統(tǒng)自動產生,切入方式為簡潔的垂直進刀切入方式。但是,這個自動產生的切入起始點往往不符合人們的要求,即不是刀具切入的最佳工藝點。垂直進刀切入方式切入不平穩(wěn),當切入速度較快時,有切入沖擊現(xiàn)象。因此,挖槽加工的切入起始點和切入方式通常需要用戶指定。例如,在3.1節(jié)的例子中,自動產生的切入起始點在P1點,如圖3—17所示,要將其移到圖3-17中的P2點,其坐標為(0,—20),切入方式改為螺旋式進刀,操作步驟如下:圖3-18步驟一讀入文件文件名:Ch3_1_4.MC8步驟二繪制切入點選擇主菜單(MainMenu)—繪圖(Create)-點(Point)-位置(Position)通過鍵盤輸入點:0,-20回車得到圖3—17所示的P2點,按下Esc鍵,結束繪制點操作.步驟三 進入操作管理同時按住Alt鍵和字母O鍵(Alt+O),進入“操作管理(OperationsManager)”對話框,如圖3-18所示;步驟四確定刀具切入起始點1.用2。3.1節(jié)步驟三的方法,得到如圖2-30所示的彈出式菜單;2。用鼠標單擊圖2—30中的“增加串接(Addchain)”;3。用鼠標拾取切入起始點,如圖3—17中所示的P2點;4.用鼠標單擊主菜單區(qū)的“Done”,結束串接操作,回到圖3-19所示,新增加的串接切入點,即串接點2(ChainPoint2),消滅在對話框中;圖3-195.用鼠標單擊圖3-19中的“OK"按鈕,回到圖3-18.圖3-20步驟五確定切入方式1.用鼠標單擊圖3—18中第3刀具路徑的第2項“參數(shù)(Parameters)”,進入“挖槽加工刀具參數(shù)設置”對話框,再用鼠標單擊圖3-20上部“粗/精加工參數(shù)(Roughing/Finishingparameters)”選項卡,進入“挖槽粗/精加工參數(shù)設置”對話框;2.用鼠標單擊圖3-20中的“切入螺旋線(Entry—helix)”按鈕左側的選擇框,使其消滅對勾,如圖3—20所示;3。用鼠標單擊圖3—20中的“切入螺旋線(Entry-helix)”按鈕,進入“挖槽加工切入方式設置(Helix/RampParameters)”對話框,設置完畢后,如圖3-21所示;圖3-214。用鼠標單擊圖3-21中的“確定”按鈕,回到圖3-20,再單擊圖3—20中的“確定”按鈕,回到圖3-18;圖3-225.用鼠標單擊圖3-18中的“重新生成刀具路徑(RegenPath)”按鈕,則生成新的加工刀具路徑,如圖3—22a所示,此圖中的刀具路徑,與圖3-17中的刀具路徑相比,切入起始點發(fā)生了變化,依據(jù)人為設置的切入起點切入,相應地整個刀具路徑發(fā)生了變化。切入刀具路徑不是直線切入,而是螺旋線切入,如圖3—22b所示(注:圖3—22為軸測視圖下的刀具路徑,圖3-22b只表示了圖3-22a中的切入刀具路徑);6.用鼠標單擊圖3-18中的“OK"按鈕,退出操作管理對話框。步驟六存儲文件文件名為:Ch3_2_1.MC83.3挖槽加工刀具路徑的修正當產生的挖槽加工刀具路徑不能滿意要求時,如產生過切或者未切削,需要對挖槽加工刀具路徑進行修正,使新生成的刀具路徑加工出的零件精度更高.對于不同的挖槽刀具路徑,修正的方法也不相同,下面介紹常用的三種挖槽加工刀具路徑修正方法。3。3.1轉變刀具直徑修正挖槽加工刀具路徑對于3.2節(jié)產生的挖槽刀具路徑仿真結果如圖3-23所示,在挖槽區(qū)域的左下方和右上方有未切削區(qū)域,這是由于這兩個區(qū)域的輪廓半徑小于所用刀具半徑所致,可以通過減小刀具半徑解決,方法如下:圖3-23步驟一讀入文件?文件名:Ch3_2_1.MC8步驟二進入操作管理同時按住Alt鍵和字母O鍵(Alt+O),進入“操作管理”對話框,如圖3-18所示。步驟三轉變刀具直徑1。用鼠標單擊圖3—18所示對話框中的第3刀具路徑,即挖槽刀具路徑(Pocket),此刀具路徑項被選中;2。用鼠標單擊圖3—18中第3刀具路徑的第2項“參數(shù)(Parameters)”,進入“挖槽加工刀具參數(shù)設置(PocketingParameters)”對話框,如圖3-24所示;圖3-243。用鼠標單擊3號刀具(直徑20mm)圖標,選中該刀具,單擊鼠標右鍵,進入”定義刀具”對話框,如圖3-25所示,轉變刀具直徑為10mm;圖3—254.用鼠標單擊圖3—25中的“OK”按鈕,回到圖3—24,此時的3號刀具已變?yōu)橹睆綖?0mm的端銑刀;5.用鼠標單擊圖3-24中的“確定”按鈕,回到圖3—18,單擊圖3—18中的“重新生成刀具路徑(RegenPath)”按鈕,則重新生成挖槽刀具路徑。帶有刀具痕跡的刀具路徑仿真結果,如圖3-26所示,與圖3-23相比可以看出,由于減小了刀具直徑,刀具可以到達全部挖槽區(qū)域;圖3-266.用鼠標單擊圖3-18中的“OK"按鈕,退出操作管理對話框。步驟四存儲文件文件名為:Ch3_3_1.MC83。3.2轉變挖槽方式修正挖槽加工刀具路徑對于3.3.1節(jié)中的例子,其他參數(shù)不變,當挖槽方式采納平行螺旋方式(ParallelSpiral)時,產生的挖槽刀具路徑仿真結果,如圖3-27所示,在中間部分有未切削區(qū)域共5處,分別用數(shù)字1~5表示,對于這種情況,可采納轉變挖槽方式修正挖槽刀具路徑,如采納往復式挖槽方式(Zigzag),即3.2節(jié)中的挖槽方式。產生圖3—27效果的文件名為:Ch3_3_2.MC8.圖3—273。3.3轉變挖槽參數(shù)修正挖槽加工刀具路徑圖3—27顯示出的挖槽加工問題,可以采納轉變挖槽方式解決,也可以通過轉變挖槽參數(shù)加以修正,即仍采納原來的平行螺旋方式(ParallelSpiral),但是,減小平行刀具路徑之間的間距,也可以起到修正的目的,操作步驟如下:步驟一讀入文件?文件名:Ch3_3_2.MC8步驟二減小平行刀具路徑之間的間距1.參照3.2節(jié)步驟二和步驟五的方法,進入“挖槽粗/精加工參數(shù)(Roughing/Finishingparameters)”設置對話框,如圖3-28所示,平行刀具路徑之間的間距百分比(Stepoverpercentage)由原來的75改為50,則此設置框下的平行刀具路徑之間的間距(Stepoverdistance)設置框自動由原來的7。5變?yōu)?。0,設置完畢后,如圖3-28所示;圖3-28圖3-292。用鼠標單擊圖3—28中的“確定"按鈕,回到圖3—18,重新生成刀具路徑后的仿真結果,如圖3—29所示,此圖即為修正挖槽參數(shù)后的加工仿真結果,比較圖3-27和圖3-29可知,圖3-27中的未切削部分得到加工;步驟三存儲文件文件名為:Ch3_3_3.MC83.4帶有起模角挖槽加工刀具路徑的生成及切削深度掌握方法當加工如圖3-30所示的帶有傾斜角的內腔時,需要采納帶有起模角挖槽加工工藝及挖槽時的深度掌握,操作方法如下:圖3-30步驟一讀入文件文件名:Ch3_1_1.MC8圖3-31步驟二帶有起模角挖槽加工刀具路徑的生成1。選擇主菜單(MainMenu)—刀具路徑(Toolpat(yī)hs)-挖槽加工(Pocket)2。在繪圖區(qū)串接挖槽加工的輪廓,先串接挖槽輪廓,串接后的結果如圖3—14所示,再串接點,如圖3-17中的P2點,用鼠標單擊主菜單區(qū)的“Done”,結束串接操作,進入挖槽加工刀具參數(shù)設置對話框,如圖3—24所示;3。選擇直徑為10mm的端銑刀;4.用鼠標單擊圖3—31上部“挖槽加工參數(shù)(Pocketingparameters)”選項卡,進入“挖槽加工參數(shù)設置”對話框;5.用鼠標單擊圖3—31中“深度切削(Depthcuts.。。)”按鈕左側的選擇框,使其消滅對勾;6.用鼠標單擊圖3—31中“深度切削(Depthcuts...)”按鈕,進入“深度切削(Depthcuts)”對話框,設置完畢后,如圖3—32所示;圖3-327.用鼠標單擊圖3—32中的“OK"按鈕,回到圖3—31;8.用鼠標單擊圖3-31上部“粗/精加工參數(shù)(Roughing/Finishingparameters)"選項卡,進入“挖槽粗/精加工參數(shù)設置"對話框,設置內容與圖3-28相同;9.用鼠標單擊圖3—28中的“確定"按鈕,得到帶有起模角的挖槽加工路徑.步驟三加工過程仿真加工加工過程仿真后的效果,如圖3-33所示。圖3-33步驟四存儲文件文件名為:Ch3_4_1。MC8圖3-343.5挖槽加工重切削刀具路徑的生成圖3-34挖槽加工重切削是一種有效利用刀具尺寸,提高加工效率的方法。它采納較大直徑的刀具最大限度地切除工件材料,剩余部分的工件材料,再利用較小直徑的刀具切除。而且,較小直徑刀具的刀具路徑與較大直徑的刀具路徑不重合,不產生重復切削。挖槽加工重切削刀具路徑的生成操作方法如下:步驟一讀入文件文件名:Ch3_1_4.MC8步驟二生成刀具直徑為35mm的挖槽加工刀具路徑?利用3.3.1節(jié)的方法,將文件Ch3_1_4。MC8中的刀具直徑由20mm改為35mm,其他參數(shù)不變,重新生成刀具路徑,其仿真結果如圖3-34所示。圖3—35步驟三挖槽加工重切削1.選擇主菜單(MainMenu)—刀具路徑(Toolpaths)-挖槽加工(Pocket)2.在繪圖區(qū)串接挖槽加工的輪廓,先串接挖槽輪廓,串接后的結果如圖3-14所示,再串接點,如圖3-17中的P2點,用鼠標單擊主菜單區(qū)的“Done”,結束串接操作,進入“挖槽加工刀具參數(shù)設置”對話框,如圖3-24所示;圖3-363.選擇直徑為15mm的端銑刀;圖3-364。用鼠標單擊圖3-35上部“挖槽加工參數(shù)(Pocketingparameters)”選項卡,進入挖槽加工參數(shù)設置對話框,在“挖槽類型(Pockettype)”欄中選擇“重切削(Remachining)”,設置完畢后,如圖3-35所示;5.用鼠標單擊圖3—35中的“重切削(Remachining)”按鈕,進入“挖槽加工重切削設置”對話框,設置完畢后,如圖3-36所示;圖3-376.用鼠標單擊圖3—36中的“OK”按鈕,回到圖3-35;7。用鼠標單擊圖3-35上部“粗/精加工參數(shù)(Roughing/Finishingparameters)”選項卡,進入“挖槽粗/精加工參數(shù)設置”對話框,設置完畢后,如圖3—37所示;8。用鼠標單擊圖3—37中的“確定”按鈕,在繪圖區(qū)中消滅上一次挖槽加工中切削過的區(qū)域,即以直徑為35mm端銑刀加工過的區(qū)域,以深紅色表示,如圖3—38a所示;圖3-389.按“回車(Enter)"鍵,消滅本次加工所能切削的區(qū)域,以淺黃色表示,如圖3—38b所示;10.按“回車(Enter)”鍵,消滅本次需要切削的區(qū)域,即重切削區(qū)域,以淺黃色表示,如圖3-38c所示;11.按“回車(Enter)”鍵,在繪圖區(qū)中消滅經過上一次挖槽粗加工和本次重切削后,仍然殘留的未切削區(qū)域,如圖3-39a所示,并在信息提示區(qū)中,顯示殘留的未切削區(qū)域面積的數(shù)值,本例中殘存的未切削區(qū)域面積為零(Area=0.0000),說明重切削刀具路徑正確,勿須再加工;圖3—3912.按“回車(Enter)”鍵,在繪圖區(qū)中消滅重切削刀具路徑,如圖3—39b所示.步驟四存儲文件文件名為:Ch3_5_1.MC83.6挖槽加工子程序的生成應用子程序可以縮短NC加工程序的長度,可以用于產生相同或類似零件外形的刀具路徑。在MasterCAM中,子程序可以應用于挖槽深度掌握切削、整圓切削、鉆削等.縮短NC加工程序的長度,對于存儲容量較小的CNC機床,削減程序傳輸時間,具有格外明顯的效果。本節(jié)以3.4節(jié)中的例子為例,介紹產生子程序的方法.步驟一讀入文件文件名:Ch3_4_1.MC8步驟二產生具有子程序的刀具路徑1.依據(jù)3。3.1節(jié)步驟二和步驟三的方法,進入“挖槽加工刀具參數(shù)設置”對話框,如圖3—24所示;2.用鼠標單擊圖3-24中“轉變NCI(ChangeNCI...)”按鈕,進入“選擇NCI文件(SelectoutputNCIfile)"對話框,如圖3-40所示,輸入NCI文件名:CH3_6Sub。NCI后,單擊圖3-40中的“OK”按鈕,回到圖3—24;圖3-403.“挖槽加工參數(shù)”對話框的設置內容與圖3-31相同;4.“深度切削(Depthcuts..。)掌握”對話框設置完畢后,如圖3—41所示,其中的子程序選擇框為有效;圖3—415.“挖槽粗/精加工參數(shù)(Roughing/Finishingparameters)"對話框設置完畢后,如圖3-42所示;圖3-426.切入方式對話框的設置內容與圖3-21相同;7。重新生成具有子程序的挖槽加工刀具路徑如圖3-43所示;圖3-438。用鼠標單擊“操作管理”對話框(圖3-18)中的“后處理(Post)”按鈕,進入“后處理設置(Postprocessing)”對話框,設置完畢后,如圖3-44所示;9。用鼠標單擊圖3—44中的“OK"按鈕,系統(tǒng)開頭進行后處理,并在信息提示區(qū)顯示正在處理的信息,處理完畢后,直接調用MasterCAM的編輯器,并將生成的NC加工代碼顯示于編輯器中,如圖3-45所示;圖3—44圖3-4510.圖3—45中的NC程序是用MPFAN.PST后處理程序生成的,適用于Fanuc掌握器,NC程序中有多處調用子程序P1001,如N118M98P1001,N398M98P1001等,其中M98是Fanuc系統(tǒng)調用子程序的指令,P1001為子程序號,子程序一般放在NC程序的最后;11.用鼠標單擊圖3—45中右上部的關閉窗口按鈕,關閉MasterCAM編輯器;12.退出“操作管理”對話框.步驟三存儲文件文件名為:Ch3_6_1.MC83。7具有島嶼及表面特征技術的挖槽加工本節(jié)通過圖3-46所示的零件外形,介紹挖槽類型為表面(Facing)的技術的應用,主要用于加工輪廓是開放的情況,即這一輪廓邊界是需要加工的;另外還介紹當挖槽區(qū)域內具有多個島嶼,且島嶼的高度不同時,如何應用挖槽加工技術.圖3-46步驟一讀入文件文件名:Ch3_7_1。MC8存儲該文件的圖形如圖3-47所示,這一圖形是繪制在Z向掌握深度為零的平面內。圖3-47步驟二毛坯尺寸設置選擇主菜單(MainMenu)-刀具路徑(Toolpaths)—毛坯設置(Jobsetup)進入“毛坯設置”對話框,設置完畢后,如圖3-48所示,用鼠標單擊圖3-48中的“OK”按鈕。圖3—48轉變視圖方式為:視圖面(Gview):軸測圖(I)得到圖3—49,圖中的虛線為毛坯的線框軸測圖。圖3—49步驟三挖槽類型為表面(Facing)的挖槽加工1關閉毛坯輪廓顯示。1。選擇主菜單(MainMenu)—刀具路徑(Toolpaths)-挖槽加工(Pocket)2.在繪圖區(qū)串接挖槽加工的兩個輪廓,串接后的結果如圖3-50所示,用鼠標單擊主菜單區(qū)的“Done”,結束串接操作,進入挖槽加工刀具參數(shù)設置對話框,設置內容與圖3—41相同;圖3-503.選擇直徑為10mm的端銑刀;4.用鼠標單擊圖3-51上部“挖槽加工參數(shù)(Pocketingparameters)"選項卡,進入“挖槽加工參數(shù)設置”對話框,挖槽類型(Pockettype)設置為表面(Facing),表面挖槽類型有效,設置完畢后,如圖3—51所示;圖3—515.用鼠標單擊圖3—51中的“表面(Facing)”按鈕,進入“挖槽表面設置(Facing)”對話框,設置完畢后,如圖3-52所示,單擊圖3—52中的“OK"按鈕,回到圖3—51;圖3-526.用鼠標單擊圖3-51上部“粗/精加工參數(shù)(Roughing/Finishingparameters)”選項卡,進入“挖槽粗/精加工參數(shù)設置”對話框,設置完畢后,如圖3-53所示;圖3-537.用鼠標

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