數(shù)字化精密制造基礎(chǔ) 課件 第九章 SurfMill多軸編程策略

數(shù)字化精密制造基礎(chǔ)

第九章SurfMill多軸編程策略三、五軸曲線加工二、五軸銑螺紋加工一、五軸鉆孔加工目錄四、四軸旋轉(zhuǎn)加工五、曲面投影加工六、多軸側(cè)銑加工七、多軸區(qū)域加工一、五軸鉆孔加工在日常三軸機(jī)床加工中，傾斜孔通過卡具配合才能加工；而在多軸加工中，傾斜孔是最簡單的加工，并且加工精度和加工效率都很高。五軸鉆孔加工實(shí)際是在三軸基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的定位加工，用戶只要選擇好鉆孔位置，定義刀軸方向，就可以實(shí)現(xiàn)多軸鉆孔加工。通過“聯(lián)軸器”的孔加工為例，展示五軸鉆孔加工的實(shí)際應(yīng)用過程。STEP1：點(diǎn)擊Ribbon菜單“多軸加工”→“五軸鉆孔”，進(jìn)入刀具路徑參數(shù)界面。STEP2：切換到參數(shù)樹的“加工圖形”，【加工圖形】：點(diǎn)擊點(diǎn)右側(cè)按鈕進(jìn)入導(dǎo)航欄，拾取1.2mm孔的中心點(diǎn)；【深度范圍】：表面高度為0，加工深度為1。STEP3：切換到參數(shù)樹的“加工刀具”，【幾何形狀】：點(diǎn)擊“刀具名稱”按鈕進(jìn)入當(dāng)前刀具表，選擇“[鉆頭]JD-1.2”；；【走刀速度】設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度。通過“聯(lián)軸器”的孔加工為例，展示五軸鉆孔加工的實(shí)際應(yīng)用過程。STEP4：切換到參數(shù)樹的“刀軸控制”，【刀軸方向】：刀軸控制方式選擇“過指定直線”，點(diǎn)擊刀軸直線右側(cè)按鈕進(jìn)入導(dǎo)航欄，拾取對應(yīng)孔的中心線作為“刀軸直線”。STEP5：切換到參數(shù)樹的“進(jìn)給設(shè)置”，【軸向分層】：分層方式采用“限定深度”，吃刀深度0.1。STEP6：其他參數(shù)保持默認(rèn)。點(diǎn)擊“計(jì)算”按鈕生成路徑。計(jì)算完成后路徑樹增加新的路徑節(jié)點(diǎn)，右擊該節(jié)點(diǎn)，選擇“重命名”，修改其名稱為“鉆1.2的孔”。同樣的過程生成其他孔的五軸鉆孔路徑（根據(jù)孔半徑的不同選擇不同的刀具）。二、五軸銑螺紋加工在做多軸定位加工銑螺紋時(shí)，需要用戶在每一個(gè)螺紋孔位置建立一個(gè)局部坐標(biāo)系，然后針對每個(gè)螺紋孔選擇對應(yīng)的局部坐標(biāo)系并單獨(dú)生成路徑。在螺紋孔數(shù)量較多時(shí)，這種方法顯得非常麻煩，而且選擇點(diǎn)和局部坐標(biāo)系也可能出錯。因此，SurfMill提供了一種自動生成多個(gè)螺紋孔加工路徑的加工策略——五軸銑螺紋加工。通過“五軸標(biāo)準(zhǔn)件”的螺紋加工為例，展示五軸銑螺紋加工的實(shí)際應(yīng)用過程。STEP10：切換到參數(shù)樹的“刀軸控制”：【刀軸方向】：刀軸控制方向選擇“由點(diǎn)起始”，光標(biāo)選擇球面中心作為起始點(diǎn)；STEP11：切換到參數(shù)樹的“進(jìn)給設(shè)置”，【軸向分層】：分層方式“限定深度”，吃刀深度0.2；【進(jìn)刀設(shè)置】：進(jìn)刀方式采用“圓弧相切”。STEP12：其他參數(shù)保持默認(rèn)，點(diǎn)擊“計(jì)算”按鈕生成路徑“五軸銑螺紋加工”，再將其重命名為“銑M3螺紋”。STEP7：點(diǎn)擊Ribbon菜單“多軸加工”→“五軸銑螺紋加工”，進(jìn)入刀具路徑參數(shù)界面。根據(jù)加工要求，點(diǎn)擊“螺紋庫”按鈕，在螺紋庫里選取公制粗牙M3，點(diǎn)擊“確定”，相關(guān)參數(shù)將自動更新。STEP8：切換到參數(shù)樹的“加工圖形”，【加工圖形】：點(diǎn)擊點(diǎn)右側(cè)按鈕進(jìn)入導(dǎo)航欄，拾取螺紋孔的中心點(diǎn)，如圖9-1-13（左）所示；【深度范圍】：表面高度為0，加工深度為10。STEP9：切換到參數(shù)樹的“加工刀具”，【幾何形狀】：點(diǎn)擊“刀具名稱”按鈕進(jìn)入當(dāng)前刀具表，選擇“[螺紋銑刀]JD-1.00-0.50-1”；【走刀速度】：修改走刀速度的參數(shù)。三、五軸曲線加工五軸曲線加工是利用五軸曲線控制路徑走向，并利用自帶的刀軸方向在曲面上進(jìn)行加工，或利用曲線在曲面上的投影進(jìn)行加工的一種加工方法。五軸曲線加工適用于在加工曲面上雕刻曲線、圖案和文字，也能用于加工曲面上的凹槽、切邊等。通過“鋁?！笨套譃槔?，展示五軸曲線加工的實(shí)際應(yīng)用過程。STEP16：切換到參數(shù)樹的“進(jìn)給設(shè)置”，【軸向分層】：分層方式采用“限定深度”，吃刀深度為0.5。STEP17：其他參數(shù)保持默認(rèn)，點(diǎn)擊“計(jì)算”按鈕生成路徑“五軸曲線加工”。STEP13：點(diǎn)擊Ribbon菜單“多軸加工”→“五軸曲線加工”，進(jìn)入路徑參數(shù)界面。STEP14：切換到參數(shù)樹的“加工刀具”，【幾何形狀】：點(diǎn)擊“刀具名稱”按鈕進(jìn)入當(dāng)前刀具表，選擇“[球頭]JD-1.00”；【刀軸方向】：刀軸控制方式選擇“曲面法向”；【走刀速度】：修改走刀速度的參數(shù)。STEP15：切換到參數(shù)樹的“加工圖形”，點(diǎn)擊輪廓線右側(cè)按鈕進(jìn)入導(dǎo)航欄，拾取“輪廓線”和“導(dǎo)動面”，【深度范圍】：表面高度為0.2，加工深度為0；【加工余量】：底部余量-0.02，側(cè)邊余量0。五、曲面投影加工

曲面投影加工是多軸聯(lián)動加工中一個(gè)重要的加工方法，能夠通過輔助導(dǎo)動面和刀軸控制方式生成與其他加工方法具有相同效果的加工路徑，可用于加工如圖9-1-26所示工藝品類工件。曲面投影加工是根據(jù)導(dǎo)動面的U/V流線方向生成初始投影路徑，并根據(jù)設(shè)置的刀軸方式生成刀軸，然后按照一定的投影方向，將初始路徑投影到加工面生成加工路徑的一種多軸加工方式。通過“電極”精加工為例，展示曲面投影加工的實(shí)際應(yīng)用過程。點(diǎn)擊Ribbon菜單“多軸加工”→“曲面投影加工”，進(jìn)入刀具路徑參數(shù)界面，切換到參數(shù)樹的“加工圖形”，【加工圖形】：點(diǎn)擊加工面右側(cè)按鈕進(jìn)入導(dǎo)航欄，拾取“加工面”和“導(dǎo)動面”。STEP1：切換到參數(shù)樹的“加工刀具”，【幾何形狀】：點(diǎn)擊“刀具名稱”按鈕進(jìn)入當(dāng)前刀具表，選擇“[球頭]JD-1.00-1”；【走刀速度】：修改走刀速度的參數(shù)。STEP2：切換到參數(shù)樹的“走刀方式”，【曲面投影加工】：修改走刀方向?yàn)椤奥菪?，投影方向?yàn)椤暗遁S方向”。STEP3：切換到參數(shù)樹的“刀軸控制”，【刀軸方向】：刀軸控制方式選擇“五軸線方向”；點(diǎn)擊刀軸曲線右側(cè)按鈕進(jìn)入導(dǎo)航欄選擇刀軸曲線。STEP4：切換到參數(shù)樹的“進(jìn)給設(shè)置”，【路徑間距】：設(shè)置路徑間距為0.1；【進(jìn)刀方式】：設(shè)置進(jìn)刀方式為“切向進(jìn)刀”。STEP5：其他參數(shù)保持默認(rèn)。點(diǎn)擊“計(jì)算”按鈕生成路徑“曲面投影加工”。六、多軸側(cè)銑加工

多軸側(cè)銑加工是利用刀具的側(cè)刃對直紋曲面或類似直紋曲面的曲面進(jìn)行加工，刀軸在加工過程中與直母線保持平行，起到曲面精修的作用。通過葉輪的側(cè)壁進(jìn)行精加工為例，展示多軸側(cè)銑加工實(shí)際應(yīng)用的過程。STEP1：點(diǎn)擊Ribbon菜單“多軸加工”→“多軸側(cè)銑加工”，進(jìn)入刀具路徑參數(shù)界面，切換到參數(shù)樹的“加工圖形”，【加工圖形】：點(diǎn)擊擋墻曲面按鈕進(jìn)入導(dǎo)航欄，拾取保護(hù)面、擋墻曲面、底板曲面。STEP2：切換到參數(shù)樹的“加工刀具”，【幾何形狀】：點(diǎn)擊“刀具名稱”按鈕進(jìn)入當(dāng)前刀具表，選擇“[球頭]JD-2.00”；【走刀速度】修改走刀速度的參數(shù)。STEP3：切換到參數(shù)樹的“走刀方式”，【多軸側(cè)銑】：多軸側(cè)銑方式選擇為“兩曲線側(cè)銑”，勾選“切削方向反向”，點(diǎn)擊側(cè)銑頂部曲線右側(cè)按鈕進(jìn)入導(dǎo)航欄拾取側(cè)銑頂部曲線、側(cè)銑底部曲線。STEP4：切換到參數(shù)樹的“刀軸控制”?！镜遁S方向】：刀軸控制方式選擇“沿切削方向傾斜”，初始刀軸方向選擇“垂直于切削方向”。STEP5：切換到參數(shù)樹的“進(jìn)給設(shè)置”，【軸向分層】：設(shè)置分層方式為“限定層數(shù)”，軸向偏移方式為“向中間過渡”，路徑層數(shù)為50；【進(jìn)刀方式】：進(jìn)刀方式為“切向進(jìn)刀”。STEP6：其他參數(shù)保持默認(rèn)，點(diǎn)擊“計(jì)算”按鈕生成路徑“多軸側(cè)銑加工”。七、多軸區(qū)域加工

多軸區(qū)域加工組是將二維區(qū)域加工組移植到多軸加工平臺，通過曲面投影操作在曲面上生成多軸聯(lián)動加工路徑，實(shí)現(xiàn)在曲面上加工出具有一定深度槽的功能。多軸區(qū)域加工主要應(yīng)用于在曲面上進(jìn)行閉合區(qū)域或圖案的加工，如文字雕刻。通過“瓶子模具”雕刻LOGO為例，展示多軸區(qū)域加工的實(shí)際應(yīng)用過程STEP1：點(diǎn)擊Ribbon菜單“多軸加工”→“多軸區(qū)域加工”，進(jìn)入刀具路徑參數(shù)界面，切換到參數(shù)樹的“加工圖形”，【加工圖形】：點(diǎn)擊輪廓線右側(cè)按鈕進(jìn)入導(dǎo)航欄，拾取“輪廓線”和“導(dǎo)動面”。STEP2：切換到參數(shù)樹的“加工刀具”，【幾何形狀】：點(diǎn)擊“刀具名稱”按鈕進(jìn)入當(dāng)前刀具表，選擇“[錐度球頭]JD-30-0.35”；【走刀速度】：修改走刀速度參數(shù)。STEP3：切換到參數(shù)樹的“走刀方式”，【多軸區(qū)域加工】：修改走刀方式等相關(guān)參數(shù)。ST