可变轴轮廓铣可以精确的控制刀轴和矢量投影使刀具沿着非常复杂的曲面运动,这是一种典型的多轴加工方法,它与普通的三轴加工不同之处在于,三轴加工的刀轴一般都是固定的,而可变轴轮廓铣则需要指定投影矢量和刀轴方位。以及驱动方法,这三个参数也是可变轴加工的三个非常重要的参数。可能有些刚入门的朋友不理解这三个参数,对于驱动方法来说,它其实相当于一个参考,也就是刀路生成需要参考驱动方法来完成。在选定切削区域的情况下,投影矢量则是控制刀路从哪个方向投影到加工曲面上,刀轴则是控制刀具的加工时的摆放方位。下面通过一个简单的例子来说明一下可变轴加工的操作方法以及这三个参数的应用。本例加工对象为导向轮,外形结构如下图所示:
工艺路线是先对外圆进行粗加工,然后对导向槽进行精加工。
1.使用软件打开模型,进入到加工界面,选择多轴加工模板。
2.设置机床坐标系以及安全平面。
右键点击工序导航器空白处切换到几何视图,双击MCS_MILL结点
系统弹出如下对话框,单击如下圈红按钮,定义机床坐标系
点击确定,再定义安全平面,选择自动平面,安全距离为10.
双击如下所示WORKPIECE结点,选择部件几何体
系统弹出如下对话框,点击指定部件圈红按钮
系统弹出对话框,选择当前的部件,如下图所示:
点击确定后弹出如下对话框,点击如下指定毛坯按钮
系统弹出选择毛坯对话框,选择我们创建的毛坯几何体, 参数设置如下:
点击确定后退回到工件对话框,观察到如图所示图案高亮,就可以点击确定按钮完成几何体的设置。
步骤4.设置铣削区域几何体,由于此模型的两个加工曲面不连贯,因此我们需要定义两个铣削几何体。右键点击WORKPIECE结点,在弹出的选项中选择插入子选项下的几何体按钮,
弹出对话框,设置几何体为WORKPIECE,点击铣削几何体按钮,名称为MILL_AREA_1如下所示:
弹出铣削边界对话框,点击指定切削区域按钮按钮
系统弹出对话框,选择如下面作为铣削区域1:
点击确定,系统自动回退铣削区域对话框,指定完部件切削区域按钮高亮,点击确定。如下图:
观察工序导航器可以发现多了铣削几何体1节点做为WORKPIECE结点的子节点出现:
接下来定义第二个铣削几何体。
右键点击WORKPIECE结点,找到插入子菜单,选择插入几何体,如下:
弹出对话框:选择铣削几何体按钮,名称为MILL_AREA_2,如下
点击确定,弹出对话框,按如下按钮:
弹出对话框,选择如下区域作为第二个铣削区域:
点击确定,回退至铣削区域对话框
点击确定完成第二个铣削几何体的定义。
根据工艺路线的要求,我们需要到两道工序,因此为了提高加工精度,我们需要定义两种刀具分别为D10R5、D7R3.5。
右键点击工序导航器切换至机床视图,右键单击未用项下的刀具按钮:
弹出对话框:创建第一个刀具D10R5,用于粗加工外圆,设置如下:
点击确定。可以观察到机床视图中多了刀具结点
用同样的方法定义第二个刀具D7R3.5
定义完成后机床视图入下:
a.添加第一个加工工序。
将工序导航器切换至程序视图,右键点击插入工序:
弹出对话框,选择可变轴轮廓铣(VARIABLE_CONTOUR_1),选择之前创建的铣削几何体1(MILL_AREA_1),参数设置如下:
弹出可变轮廓铣对话框,设置驱动方法为曲面,
弹出对话框,点击指定驱动几何体按钮,如下:
弹出对话框,选择如下面:
点击确定,系统回退至曲面区域驱动方法对话框,选择切削方向如下:
系统弹出箭头,选择如下方向:
选择完成后系统有回退至之前对话框,设置材料侧方向,点击如下按钮,
接下来设置投影矢量为刀轴,刀轴方向为垂直于驱动体,如下:
最后设置主轴转速和进给量
弹出对话框,参数设置如下:
几何体上出现刀轨效果如下:
点击确定,完成第一道工序的生成。
b.添加第二个加工工序
用同样的方法 ,选择第二个铣削几何体,生成第二道刀轨如下:
切削方向选择如下箭头:
投影矢量和刀轴定义如下:
定义完主轴转速和进给后生成如下刀轨:
如下图所示,生成两道加工工序
6.进行刀轨的生成仿真后处理。
(1)将两次的刀路生成成一个文件。
右键点击PROGRAM结点,点击生成选项。
弹出对话框,设置如下:
点击确定。弹出对话框:
可以观察到工件上出现了如下效果刀轨:
(2)生成后开始对生成的刀路文件仿真,
点击PROGRAM结点,找到确认按钮。
点击后弹出对话框,进行2D仿真如下:
仿真无误后进行后处理,点击PROGRAM结点,选择后处理按钮:
弹出后处理对话框,参数设置如下:
这样,多轴铣的可变轴轮廓铣的加工操作就完成了。
1.可变轴轮廓的的3个关键参数:驱动方法、投影矢量、刀轴,对于驱动方法来说,它其实相当于一个参考,也就是刀路生成需要参考驱动方法来完成。在选定切削区域的情况下,投影矢量则是控制刀路从哪个方向投影到加工曲面上,刀轴则是控制刀具的加工时的摆放方位
2.在设置曲面区域驱动方法时有一个很重要的参数设置,那就是材料侧的选择,材料侧表示要切除的材料方向,它的方向定义时参考驱动曲面来定义的,我们定义时要注意区分。
3.在设置曲面区域驱动方法时定义切削方向会弹出两个箭头让我们去选择,它们分别代表不同切削方向的不同切削侧。