v2010-03_ToolAlignments

1、PowerMILL 2010 Five Axis 3. 刀軸調(diào)整3. 5軸刀軸調(diào)整簡(jiǎn)介對(duì)于機(jī)床主軸或工作臺(tái)同時(shí)需要進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)的5軸加工，PowerMILL提供了多個(gè)有效的刀軸調(diào)整方法和加工策略。5軸加工可通過一次裝夾加工完畢使用3軸加工需多次裝夾才能加工的零件?？墒褂?軸控制器來重新調(diào)整定位刀具，使刀具能沿Z軸下切到3軸加工方法無法直接加工的深型腔底部或倒勾形面區(qū)域。5軸加工時(shí)，除進(jìn)行常規(guī)的過切檢查外，系統(tǒng)還提供了多個(gè)額外選項(xiàng)，確保不同策略間機(jī)床、主軸或刀具不和加工零件發(fā)生碰撞。進(jìn)行5軸加工編程時(shí)，任何情況下都必須對(duì)產(chǎn)生的路徑進(jìn)行十分仔細(xì)的直觀檢查。 5軸刀軸調(diào)整和加工選項(xiàng)Pow

2、erMILL刀軸的缺省設(shè)置為供3軸加工使用的垂直選項(xiàng)，其它選項(xiàng)僅對(duì)具有多軸授權(quán)的用戶有效。刀軸方向表格可通過點(diǎn)擊主工具欄中的刀軸圖標(biāo) 調(diào)出，也可直接從支持5軸加工的加工策略表格中調(diào)出。注：某些策略在使用球頭刀或球形刀具時(shí)僅支持多軸刀軸調(diào)整。 前傾側(cè)傾 范例1前傾角為刀具沿刀具路徑方向的指定角度；側(cè)傾角為和刀具路徑方向垂直方向的指定角度。如果這兩個(gè)角度的設(shè)置均為零，則刀具方向?qū)榈毒呗窂降姆ㄏ?。刀具路徑的法向?yàn)榈毒呗窂疆a(chǎn)生過程中將其投影到曲面數(shù)據(jù)上時(shí)的方向。對(duì)參考線精加工而言，此方向始終為垂直的；對(duì)投影精加工而言，其方向隨投影方向的改變而改變。 · 刪除全部并重設(shè)表格。· 產(chǎn)

3、生一毛坯并嚴(yán)格按照下圖手工輸入相應(yīng)值。 · 重設(shè)快進(jìn)高度和開始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)表格。· 右擊瀏覽器中的模型選項(xiàng)，從彈出菜單選取產(chǎn)生平面自毛坯，在Z高度為0處產(chǎn)生一平面。· 產(chǎn)生一直徑為5，長(zhǎng)度為25的球頭刀 BN5。· 產(chǎn)生一平行精加工策略，設(shè)置公差為0.02，余量為0，行距為5，角度為0，樣式雙向，長(zhǎng)/短連接掠過，并將該刀具路徑重新命名為 BN5-Vertical 。· 計(jì)算并取消表格。· 動(dòng)態(tài)仿真刀具路徑。在此我們產(chǎn)生了一刀具垂直于加工平面的平行刀具路徑。· 右擊瀏覽器中的刀具路徑 BN5-Vertical ，從彈出菜單中選取

4、設(shè)置，打開原始的平行精加工表格。· 復(fù)制 此刀具路徑并將它重新命名為BN5-Lead30。· 選取表格中的刀軸頁(yè)面，點(diǎn)擊刀軸圖標(biāo) ，打開刀軸方向表格。· 定義刀軸為前傾側(cè)傾，前傾角設(shè)置為 -30。· 接受此刀軸方向表格。· 計(jì)算刀具路徑并取消表格。· 動(dòng)態(tài)模擬刀具路徑。在此我們產(chǎn)生了一平行刀具路徑，刀軸方向沿刀具路徑呈 -30° 傾斜。使用雙向選項(xiàng)可使刀軸方向在每條路徑末端自動(dòng)改變方向。· 右擊瀏覽器中刀具路徑 BN5-Lead30 ，從彈出菜單選取設(shè)置選項(xiàng)，打開平行精加工表格。· 點(diǎn)擊編輯刀具路徑圖標(biāo)

5、，從打開表格中將樣式由雙向改變?yōu)閱蜗颉?#183; 計(jì)算并取消表格?？梢?，將樣式設(shè)置為單向后，刀軸方向始終保持不變。· 右擊瀏覽器中的刀具路徑 BN5-Lead30 ，從彈出菜單中選取設(shè)置選項(xiàng)，打開刀具路徑表格。· 復(fù)制 刀具路徑并將它重新命名為 BN5-Lean45。· 選取刀軸圖標(biāo) ，打開刀軸方向表格。· 定義刀軸為前傾側(cè)傾，前傾角度設(shè)置為0，側(cè)傾角度設(shè)置為 45。· 接受此刀軸方向表格。· 計(jì)算刀具路徑并取消表格。· 動(dòng)態(tài)模擬刀具路徑。在此我們產(chǎn)生了一刀軸方向側(cè)傾于刀具路徑方向 45° 度的平行刀具路徑。如果

6、在表格中直接應(yīng)用了雙向策略，那么刀軸將會(huì)在相反路徑方向向相反方向側(cè)傾。 可通過編輯一個(gè)單向刀具路徑來產(chǎn)生一具有恒定側(cè)傾方向的雙向策略。通過在瀏覽器中右擊相應(yīng)刀具路徑，從彈出菜單選取編輯-重排選項(xiàng)，從彈出表格中點(diǎn)擊改變方向圖標(biāo)來修改單向策略。原始刀軸方向?qū)⒉皇苡绊?，保持不變?#183; 右擊瀏覽器中的刀具路徑，從彈出菜單選取編輯-重排選項(xiàng)，打開刀具路徑列表表格。· 點(diǎn)擊改變方向圖標(biāo) ，我們可看到正如PowerMILL警告方框中所說的，刀軸方向并沒有改變。.改變方向· 點(diǎn)擊確定，關(guān)閉 PowerMILL 警告對(duì)話視窗。· 保存項(xiàng)目為： D:userstraining

7、COURSEWORKPowerMILL_ProjectsLeadLean-EX1前傾/側(cè)傾范例2· 刪除全部并重設(shè)表格。· 從目錄:- D:userstrainingCOURSEWORKPowerMILL-Projects3+2example 輸入第一章中保存的項(xiàng)目。 · 定義一直徑為15mm 的球頭刀 BN15。· 使用用戶坐標(biāo)系z(mì)top175_A，類型-模型，計(jì)算一圓柱體毛坯· 激活用戶坐標(biāo)系 ztop175_A。· 在快進(jìn)高度表格中選取用戶坐標(biāo)系 - ztop175_A ，然后點(diǎn)擊計(jì)算。· 在刀具開始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)表格中設(shè)

8、置 使用絕對(duì)，開始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)的坐標(biāo)位置均為 X-100 Y0 Z10 。· 在主工具欄中設(shè)置刀軸 - 前傾側(cè)傾值為0，這將迫使刀具方向和加工策略的投影方向一致。· 切入切出連接 設(shè)置如下： Z高度: - 掠過 15 下切 5 切入/切出: - 垂直圓弧: 角度 90 半徑 6 連接: - 短長(zhǎng)安全: 掠過 · 選取刀具路徑策略圖標(biāo) ，在新的策略表格中選取精加工選項(xiàng)。· 嚴(yán)格按照下面的3個(gè)圖在平面投影精加工表格和刀軸表格中輸入相應(yīng)值。· 設(shè)置方位角 270· 設(shè)置仰角50· 參考線方向 U· 計(jì)算此刀具路徑，然后取消

9、并關(guān)閉表格。· 動(dòng)態(tài)模擬此刀具路徑并觀察相應(yīng)的刀軸方向。由于前傾和側(cè)傾均為0，因此刀軸方向?yàn)橥队胺较?。刀具路徑從下面的角落開始逐漸向上，最后到達(dá)中心，在此也由于前傾和側(cè)傾均為0， 因此我們可使用連接策略。為比較應(yīng)用效果，我們將在相同的區(qū)域使用平行精加工策略產(chǎn)生一不同的加工策略，在此，刀軸將和平行精加工策略的向下投影方向呈 40 度側(cè)傾。· 按模型最大最小限定義一毛坯，隨后按下面值修改毛坯：X最小 -70 X最大 -57.5 Y最小 -50 Y最大 50· 選取刀具路徑策略圖標(biāo) ，在新的策略表格中選取精加工選項(xiàng)。· 確認(rèn)無邊界被激活。· 打開平行

10、精加工表格和刀軸表格，嚴(yán)格按照下圖在表格中輸入相應(yīng)的值。· 計(jì)算此刀具路徑，然后取消并關(guān)閉表格?？梢?，刀具路徑從下角落開始逐步以順銑方式（單向）向上到達(dá)中心。由于側(cè)傾角度設(shè)置為40，因此在此不適合于使用雙向策略。 · 沿Y軸方向查看刀具路徑并依次動(dòng)態(tài)模擬兩條刀具路徑，比較不同前傾/側(cè)傾選項(xiàng)設(shè)置所產(chǎn)生的結(jié)果。注：由于我們?cè)谄叫胁呗灾性O(shè)置了合適的側(cè)傾選項(xiàng)（40度的側(cè)傾角），因此兩條刀具路徑的刀軸具有相同的方向。前傾/側(cè)傾是為單向刀具路徑設(shè)計(jì)，其主要用來使刀軸及機(jī)床工作臺(tái)和零件的陡峭區(qū)域保持一定的角度，從而使它們遠(yuǎn)離這些區(qū)域。下一范例中的零件的下半部形狀的加工，是一個(gè)在使用前傾/

11、側(cè)傾方法定位刀軸中應(yīng)用合適側(cè)傾值典型例子 。前傾/側(cè)傾范例 3· 刪除全部并重設(shè)表格。· 從目錄 D:userstrainingPowerMILL_Datafive_axisjoint_5axismc輸入模型joint5axis.dgk。· 按零件尺寸產(chǎn)生毛坯并將毛坯在X軸和Y軸方向延伸 15mm 。· 定義一直徑為 25mm 的球頭刀 (bn25)。· 點(diǎn)擊快進(jìn)高度表格中的計(jì)算。· 在開始點(diǎn)表格中設(shè)置毛坯中心安全Z高度，結(jié)束點(diǎn)表格中設(shè)置最后一點(diǎn)安全高度。· 按以下參數(shù)修改切入切出連接 ： Z高度: 掠過 45 下切 10

12、連接: 掠過 · 選取刀具路徑策略圖標(biāo) ，在新的策略表格中選取精加工選項(xiàng)。· 打開線性投影精加工和刀軸表格，嚴(yán)格按照下面幾個(gè)圖在表格中輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)。· 設(shè)置方位角0· 設(shè)置仰角0· 計(jì)算此刀具路徑，然后取消并關(guān)閉表格。. 注：下面將繼續(xù)加工此零件的上半部分。朝向 自點(diǎn)此選項(xiàng)允許產(chǎn)生5軸加工刀具路徑的過程中基于用戶定義的點(diǎn)來定向刀軸。 刀軸的實(shí)際方向相對(duì)于刀具路徑的預(yù)覽圖案，而不是實(shí)際的刀具路徑。朝向點(diǎn)選項(xiàng)適合于加工外部形狀（如型芯），而自點(diǎn)選項(xiàng)適合于加工內(nèi)部形狀（如型腔）。視窗中的當(dāng)前模型的上半部分非常適合于選取朝向點(diǎn)選項(xiàng)進(jìn)行加工。注：上圖和第

13、8頁(yè)具有下圖的方向條件-朝向/自直線。· 按照下面給定參數(shù)設(shè)置切入切出和連接表格 ： Z高度: - 掠過 45 下切 10 切入; - 水平圓弧 半徑 6.0 角度 90 切出: - 垂直圓弧 半徑 6.0 角度 90 延伸; - 向內(nèi)/向外 延伸移動(dòng) 距離 30 連接; - 掠過· 點(diǎn)擊刀具路徑策略圖標(biāo) ，在新的策略表格中選取精加工選項(xiàng)。· 打開點(diǎn)投影精加工和刀軸表格，嚴(yán)格按照下圖在表格中輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)。· 設(shè)置仰角: 開始 90 & 結(jié)束 0· 計(jì)算此刀具路徑，然后取消并關(guān)閉表格。注：刀具定位點(diǎn)在投影精加工焦點(diǎn)之下約10mm，這樣可保

14、證加工過程中主軸相對(duì)于機(jī)床工作臺(tái)有一定的仰角，從而避免碰撞發(fā)生。上圖是對(duì)刀具路徑的始端和末端進(jìn)行過過切處理后的結(jié)果。朝向自線這些選項(xiàng)允許產(chǎn)生5軸加工刀具路徑的過程中基于用戶定義的直線來定向刀軸，直線由通過適當(dāng)XYZ坐標(biāo)位置的矢量方向定義。在此范例中，實(shí)際的刀軸方向朝向刀具路徑的預(yù)覽圖案，而不是最后的刀具路徑。 朝向直線選項(xiàng)適合于加工外部形狀（如型芯），而自直線選項(xiàng)適合于加工內(nèi)部形狀（如型腔）。· 刪除全部。· 從目錄 D:userstrainingPowerMILL_Datafive_axisCasing 輸入模型 from-line-model.dgk。· 產(chǎn)生

15、一直徑為 12mm ，長(zhǎng)度為55，刀柄直徑12，長(zhǎng)度40，第一夾持底部直徑25，頂部直徑40，長(zhǎng)度40；第二夾持頂部底部直徑40，長(zhǎng)度60，伸出90 的球頭刀。· 按模型限界定義毛坯（使用方框）。· 點(diǎn)擊安全高度表格中的計(jì)算。· 同時(shí)將開始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)設(shè)置為毛坯中心安全高度。· 設(shè)置全部切入切出和延伸為無，Z高度掠過距離和下切距離為5，連接:- 短/長(zhǎng)分界值 6，短圓形圓弧 ，長(zhǎng)缺省掠過。· 點(diǎn)擊刀具路徑策略圖標(biāo) ，在新的策略表格中選取精加工選項(xiàng)。· 打開直線投影精加工和刀軸表格，嚴(yán)格按照下圖在表格中輸入相應(yīng)的值。· 設(shè)置方位

16、角0· 設(shè)置仰角90· 勾取顯示刀軸方框，顯示相對(duì)于模型的刀軸方向。刀軸自直線(紅色)對(duì)齊 自直線投影的精加工策略 · 點(diǎn)擊預(yù)覽按鈕，查看策略，最后點(diǎn)擊計(jì)算。 · 關(guān)閉直線投影精加工表格。下圖是最后得到的結(jié)果。 包括倒勾形面區(qū)域在內(nèi)的全部?jī)?nèi)部形狀都可通過組合此刀軸設(shè)置（自直線）和直線投影精加工策略加工。· 保存項(xiàng)目為：D:userstrainingCOURSEWORKPowerMILL_ProjectsCameraCasing 朝向自曲線此選項(xiàng)允許產(chǎn)生5軸加工刀具路徑的過程中基于用戶定義的曲線（參考線）定向刀軸。注：下面章節(jié)對(duì)用于此范例的投影曲

17、面精加工將做更詳細(xì)的介紹。· 刪除全部。· 從目錄 D:userstrainingPowerMILL_Datafive_axisImpeller 輸入模型impeller+Curve.dgk 。· 產(chǎn)生一空的參考線并將它重新命名為 Align2Curve。 · 選取圖形視窗中隨模型輸入的定向曲線，· 從局部參考線 (Align2Curve)菜單中選取插入模型，復(fù)制它，將它作為參考線段。 參考線 (定向曲線)· 產(chǎn)生一直徑為3，長(zhǎng)度為35的球頭刀BN3-LR ，刀柄和夾持?jǐn)?shù)據(jù)如下： 刀柄 頂部底部直徑 3 長(zhǎng)度 25 夾持 1 頂部直徑

18、 15- 底部直徑 10 長(zhǎng)度 50 夾持 2 頂部底部直徑 15 長(zhǎng)度 35 伸出 50· 由模型限界產(chǎn)生一圓柱體毛坯。· 設(shè)置切入切出為垂直圓弧距離0角度90半徑3，全部連接設(shè)置為掠過。· 點(diǎn)擊快進(jìn)高度表格中的計(jì)算。· 在開始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)表格中將開始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)均設(shè)置為毛坯中心安全高度。· 從主菜單選取查看工具欄命令。 · 在命令視窗中鍵入以下3行： EDIT SURFPROJ AUTORANGE OFF EDIT SURFPROJ RANGEMIN -1 EDIT SURFPROJ RANGEMAX 1這將使投影僅在已選曲面的 1m

19、m 內(nèi)有效。注：第4章將更詳細(xì)地介紹曲面投影范圍方面的內(nèi)容。· 點(diǎn)擊命令視窗左上角的十字叉，關(guān)閉命令視窗。· 選取靠近投影曲面策略所需使用的參考線附近的下部葉片曲面。· 選取刀具路徑策略圖標(biāo) ，在新的策略表格中選取精加工選項(xiàng)。· 打開投影曲面精加工和刀軸表格，嚴(yán)格按照下圖在表格中輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)。方向 向內(nèi)行距 - 1加工順序 - 單向開始角 - 最大 U 最小 V· 點(diǎn)擊預(yù)覽按鈕，查看策略預(yù)覽，最后點(diǎn)擊計(jì)算，產(chǎn)生刀具路徑。 · 關(guān)閉此曲面投影精加工表格。可見在進(jìn)行所選的加工策略（投影曲面）的過程中，刀軸始終和所選參考線（曲線）對(duì)齊。&#

20、183; 右擊當(dāng)前曲面投影精加工策略，從彈出菜單選取設(shè)置，重新打開表格。· 點(diǎn)擊表格中的復(fù)制選項(xiàng)。 · 選取靠近投影曲面策略所需使用的參考線附近的上側(cè)葉片曲面。· 打開投影曲面精加工和刀軸表格，嚴(yán)格按照下圖在表格中輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)。刀具路徑名稱 - BN3-UPR-Blade-FIN參考線方向 - V開始角 - 最小 U 最大 V· 點(diǎn)擊預(yù)覽按鈕，查看策略預(yù)覽，最后點(diǎn)擊計(jì)算，產(chǎn)生刀具路徑。 · 關(guān)閉此曲面投影精加工表格?？梢娫谶M(jìn)行所選的加工策略（投影曲面）的過程中，刀軸始終和所選參考線（曲線）對(duì)齊。· 從主下拉菜單中選取查看工具欄命令。&

21、#183; 在命令視窗中鍵入以下行，恢復(fù)到缺省的投影范圍： EDIT SURFPROJ AUTORANGE ON固定方向 （10.0的教程中有兩個(gè)不同模型）此選項(xiàng)允許用戶將刀軸設(shè)置為用戶指定的矢量角度方向。在此，我們將使用這種選項(xiàng)來對(duì)范例模型的傾斜凹陷部分進(jìn)行精加工。 矢量和角度轉(zhuǎn)換表固定方向刀軸設(shè)置 矢量角度對(duì)應(yīng)關(guān)系下表列出了角度方向和XY平面（Z=0）矢量之間的關(guān)系。角度 矢量(度) (I J K) 0 1 0.0000 0 5 1 0.0875 0 10 1 0.1760 0 15 1 0.2680 0 20 1 0.3640 0 25 1 0.4660 0 30 1 0.5770 0 35 1 0.7000 0 40 1 0.8390 0 45 1 1.0000 0 50 1 1.1920 0 55 1 1.4280 0 60 1 1.7320 0 65 1 2.1450 0 70 1 2.7470 0 75 1 3.7320 0 80 1 5.6710 0 85 1 11.4300 0 90 0 1.0000 0 Tan (Angle) = (opposite) 1 通過輸入適當(dāng)?shù)闹?，定義沿刀軸