數(shù)字化精密制造基礎 課件 第七章 公共參數(shù)設置

數(shù)字化精密制造基礎

第七章公共參數(shù)設置三、加工刀具二、加工范圍一、走刀方式目錄四、進給設置六、計算設置七、輔助指令八、路徑屬性與路徑變換五、安全策略一、走刀方式

在SurfMill中，刀具路徑計算的公共參數(shù)主要包括：加工范圍、加工刀具、進給設置和計算設置等。這些參數(shù)對路徑的計算、加工效果以及加工效率都有很大的影響。合理使用這些參數(shù)，可以獲得最優(yōu)的刀具路徑，從而加工出高質量的工件。

（一）行切走刀

行切走刀是指刀具按照設定的路徑角度以平行直線的走刀方式進行切削。

（二）環(huán)切走刀

環(huán)切走刀是指刀具沿工件邊界曲線以環(huán)繞的走刀方式進行切削。

（三）螺旋走刀

螺旋走刀是指刀具以螺旋進刀的方式來進行切削。二、加工范圍

加工范圍包括深度范圍、加工余量、電極加工和側面角度等，用于限定加工的范圍。

（一）深度范圍

深度范圍決定了走刀路徑在當前加工坐標系Z方向上的深度范圍，SurfMill將只在用戶設定的深度范圍內生成切削路徑。選擇“自動設置”，軟件根據(jù)用戶選擇的加工面自動生成深度范圍；也可以自定義表面高度、加工深度及底面高度等。

（二）加工余量

在零件加工中，為了保證精加工的尺寸精度和表面質量，需要在上步工序中留有合適的加工余量。

1.側邊余量

刀具加工完成后邊界與輪廓邊界之間的距離。

2.底部余量

加工后底部的多余材料厚度，通過調整底部余量可以調節(jié)加工的深度范圍。

3.加工面?zhèn)缺?底部余量

加工后留在加工面?zhèn)缺?底部的多余材料厚度。

4.保護面?zhèn)缺?底部余量

保護面?zhèn)缺?底部的偏移量。三、加工刀具

加工刀具包括刀具的幾何形狀、刀軸方向和走刀速度。

（一）幾何形狀

幾何形狀里的刀具參數(shù)僅是顯示當前選擇的刀具信息，用戶不能進行編輯。用戶可以通過點擊刀具名稱后的按鈕進入當前刀具表或者雙擊項目設置中“刀具表”進入當前刀具表，從而對刀具參數(shù)進行編輯。

（二）刀軸控制方式

刀軸方向主要用于控制機床兩個旋轉軸在切削過程中的運動方式。合理設置刀軸可以生成簡潔、安全的多軸路徑，大大提高零件的加工精度和切削效率?？刂频遁S的具體作用有以下幾個方面：

（1）改變刀軸方向，使刀具能夠進入一些帶有負角等難以加工的區(qū)域進行加工；

（2）減少刀具的夾持長度，在有限有效刀長下，增加切削深度范圍；

（3）改變刀具路徑形狀，使加工過程更順暢，提高加工效率；

（4）改變刀具切削狀態(tài)，提高加工面質量。

（5）在做多軸路徑編程前一定要明確刀軸的方向，SurfMill軟件定義的刀軸方向是由刀尖指向刀柄。用戶可以根據(jù)編程要求選擇相應的刀軸控制方式。

（三）刀軸控制中的其他參數(shù)

1.最大角度增量

該參數(shù)允許用戶定義相鄰兩路徑節(jié)點刀軸的最大角度增量。五軸輸出的路徑包括刀尖位置和刀軸方向，相鄰路徑點刀軸方向變化不允許超過設置的最大角度增量。減小“最大角度增量”值會增加路徑節(jié)點數(shù)量，增大最大角度增量值會減少路徑節(jié)點數(shù)量。2.刀軸限界

刀軸限界是在路徑生成的過程中，控制刀軸的擺動范圍。勾選“刀軸限界”選項后可以進行旋轉軸、刀軸與旋轉軸夾角和無效路徑點處理方式等參數(shù)的設置。3.刀軸光順

在五軸曲線加工功能中對刀軸進行光順處理，對形狀會有一定的改變，應用在對誤差要求不高的產品加工中。四、進給設置

進給設置包括路徑間距、軸向分層、側向分層、層間加工、開槽方式、進退刀方式和下刀方式等，用于設置加工的切削進給。

（一）路徑間距

相鄰路徑在水平方向、Z方向或空間的距離稱為路徑間距。通過選擇不用間距類型來設置路徑間距。重疊率越高，路徑間距越??；殘料高度越低，路徑間距越小。

（二）軸向分層

分層方式用于控制加工時刀具的吃刀深度，共有五種方式，即關閉、限定深度、限定層數(shù)、自定義和漸變。

（三）側向分層

設置側向分層可以生成在水平方向上的分層路徑，用戶在使用銑螺紋加工、輪廓切割和五軸曲線加工等加工方法時可以設置該參數(shù)。

（四）層間加工

在相對平坦區(qū)域，分層區(qū)域粗加工的相鄰兩個軸向切削層之間會留有較大的階梯狀殘料。使用“層間加工”功能可以在相鄰兩切削層之間增加切削路徑，以去除粗加工留在相對平坦區(qū)域的階梯狀殘料。此功能主要用于軸向吃刀深度較大的分層區(qū)域粗加工。

（五）進退刀方式

為了保證加工質量，避免刀具在靠近工件時因突然受力而損壞，在加工中進退刀路徑顯得非常重要。根據(jù)加工方法的不同，可以分為平面加工的進退刀和曲面精加工的進退刀。

（六）下刀方式

刀具垂直落刀過程容易造成刀尖崩裂，而改變下刀方式可以降低對刀尖的沖擊，提高刀具的使用壽命。SurfMill下刀方式有五種，包括關閉、豎直下刀、沿輪廓下刀、螺旋下刀和折線下刀。下刀參數(shù)包括下刀角度、直線長度（螺旋半徑）、表面預留、側邊預留和刀具盲區(qū)半徑等。五、安全策略

（一）工件避讓

用戶可以通過設置工件避讓來控制刀具出發(fā)點和回零點的位置以及刀軸方向。

（二）操作設置

通過設置操作設置中的參數(shù)和選項，用戶可以控制加工過程中非切削運動、冷卻方式等。

（三）路徑檢查

路徑檢查設置包括檢查模型、路徑檢查、路徑編輯。

1.檢查模型

分為以路徑加工域或幾何體作為過切/干涉檢查模型。

2.進行路徑檢查

選擇不同方式，在路徑計算時進行過切、干涉檢查。

3.路徑編輯

選擇“替換刀具”表示若檢查結果存在干涉，自動將當前刀具替換為不干涉刀具，同時提示用戶存在干涉。選擇“不編輯路徑”表示若檢查結果發(fā)現(xiàn)存在干涉，僅提示用戶，不編輯路徑。六、計算設置

（一）加工精度

加工精度用于控制刀具路徑與加工模型的擬合程度。

1.逼近方式

刀具在加工過程中只能走直線段、圓弧或樣條。如果繪制的圖形包含其他類型的平滑曲線，系統(tǒng)需要將它們離散成直線段、圓弧或樣條段之后才能計算刀具路徑。

2.弦高誤差/角度誤差

折線段或圓弧與原始曲線之間的誤差被稱為弦高誤差。在相鄰路徑段節(jié)點處切向的夾角稱為角度誤差，如圖7-6-3所示。該參數(shù)值越小，路徑精度越高，路徑計算速度越慢；越大則路徑精度越低，計算速度越快。

（二）加工次序

在加工次序中用戶可以設置銑削方向、輪廓排序、分層次序和層間干涉距離。

1.銑削方向逆銑：銑刀對工件的作用力在進給方向上的分力與工件進給方向相反。順銑：銑刀對工件的作用力在進給方向上的分力與工件進給方向相同。

2.輪廓排序區(qū)域優(yōu)先：先對同一切削區(qū)域的切削層進行加工，之后轉向下一切削區(qū)域進行加工。高度優(yōu)先：先對同一切削層上的切削區(qū)域進行加工，之后轉向下一切削層進行加工。

（三）尖角形式

在圖形設計中經(jīng)常存在一些尖角，該尖角由曲線或曲面之間相交形成。在實際加工中，刀具在雕刻這些尖角時過渡方式包括直線延長、直線截斷、圓弧過渡和延伸圓弧。尖角設置包括過渡方式、最大/小尖角、光滑路徑尖角、加工模型倒角及光滑連刀路徑等參數(shù)。

（四）輪廓設置

輪廓設置主要有以下參數(shù)：輪廓自交檢查、輪廓自動結合、輪廓自動連接和刪除邊界路徑點。1.輪廓自交檢查

選中該選項，系統(tǒng)會自動排除輪廓相交的部分。2.輪廓自動結合

該選項用于將用戶選擇的多個輪廓結合成一個輪廓組進行加工，系統(tǒng)自動判斷實際的雕刻區(qū)域。3.輪廓自動連接

有時候，繪制或者輸入的圖形是多段曲線組成的非連接或不閉合的輪廓曲線，這種輪廓圖形原則上是無法生成刀具路徑的。選中該選項，將對這類輪廓進行自動連接。4.刪除邊界路徑點

選中該選項，將自動刪除掉加工面邊界線外的多余路徑段。七、輔助指令

（一）插入指令

用戶通過使用插入事件可以實現(xiàn)以下功能：對加工路徑在程序頭插入機床控制事件、程序尾插入機床控制事件以及插入工件位置補償指令。

（二）測量補償

當加工中需要用到在機測量補償時，可在測量補償中勾選對應補償項和數(shù)組號?？捎醚a償類型有：中心測量補償、角度測量補償、曲面測量補償、平面測量補償和輪轂專用補償。數(shù)組號中填寫所用補償?shù)臄?shù)據(jù)編號。八、路徑屬性與路徑變換

（一）路徑屬性

路徑屬性功能用來觀察路徑尺寸、路徑段數(shù)以及加工時間等，更全的信息可以在工具欄“對象屬性”中觀察。

（二）路徑變換

SurfMill軟件為方便用戶快速對路徑進行變換，在路徑編輯菜單中分別提供了2D變換、3D變換功能，同時在刀具路徑參數(shù)的基本參數(shù)模塊中提供了路徑變換功能。

（三）空間變換

刀具路徑參數(shù)中的空間變換功能提供了平移、旋轉、鏡像和陣列四種變換類型

（四）投影變換

刀具路徑參數(shù)中的基本參數(shù)模塊中增加了投影變換功能，該功能主要是針對2.5軸加工路徑和3軸精加工路徑實現(xiàn)投影變換操作，主要分為豎直投影、包裹投影、插銑變換和垂直度補償投影四種。

1.豎直投影

豎直投影是按照當前加工坐標系的Z軸方向將路徑投影到曲面上，主要用于在曲面上