三维偏置精加工策略及编程实例优化

时间：2023-06-18 理论教育 版权反馈

【摘要】：由于三维偏置精加工刀具路径将按参考线的走势分布，因此，又称参考线为引导线。本例拟使用直径20mm球头铣刀进行精加工，零件表面大部分是浅滩型面，为了保持行距的一致性，拟采用三维偏置精加工策略来计算精加工刀具路径。优化精加工刀具路径单击“三维偏置精加工”表格中的编辑刀具路径参数按钮，激活刀具路径参数。

三维偏置精加工策略及编程实例优化

关于三维偏置精加工的定义，顾名思义，系统在X、Y、Z三个坐标方向上偏移零件内、外轮廓线一个行距值而获得刀具路径。三维偏置精加工策略根据三维曲面的形状定义行距，系统在零件的平坦区域和陡峭区域生成行距均等的刀具路径，如图4-1所示。零件的平坦面区域和陡峭面区域均能获得稳定的残留高度，表面加工质量稳定，是一种应用极为广泛的精加工策略。

图4-1 三维偏置精加工示例

在PowerMILL综合工具栏中单击刀具路径策略按钮，打开“策略选取器”对话框，选择“精加工”选项卡，打开PowerMILL“精加工刀具路径策略”对话框，在该对话框中选择“三维偏置精加工”，然后单击“接受”按钮，打开“三维偏置精加工”表格，如图4-2所示。

图4-2 “三维偏置精加工”表格

在图4-2所示“三维偏置精加工”表格中，各选项功能及应用介绍如下：

1）参考线：由读者指定一条已经创建好的参考线，系统按照这条参考线的形状和走势计算三维偏置刀具路径，如图4-3所示。

图4-3 按参考线的形状和走势生成的刀具路径

实际编程过程中，常常借用参考线来控制刀具路径的走势，以获得更好的切削纹路和切削效率。由于三维偏置精加工刀具路径将按参考线的走势分布，因此，又称参考线为引导线。

读者还要注意，参考线功能是一个可选功能，当读者不指定参考线时，系统同样能计算出刀具路径。

2）由参考线开始：勾选这个复选项时，刀具路径从参考线位置开始生成。

3）螺旋：由零件轮廓外向轮廓内产生连续的螺旋状偏置刀具路径。图4-4是未勾选“螺旋”选项时所生成的刀具路径，图4-5是勾选“螺旋”选项时所生成的刀具路径。可见，“螺旋”选项会使刀具路径按螺旋线生成，因此能减少提刀次数。

图4-4 未勾选“螺旋”选项的刀具路径

图4-5 勾选“螺旋”选项的刀具路径

4）光顺：勾选这个可选项，系统对三维偏置精加工刀具路径在转角处进行倒圆处理。图4-6是不勾选“光顺”选项的刀具路径，图4-7是勾选了“光顺”选项的刀具路径。

图4-6 不勾选“光顺”选项的刀具路径

图4-7 勾选“光顺”选项的刀具路径

5）最大偏置：指定对零件轮廓进行偏置的次数，也就是由零件轮廓外向内生成多少条刀具路径。例如，勾选“最大偏置”选项，并设置数目是10时，生成10条刀具路径，如图4-8所示。

图4-8 最大偏置数是10时的刀具路径

例4-1 编制手机凸模零件精加工程序

图4-9是一个手机模具零件。该零件具有以下特点：

图4-9 手机模具零件

1）零件加工表面主要由成形曲面构成。

2）模具零件表面要求较高的质量。

下面编制该模具零件精加工刀具路径。

数控编程工艺过程分析：

在编制精加工程序时，要谨记精加工追求的首要目标是表面质量和尺寸精度。本例拟使用直径20mm球头铣刀进行精加工，零件表面大部分是浅滩型面，为了保持行距的一致性，拟采用三维偏置精加工策略来计算精加工刀具路径。

详细编程过程如下：

步骤一新建加工项目

1）复制光盘内文件到本地磁盘：复制光盘上的文件“*：\Source\ch04\4-01 phone.dgk”到“E：\PM2012 EX”目录下。

2）启动PowerMILL2012软件：双击桌面上的PowerMILL2012图标，打开PowerMILL系统。

3）输入模型：在下拉菜单中选择“文件”→“输入模型”，打开“输入模型”对话框，选择“E：\PM2012 EX\4-01 phone.dgk”文件，然后单击“打开”按钮，完成模型输入操作。

步骤二准备加工

1）创建毛坯：在PowerMILL综合工具栏中单击创建毛坯按钮，打开“毛坯”表格，勾选“显示”选项，其他选项使用默认值，然后单击“计算”按钮，创建出方形毛坯来，如图4-10所示。单击“接受”按钮，完成创建毛坯操作。

2）创建精加工刀具：在PowerMILL资源管理器中右击“刀具”树枝，在弹出的快捷菜单条中选择“产生刀具”→“球头刀”，打开“球头刀”表格，按图4-11所示设置刀具切削刃部分的参数。

图4-10 创建毛坯

图4-11 切削刃部分参数

由于该零件大部分表面均为浅滩型面，精加工时发生碰撞的可能性很小，因此这把刀具可以不创建刀柄以及刀具夹持。

完成切削刃参数设置后，单击“球头刀”表格中的“关闭”按钮，完成精加工刀具的创建。

3）设置精加工进给和转速：在PowerMILL综合工具栏中单击进给和转速按钮，打开“进给和转速”表格，按图4-12所示设置精加工进给和转速参数。

图4-12 设置精加工进给和转速参数

完成设置后，单击“接受”按钮退出。

4）设置快进高度：在PowerMILL综合工具栏中单击快进高度按钮，打开“快进高度”表格，按图4-13所示设置快进高度参数，完成后单击“接受”按钮退出。

图4-13 设置快进高度

5）设置加工开始点和结束点：在PowerMILL综合工具栏中单击开始点和结束点按钮，打开“开始点和结束点”表格。在“开始点”选项卡中，设置“方法”栏下的“使用”选项为“毛坯中心安全高度”，如图4-14所示；在“结束点”选项卡中，设置“方法”栏下的“使用”选项为“最后一点安全高度”，如图4-15所示。设置完成后，单击“接受”按钮退出。