理论教育 外形轮廓铣的几何体分析与优化

外形轮廓铣的几何体分析与优化

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:检查几何体与其他类型铣削操作的检查几何体相同。图8-38 对话框图8-39 底面和壁几何体技巧点拨可以将底面或壁几何体定义为实体或片体的面。

外形轮廓铣的几何体分析与优化

在多轴铣削( Mill Multi Axis)的【创建工序】对话框中选择CONTOUR PROFILE(外形轮廓铣)操作子类型,然后单击【确定】按钮随即打开【外形轮廓铣】对话框,如图8-38所示。【外形轮廓铣】对话框的【几何体】选项区中,各几何体选项含义介绍如下。

1.指定部件

部件几何体表示加工后的部件的整个几何体集。很多情况下,在加工后的部件的断面上既进行粗加工操作,也进行精加工操作。在外形轮廓铣中,壁和底面都必须是包含在部件几何体集中的面。为了使用“过切检查”以及使用“自动选择壁”,必须指定(或继承)实体部件几何体。

2.指定检查

当不希望刀具碰触装夹零件的夹具、部件壁、岛时,需要指定夹具为“检查几何体”以避免撞刀。当刀轨遇到检查曲面时,刀具会使用非切削移动取消进刀操作,直至到达下一个安全切削位置。检查几何体(用于外形轮廓铣)与其他类型铣削操作的检查几何体相同。

3.指定底面

外形轮廓铣中的“底面”也是指刀具切削零件底部面的区域。底面几何体可由任意数量的面组成:已修剪的面或未修剪的面。

可以用圆角或圆角系列将底面或面组与壁面分离开。如图8-39所示,A为底面几何体,B为壁几何体。

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图8-38 【外形轮廓铣】对话框

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图8-39 底面和壁几何体

技巧点拨

可以将底面或壁几何体定义为实体或片体的面。但是,混合和匹配底面情况的几何体类型后,底面和壁几何体集在公用边缘处必须100%重合。如果存在缝隙,则操作将失败。对于无底面情况,则无此限制。

4.指定辅助底面

当需要指定一个辅助底面来确定切削深度时,有两种选择方法:“手动选择实体面或片体”“自动生成辅助底面”。

“自动生成辅助底面”方法可创建一个无穷大平面。但是,这个无穷大平面可能会妨碍在其他位置放置刀。如果这样,最好是手工定义辅助底面几何体。图8-40所示为底面和辅助底面示意图

辅助底面与底面相似,但是它不需要附加到壁的几何体。这在以下情况下可用于定位刀具末端:部件几何体无底面时;或要求确定其他底面空间范围的位置,即使有部件底面也要使用辅助底面。

选择要定义辅助底面的面可以打开或关闭“自动生成辅助底面”方法,还可以上下移动它。如果其他(更一般的)辅助底面几何体是在“自动生成辅助底面”打开时定义的,则该平面被附加到辅助底面,并将其视为辅助底面的一部分。

当同时使用“沿着壁的底部”(后面即将介绍)和“辅助底面”时,刀轨将被放置在刀具首先遇到的几何体上,而不考虑它是什么几何体。如图8-41所示,生成的刀轨(B)沿着壁的底部,而辅助底面(A)在壁底部之上的部分除外。

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图8-40 底面和辅助底面

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图8-41 “沿着壁的底部”和“辅助底面”选项同时使用

技巧点拨

辅助底面仅用于任何壁均未连接至几何体底面的区域。例如,如果一个腔体具有几何体底面,另一个腔体没有底面,则第二个腔体将使用辅助底面。但是,如果一个腔体在有些壁上具有几何体底面而有些壁上没有,则只有几何体底面上的壁部分才会被切削。

5.壁和自动壁

对于腔体零件,只要有底面就会有侧壁。壁几何体可以由任意多个已修剪的面或未修剪的面组成,唯一的限制就是这些面都必须包括在部件几何体(MILL GEOM)中。

当需要对零件中所有的侧壁进行加工时,可以勾选【自动壁】复选项,因为这样可以使轮廓铣更自动化。如果要指定壁,则CAM仅对选定的壁进行加工。

图8-42所示为自动选择壁的几个准则。每个壁都在与底面㈥相邻接处开始,在凸弯㈣处结束。

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图8-42 自动选择壁准则

6.其他几何体注意事项

(1)多个区域 外形轮廓铣加工一个区域时,每个操作用户只能定义一个起点和终点。但当一个零件具有多个腔体区域时,若只执行一次外形轮廓铣操作可能不太合适。图8-43所示为多个腔体区域的零件。

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图8-43 多个腔体区域的零件

技巧点拨

如果在一个操作中加工多个腔体,则外形轮廓铣的“起点”和“终点”将位于不同的腔体中。若是希望各个独立腔体都有一个“起点”和“终点”,则需要执行单独的操作。(www.daowen.com)

(2)自动选择壁 对于有些几何体,使用“自动选择壁”功能或许会错误地选择壁几何体,如图8-44a所示。此时可使用“显示”功能来检查自动选择的结果。如有必要,还需修改选择以获得正确结果,如图8-44b所示。

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图8-44 自动选择壁

a)错误的选择 b)修改后的选择

(3)不需要的“细节”如图8-45所示的外形轮廓铣加工,“中心细节”(岛)产生一个有效的刀轨,但是刀轴偏差对于合理的加工可能过大。该例为底面选择了褐色曲面,自动壁选择了蓝色曲面,其中包括“中心细节”,结果可能是对加工并不理想的有效刀轨,因此需要删除“中心细节”。

下面介绍两种方法,可以删除“中心细节”。

☑方法一:关闭“自动壁”并取消选择中心壁几何体,如图8-46所示。

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图8-45 有“中心细节”的腔体

☑方法二:打开“自动壁”并将“中心细节”的几何图形添加到底面,如图8-47所示。

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图8-46 “中心细节”已取消选择时的腔体

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图8-47 “中心细节”已添加到底面几何体时的腔体

(4)三角形加强筋当零件中包含有三角形加强筋时,应将三角形加强筋特征从“壁几何体”列表中排除,或者将“三角形加强筋”特征定义为检查几何体,然后手T选择要加T的壁。有三角形加强筋特征的零件如图8-48所示。

(5)带凸台的壁加工带凸台的壁(或需要避让和刀轨连接的其他几何体)的一种方法是:正确地定义检查几何体和非切削移动。带凸台的壁如图8-49所示。

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图8-48 有三角形加强筋特征的零件

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图8-49 带凸台的壁

技巧点拨

如果在没定义非切削移动的情况下试图生成刀轨,则会产生错误的刀轨。

正确地定义检查几何体和非切削移动的操作步骤如下:

☑在【外形轮廓铣】对话框的【几何体】选项区中单击【选择或编辑检查几何体】按钮978-7-111-44614-9-Chapter08-61.jpg

☑对于图8-49中的示例,可在【检查几何体】对话框中将过滤方法设为面,然后选择凸台面。

☑如果零件中的凸台较多,可以单击【添加新集】按钮978-7-111-44614-9-Chapter08-62.jpg,继续选择其余凸台作为检查几何体。

☑完成选择后单击【确定】按钮。

☑在【外形轮廓铣】对话框的【刀轨设置】选项区中单击【非切削移动】按钮978-7-111-44614-9-Chapter08-63.jpg

☑在【非切削移动】对话框中,定义进刀和退刀移动(最低要求)。

(6)复杂凹角 由复杂凹角组成的壁如图8-50所示。处理器是无法正确追踪这样的可变凹角的:刀在其一端(B)适合,但在另一端(A)不适合。UG CAM将产生不完整的刀轨。解决办法就是选择使用能够在拐角的较狭窄区域内进行切削的刀。

(7)覆盖面积 在无底面的情况下定义辅助底面时,辅助底面应具有足够的覆盖面积,以便在刀向辅助底面伸出时能使刀停下来。覆盖面积不足的位置将在进行非切削移动时从刀轨中移除。如图8-51所示。

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图8-50 由复杂凹角组成的壁

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图8-51 不完整的刀轨:覆盖面积不足

a)完整覆盖面 b)不完整覆盖面

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