第六章-可变轴轮廓铣加工

第6章可变轴轮廓铣加工内容提示本章主要介绍了NX6.0CAM可变轴轮廓铣加工技术，包括可变轴轮廓铣加工步骤、加工几何体、驱动方式、投影矢量以及刀轴设置等。教学要求了解可变轴轮廓铣加工特点和应用。掌握可变轴轮廓铣加工几何体、驱动方式、投影矢量、刀轴和参数设置。可变轴轮廓铣是用于精加工由轮廓曲面形成的区域的加工方法。它可以通过精确控制刀轴和投影矢量，使刀轨沿着非常复杂的曲面的复杂轮廓移动。可通过将驱动点投影到部件几何体上来创建刀轨。驱动点从曲线、边界、面或曲面等驱动几何体生成，并沿着指定的投影矢量投影到部件几何体上。然后，刀具定位到部件几何体以生成刀轨。曲面区域驱动方法提供了对刀轴和投影矢量的额外控制。下图说明通过将驱动点从驱动曲面投影到部件表面上来创建操作。首先在选定的驱动曲面上创建驱动点阵列，然后沿指定的投影矢量将其投影到部件表面上。刀具定位到部件表面上的接触点。当刀具从一个接触点移动到另一个时，可使用刀尖的输出刀位置点来创建刀轨。此例中，投影矢量和刀轴都是可变的，并且都定义为与驱动曲面垂直。可变轴轮廓铣加工步骤(1)调入模型(2)进入加工模块(3)设置加工环境(4)创建父组(程序组、刀具组、几何体组和加工方法组)(5)创建操作1)选择驱动方式及设置参数2)选择投影方式及设置参数3)选择刀轴方式及设置参数4)选择切削参数5)设置非切削移动6)其他选项(进给率和机床控制等)(6)生成刀轨(7)刀轨模拟和检查(8)后处理设置加工环境打开软件，调入需要加工的产品模型，然后进入加工模块，如果该产品模型是第一次进入加工模块，系统将会弹出“加工环境设置”对话框，在“CAM会话设置”列表中选择“cam_general”，在“要创建的CAM设置”列表中选择“mill_multi-axis”进入初始化。创建可变轴轮廓铣操作设置可变轴轮廓铣操作4个父组(程序组、刀具组、几何体组和加工方法组)后即可创建固定轴轮廓铣操作。单击“插入”工具条中的“创建操作”按钮，系统弹出“创建操作”对话框，“类型”选择“mill_multi-axis”。加工几何体在可变轴轮廓铣中，加工几何体共有部件、检查、切削区域、底面、辅助底面和壁几何体等，根据选择驱动方法的不同，要选择几何体的几何体也不同，1部件几何体使用“部件几何体”可以指定表示加工后的部件的整个几何体集。很多情况下，在加工后的部件的截面上既进行粗加工操作，也进行精加工操作。2检查几何体“检查几何体”代表夹具或其他避免加工区域的实体、面、曲线。当刀轨遇到检查曲面时，刀具将退出，直至到达下一个安全的切削位置。3切削区域几何体指定几何体或特征以创建此操作要加工的切削区域，切削区域的每个成员必须包括在部件几何体中。如果不指定切削区域，系统会使用刀具可以进入的整个已定义部件几何体(部件轮廓)作为切削区域。指定切削区域之前，必须指定部件几何体。4底面“底面”是靠着壁放置刀时用于限制刀位置的几何体。如图所示，靠着壁(B)放置的刀，其刀具半径接触到底面(A)。5辅助底面“辅助底面”几何体起辅助作用。定义辅助底部面的方法有两种：可以选择几何体，或使用自动生成辅助底部面，6壁“壁几何体”可定义要切削的区域。刀最初靠着壁放置，刀轴确定后，就靠着底部面放置刀。“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中。驱动方式驱动方法用于定义创建刀轨所需的驱动点。某些驱动方法可以沿一条曲线创建一串驱动点，而其他驱动方法厕可以在边界内或在所选曲面上创建驱动点阵列。驱动点一旦定义，就可用于创建刀轨。如果没有选择部件几何体，则刀轨直接从驱动点创建。否则，驱动点投影到部件表面以创建刀轨。选择合适的驱动方法，应该由加工表面的形状和复杂性以及刀轴和投影矢量要求决定。所选的驱动方法决定可以选择的驱动几何体的类型，以及可用的投影矢量、刀轴和切削类型。刀轴刀轴可以定义可变刀轴方位。可变刀轴在沿刀轨运动时将不断改变方向，。远离点定义偏离焦点的可变刀轴。可使用点子功能来指定点。刀轴矢量从定义的焦点离开并指向刀具夹持器。朝向点定义向焦点收敛的可变刀轴。可使用点子功能来指定点。刀轴矢量指向定义的焦点并指向刀具夹持器。远离直线定义偏离聚焦线的可变刀轴。刀轴沿聚焦线移动，同时与该聚焦线保持垂直。刀具在平行平面间运动。刀轴矢量从定义的聚焦线离开并指向刀具夹持器。朝向直线定义向聚焦线收敛的可变刀轴。刀轴沿聚焦线移动，同时与该聚焦线保持垂直。刀具在平行平面间运动。刀轴矢量指向定义的聚焦线并指向刀具夹持器。相对于矢量定义相对于带有指定的前倾角和侧倾角的矢量的可变刀轴。垂直于部件定义在每个接触点处垂直于部件表面的刀轴。相对于部件定义一个可变刀轴，它相对于部件表面的另一垂直刀轴向前、向后、向左或向右倾斜。4轴，垂直于部件定义使用4轴旋转角度的刀轴。4轴方向使刀具绕着所定义的旋转轴旋转，同时始终保持刀具和旋转轴垂直。旋转角度使刀轴相对于部件表面的另一垂直轴向前或向后倾斜。4轴旋转角始终向垂直轴的同一侧倾斜。它与刀具运动方向无关。4轴，相对于部件该方式与“4轴，垂直于部件”基本相同。但是，还可以定义一个前倾角和一个侧倾角。由于这是4轴加工方法，侧倾角通常保留为其默认值零度。双4轴，在部件上该工作方式与“4，轴相对于部件”的工作方式基本相同。与“4轴，相对于部件”类似，应指定一个4轴旋转角、一个前倾角和一个侧倾角。4轴旋转角将有效地绕一个轴旋转部件，这如同部件在带有单个旋转台的机床上旋转。但在双4轴中，可以分别为“单向运动”和“回转运动”定义这些参数。“双4轴，在部件上”仅在使用“往复”切削类型时可用。旋转轴定义了单向和回转平面，刀具将在这两个平面间运动。插补定义矢量控制特定点处的刀轴。它可以控制刀轴的过大变化(通常由非常复杂的驱动或部件几何体引起)，而无需构造额外的刀轴控制几何体(例如：点、线、矢量和光顺驱动曲面等)。插补还可用于调整刀轴以避免遇到悬垂情况或其他障碍。可以根据需要定义从驱动几何体的指定位置处延伸的多个矢量，从而创建光顺的刀轴运动。驱动几何体上任意点处的刀轴都将被用户指定的矢量插补。指定的矢量越多，越容易对刀轴进行控制。仅在可变轴曲面轮廓铣中使用曲线驱动方法或曲面区域驱动方法时此选项才可用。优化后驱动“优化后驱动”刀轴控制方法使刀具前倾角与驱动几何体曲率匹配。在凸起部分，系统保持小的前倾角，以便移除更多材料。在下凹区域中，系统自动增加前倾角以防止刀刃过切驱动几何体，并使前倾角足够小以防止刀前端过切驱动几何体。垂直于驱动体定义在每个驱动点处垂直于驱动曲面的可变刀轴。由于此选项需要用到一个驱动曲面，因此它只在使用了曲面区域驱动方法后才可用。“垂直于驱动体”可用于在非常复杂的部件表面上控制刀轴的运动。侧刃驱动定义沿驱动曲面的侧刃划线移动的刀轴。此类刀轴允许刀具的侧面切削驱动曲面，而刀尖切削部件表面。如果刀具不带锥度，那么刀轴将平行于侧刃划线。如果刀具带锥度，那么刀轴将与侧刃划线成一定角度，但二者共面。驱动曲面将支配刀具侧面的移动，而“部件表面”将支配刀尖的移动。必须按顺序选择多个驱动曲面，并且这些曲面的边缘必须相连。相对于驱动体定义一个可变刀轴，它相对于驱动曲面的另一垂直刀轴向前、向后、向左或向右倾斜。同样，此选项的工作方式与相对于部件非常相同。由于此选项需要用到一个驱动曲面，因此它只在使用了“曲面区域”驱动方法后才可用。“相对于驱动体”可用于在非常复杂的部件表面上控制刀轴的运动。4轴，垂直于驱动体定义使用4轴旋转角度的刀轴。该旋转角将有效地绕一个轴旋转部件，这如同部件在带有单个旋转台的机床上旋转。4轴方向将使刀具在垂直于所定义旋转轴的平面内运动。旋转角度使刀轴相对于驱动曲面的另一垂直轴向前倾斜。与前倾角不同，4轴旋转角始终向垂直轴的同一侧倾斜。它与刀具运动方向无关。同样，此选项的工作方式与“4轴，垂直于部件”相同。但是，刀具仍保持与驱动曲面垂直，而不是与部件表面垂直。由于此选项需要用到一个驱动曲面，因此它只在使用了曲面区域驱动方法后才可用。4轴，相对于驱动体可以指定刀轴，以使用4轴旋转角。该旋转角将有效地绕一个轴旋转部件，这如同部件在带有单个旋转台的机床上旋转。与“4轴，垂直于驱动体”不同的是，它还可以定义前倾角和侧倾角。前倾角定义了刀具沿刀轨前倾或后倾的角度。正的前倾角的角度值表示刀具相对于刀轨方向向前倾斜。负的前倾角的角度值表示刀具相对于刀轨方向向后倾斜。前倾角是从4轴旋转角开始测量的。侧倾角定义了刀具从一侧到另一侧的角度。正值将使刀具向右倾斜(按照所观察的切削方向)。负值将使刀具向左倾斜。此选项的交互工作方式与“4轴，相对于部件”相同。但是，前倾角和侧顷角的参考曲面是驱动曲面而非工件表面。由于此选项需要用到一个驱动曲面，因此它只在使用了曲面区域驱动方法后才可用。双4轴，在驱动体上该方式与“双4轴，在部件上”的工作方式完全相同。二者唯一的区别是“双4轴，在驱动体上”参考的是驱动曲面几何体，而不是部件表面几何体。由于此选项需要用到一个驱动曲面，因此它只在使用了表面积驱动方法后才可用。与驱动轨迹相同可以从已有的操作中复制刀”。此选项只能与刀轨驱动方法一同使用。刀轨驱动方法使用已有操作中的刀轨来定义当前操作中的驱动点。驱动点被投影到选定的部件表面。与驱动轨迹相同将保留在原始操作中使用的相同的刀轴。