powermill 10.多轴投影精加工(绝对实用).doc

第十章 多軸投影精加工說明此各個多軸投影精加工，允許使用者指定一特定加工投影方向產生路徑，如此可確保加工時之平均刀間距，以客服單純Z軸投影之問題。多軸投影精加工提供了多種控制投影方向的方法，加工的應用範圍如下。1.可應用的範圍-3軸、3+2軸、4軸、5軸等25軸應用。2.具有彎度頭的刀具軸頭。3.使用特殊刀具(如梯形刀)，可加工倒勾面。4.對具有多種複雜刀具軸向定位的5軸加工機。PowerMILL提供了有多種不同類型的投影策略：點、直線、平面、沿面投影、外型單刀、側銑式加工。如工法選單圖示： 以下將做多軸投影工法的詳細介紹： 點Point在模型中依一圓周範圍，設定原點、方位角與仰角之範圍，產生其投影方向依一點作放射投影 。如圖示。點取工法選單選擇精加工圖形選鈕，選取點投影。名稱Name -設定刀具路徑名稱。 原點Origin Point -定義起始點位置，輸入X、Y、Z座標位置。投影方向Projection Direction -向內( Inwards) ：此為定義加工投影方向為依點為基準向內投影加工，此設定一般用於公模圖形加工。向外(Outwards)：此為定義加工投影方向為依點為基準向外投影加工.，此設定一般用於母模圖形加工。參考線Projection Pattern 樣式Pattern Styles-定義加工方式，提供了三種選擇。 放射狀Radial -以中心為基準做放射狀路徑，如圖示。 圓形Circular -以中心為基準做環形圓狀的路徑，如圖示。 螺旋狀Spiral -以中心為基準設定順時針或逆時針的螺旋路徑，如圖示。路徑順序Join Up 單向：依提刀高度移動至下一路徑單節。 雙向連結：刀具路徑間距為直接連結不提刀。 補正順序Order -允許設定加工的起始點，有三種方式選擇。 無None 由外而內Out to In- 由內而外In to Out -仰角：定義起始角度與結束角度(如下圖示)。方位角 ：定義XY平面的角度範圍。 刀間距(度) Elevation Angle Stepover 若選擇參考方式為放射狀，以此值為路徑刀間距，單位為”度”。 此為定義0270操作範例說明:1)由下拉功能表選取檔案中範例 Projfin_model.dgk。2)定義素材設定最小/最大值。3)定義直徑12mm球刀。4)定義提刀高度與起始點，重設安全高度與素材中心安全高。5)進退刀與連結選單，短連結設沿曲面連結，長連結設相對值，安全高設相對值。6)點選工法選單圖形鈕，選取精加工的點投影 。參數設定如下圖所示：a.定位點中輸入值 100 0 27。b.設定方向爲向外。c.設定樣式爲放射。d.在刀間距中輸入值 5。e.確認連結選項設定爲勾選狀態。f.點取預覽按鈕。如右圖示。7)點選執行。產生結果如下圖。 線Line 在模型中依一圓周範圍，設定原點、方位角和高度並調整方位角與仰角之角度範圍，產生其投影方向以依圓柱法線方向作投影。如圖示。點取工法選單選擇精加工圖形選鈕，選取直線投影。名稱Name -設定刀具路徑名稱。 定位點Origin Point -定義起始點位置，輸入X、Y、Z座標位置。方位Azimuth -決定XY平面的角度，以X軸和Y軸做軸心角度的調整 仰角Elevation -決定與垂直Z平行線角度，可調整投影軸心與Z軸平行或XY平面平行。投影方向Projection Direction -向內( Inwards) ：此為定義加工投影方向為依線為基準向內投影加工，此設定一般用於公模圖形加工。向外(Outwards)：此為定義加工投影方向為依線為基準向外投影加工.，此設定一般用於母模圖形加工。參考線Projection Pattern 樣式Pattern Styles-定義加工方式，提供了三種選擇。 線性Linear 以平行線的方式產生路徑。如圖示。圓形Circular -以中心為基準做環形圓狀的路徑，與點投影亦同。螺旋狀Spiral -以中心為基準設定順時針或逆時針的螺旋路徑，與點投影亦同。方位角：定義XY平面的角度範圍。 高度Height 定義加工的起始高度與結束高度。刀間距(度) Elevation Angle Stepover 若選擇參考方式為放射狀，以此值為路徑刀間距，單位為”度”。其它功能選項與點投影皆相同操作範例說明：1)由下拉功能表選取檔案中範例 Projfin_model.dgk。2)基本設定參數與點投影同。3)點選工法選單圖形鈕，選取精加工的直線投影 。4)參數設定如下圖所示：a.定位點中輸入值 95 0 0。b.設定方向爲向外。c.設定樣式爲圓形。d.在方位角中輸入開始角 -80 ，結束角 80。e.在高度域中輸入開始高度 65 ，結束高度 27。 f.在刀間距中輸入值 1 ，點取連結選項。g.點取預覽按鈕。如右圖示。5)點選執行。產生結果如右下圖。 面 Plane 在模型中依一圓周範圍，設定原點、高度和寬度並調整方位角與仰角之角度範圍，產生其投影方向依平面法線方向作投影。如圖示：點取工法選單選擇精加工圖形選鈕，選取平面投影。名稱Name -設定刀具路徑名稱。 定位點Origin Point -定義起始點位置，輸入X、Y、Z座標位置。方位Azimuth 以Z軸為旋轉軸心，做平面角度的調整。如圖示。XY平面旋轉 仰角Elevation - 垂直Z軸平行面角度做傾斜，依模型調整傾斜投影的範圍產生路 徑。如圖示。投影方向Projection Direction -向內( Inwards) ：此為定義加工投影方向為依面為基準向內投影加工，此設定一般用於公模圖形加工。向外(Outwards)：此為定義加工投影方向為依面為基準向外投影加工.，此設定一般用於母模圖形加工。參考線Projection Pattern 參考線方向 -定義加工方式，提供了兩種選擇： U 如圖示。 V -如圖示。高度Height 定義加工的起始高度與結束高度。寬度Width -定義加工的起始寬度與結束寬度。其它功能選項皆與點投影同操作範例說明：1)由下拉功能表選取檔案中範例 Projfin_model.dgk。2)基本設定參數與點投影同。3)點選工法選單圖形鈕，選取精加工的平面投影 4)參數設定如下圖所示：a.定位點中輸入值 195 -30 57。b.設定方位角爲 90，仰角爲 60。c.設定方向爲向外。d.設定樣式爲橫向。e. 設定開始高度爲 35，結束高度爲0。f. 設定開始寬度爲0，結束寬度爲60。 g.在刀間距中輸入值 1 ，點取連結選項。h.點取預覽按鈕。如右下圖示。5)點選執行。產生結果如右下圖。使用梯型刀加工時，投影精加工策略可用來加工倒勾曲面。點、線和面加工都可使用。以下使用平面策略加工來加工倒勾型面。倒勾面加工操作範例說明：1)由下拉功能表選取檔案中範例 heatsink.tri。2)定義素材設定最小/最大值。3)定義直徑75mm，刀尖半徑1mm，長度4mm之梯形刀。4)定義提刀高度與起始點，重設安全高度與素材中心安全高。5)進退刀與連結選單，進刀-設水平圓弧、距離3mm、角度60、半徑5mm退刀與進刀亦同，短連結設沿曲面連結，長連結設相對值，安全高設相對值。6)點選工法選單圖形鈕，選取精加工的面投影 。7)參數設定如下圖所示： a.定位點中輸入值 0 -150 0。b.設定方位角爲 0，仰角爲 0。c.設定方向爲向外。d.設定樣式爲橫向。e. 設定開始高度爲 50，結束高度爲 -90。f. 設定開始寬度爲0，結束寬度爲150。 g.在刀間距中輸入值 1 ，點取連結選項。h.點取預覽按鈕。如右下圖示。8)點選執行。產生結果如下圖。 注意事項：1.使用投影精加工時點、線或面源自曲面的水平補正值至少必須大於刀具直徑。2.加工倒勾型面時，一定要檢查是否存在過切，刀具的幾何尺寸是否無誤。 沿面投影Surface Projection沿面投影會依曲面的UV參數產生加工路徑。當使用在5axis加工時，其刀軸軸心會依曲面的UV法線方向產生加工路徑。 點取工法選單選擇精加工圖形選鈕，選取沿面投影。 曲面加工方式（Surface Units）用於定義加工曲面計算的方式。 定義的方式由二個選項： 距離（Distance） 依曲面性質產生加工間距(Pitch)。 參數（Parametric）依參數式性質產生加工間距。 標準值（Normalised）依參數式標準值產生加工 間距。 投影方向（Projection Direction）定義路徑投影到曲面的距離。 向内（Inwards）路徑投影方向向内。 向外（Outwards）路徑投影方向向外。 平順公差路徑曲線遵循曲面UV線，建議設定為0，自動判斷公差。角度平順公差路徑法線方向必須和曲面UV線法線方向對應。 建議設定為 0，自 動判斷公差。參考線（Pattern Direction）加工方向以曲面所定義的UV線來產生U方向或V方向的路徑。路徑順序路徑加工方向，可選單向或雙向連結模式。範圍限制（Limits）用於定義加工的區域，當選取後，該區域可以指定U、V方向之起始（Start）和結束（End）的加工路徑範圍。 起始（Start）當範圍限制的U、V項目選取後，决定加工的起始處。 結束（End）決定加工的結束處。 起始角落（Start Corner）決定加工路徑的起始角落，有四種樣式做選擇。 最小U最小VMin U Min V 最小U最大VMin U Max V 最大U最小VMax U Min V 最大U最大VMax U Max V 補正順序（Order）允許設定加工的起始點，有三種方式選擇。 無None 由外而內Out to In 由內而外In to Out 操作範例說明:1)由下拉功能表選取檔案中範例 5_axis_test.dgk。2)定義素材設定最小/最大值。3)定義直徑12球刀。4)定義提刀高度與起始點，重設安全高度與素材中心安全高。5)進退刀與連結選單，短連結設沿曲面連結，長連結設相對值，安全高設相對值。6)點選工法選單圖形鈕，選取精加工的沿面投影 。7)參數設定如下圖所示：a.曲面加工方式=距離。b.投影方向=向內。c.加工方向=U。d.刀間距中輸入值 3。 e.選取如下圖曲面。8)點選執行。產生結果如下圖。 曲面法向投影Surface Finishing路徑工法與沿面投影類似，但不受鄰邊未選取的模型影響。當使用在5axis加工時，其刀軸軸心會依曲面的UV法線方向產生加工路徑。 點取工法選單選擇精加工圖形選鈕，選取曲面法向投影。 曲面邊界判别路徑參考曲面邊界的邊緣内部還是邊緣外部。 曲面加工方式（Surface Units）用於定義加工曲面計算的方式。 距離（Distance） 依曲面性質產生加工間距(Pitch)。 參數（Parametric）依參數式性質產生加工間距。 標準值（Normalised）依參數式標準值產生加工 間距。其他參數設定同於沿面投影加工設定方式 操作範例說明:1)由下拉功能表選取檔案中範例 5_axis_test.dgk。2)定義素材設定最小/最大值。3)定義直徑6 球刀。4)定義提刀高度與起始點，重設安全高度與素材中心安全高。5)進退刀與連結選單，短連結設沿曲面連結，長連結設相對值，安全高設相對值。6)點選工法選單圖形鈕，選取精加工的曲面法向投影 。7)參數設定如下圖所示：a.曲面邊界=外部。b.曲面加工方式=距離。c.參考方向=U。d.刀間距中輸入值 1。 e.選取如下圖曲面。8)點選執行。曲面法線投影無多餘路徑產生，結果如下圖 曲面法線投影 沿面投影加工 外型單刀Profile Machining選取單一或多個曲面沿著曲面外形邊緣產生輪廓加工。這種加工方式只適用於曲面的選取，並不適用於三角網格 (trangle) 加工。點取工法選單選擇精加工圖形選鈕，選取外形單刀。 在利用該加工策略時，系统會要求在該工件下選取一個基準面。如果没有該基準面，則系统在計算時就非常困難，就有可能導致不能產生刀具路徑。 導引曲線（Drive Curve）判别輪廓線是在曲面邊界的邊緣内部還是邊緣外部。 如下圖： 邊緣内部邊緣外部 徑向補正Radial Offset -刀具和曲面邊界的縫隙。 切削方向Direction -用於設定刀具路徑的切削方向順銑、逆銑或雙向。 最低位置限制Lower Limit -用於設定刀具路徑最後的加工位置。 最低點Base Position -路徑的最低點位置。 自動Automatic -刀具路徑投影到工件上，如下圖示： 如果没有補助曲面，也就没有路徑產生。同時如果没有該基準平面，一樣也不能產生路徑。 如上下圖。導引曲線Drive Curve -使用所選曲面的邊緣線。 軸向補正Axial offset -路徑相對於所選曲面的高度，因此如果你希望刀具路徑在所選曲面上，你就必須给一個高度值。若刀具要接觸工件表面高度為零的話，那麼你就要選擇” 最低位置限制”(Lower Limit)中的 ” 導引曲線”(Drive Curve)選項來設定。 選取二個補助曲面，以及一基準面即可產生下圖所示刀具路徑（依箭頭Offset值設定）。 過切保護Gouge Avoidance -設定加工曲面輪廓時,不會發生碰撞問題。該設定須選取”最低位置限制”(Lower Limit) 中”導引曲線”(Drive Curve)選項才作動。 方式Strategy -另一曲面引起干涉時，決定刀具路徑的加工方式。 提刀Lift -選取該選項後，系统將會偵測加工的最低點處，如果該區域加工不到，那該區域上的路徑就不會產生，如下圖示： 沿線連結Trace -選取該選項後，系统將會偵測加工的最低點處，如果該區域加工不到，系统就會自動在可加工的區域向上提刀到可加工的區域。 提刀的高度在”最高點”(Upper Limit) 選項中設定。如果没有指定該參數值，則系统就按最大值設定。產生的路徑如下圖所示： 最高點限制Upper Limit Checkbox -用於設定加工高度。設定後如路徑超出設定值就會被删除。該選項只在”方式”(Strategy) 中沿線連結(Trace)和過切保護(Gouge Check)選項打勾時才有效。 最高點Upper Limit Value -該參數為加工曲面最高輪廓的距離，該距離須在最高點限制(Upper Limit Checkbox)被勾選後才有效。路徑如下圖所示： 多層次切削（Multiple Cuts）允許多次加工輪廓路徑 方式（Mode）決定產生多次加工輪廓路徑的方式。這些選項模式分别經由下面的圖示來顯示他們的區别：根據提示選取曲面。 關閉（Off）該設定只有單一路徑的輪廓產生,如下圖示。 往下補正（Offset Down）將上部的輪廓路徑向下補正。如下圖示： 往上補正（Offset Up）向上補正底部輪廓路徑，如下圖所示： 兩曲線間（Offset Merge ）- 將補正的上部和下部路徑合併成一個路徑。如下圖所示： 最大切削深度（Maximum Stepdown）每層切削量的距離。 切削刀數（Number of Cuts） 在使用多次切削時，用於定義切削次數。選取該項，設定值為3，结果如下圖所示： 負切削（Negative Clearance） 現在當你使用輪廓加工策略時，你可以設定負切削值。該功能可以允許你在曲面邊界產生路徑。下面的範例使用了一直徑為20的平底刀做加工，同時也選取了”最低位置限制”(Lower Limit)- “最低點”(Base Position) 中的”導引曲線”(Drive Curve)功能。如下圖所示： 邊緣外部徑向補正0邊緣外部徑向補正-10邊緣內部徑向補正-10邊緣外部徑向補正0邊緣外部徑向補正-10邊緣內部徑向補正-10邊緣外部徑向補正0邊緣外部徑向補正0操作範例說明：1)由下拉功能表選取檔案中範例 5axisModel.dgk。2)定義素材設定最小/最大值。3)定義直徑1端銑刀。4)定義提刀高度與起始點，重設安全高度與素材中心安全高。5)進退刀與連結選單，短連結設沿曲面連結，長連結設相對值，安全高設相對值。6)點選工法選單圖形鈕，選取精加工的外形單刀 。7) 選取如下圖溝槽曲面：7)參數設定如下圖所示：a.範圍=邊界內部。b.切削方向=順銑。c.最低點=導引曲線。d.過切保護 -方式=沿線連結。 e.多層次切削 -模式=往上補正 最大切削深度=0.5 切削刀數=4。8)點選執行。產生結果如下圖溝槽路徑。 曲線法向加工Curve此工法路徑產生方式與直線投影相同，但投影基準線為使用參考線來完成。點取工法選單選擇精加工圖形選鈕，選取曲線法向加工。參考線Projection Pattern 樣式Pattern Styles定義加工方式，提供了三種選擇。 線性Linear以平行線的方式產生路 徑。圓形Circular以中心為基準做環形圓狀的路徑，與點投影亦同。螺旋狀Spiral以中心為基準設定順時針或逆時針的螺旋路徑，與點投影亦同。方位角定義XY平面的角度範圍。刀間距(度) Elevation Angle Stepover 若選擇參考方式為線性，以此值為