数字化精密制造基础 课件 第九章 SurfMill多轴编程策略

数字化精密制造基础

第九章SurfMill多轴编程策略三、五轴曲线加工二、五轴铣螺纹加工一、五轴钻孔加工目录四、四轴旋转加工五、曲面投影加工六、多轴侧铣加工七、多轴区域加工一、五轴钻孔加工在日常三轴机床加工中，倾斜孔通过卡具配合才能加工；而在多轴加工中，倾斜孔是最简单的加工，并且加工精度和加工效率都很高。五轴钻孔加工实际是在三轴基础上实现的定位加工，用户只要选择好钻孔位置，定义刀轴方向，就可以实现多轴钻孔加工。通过“联轴器”的孔加工为例，展示五轴钻孔加工的实际应用过程。STEP1：点击Ribbon菜单“多轴加工”→“五轴钻孔”，进入刀具路径参数界面。STEP2：切换到参数树的“加工图形”，【加工图形】：点击点右侧按钮进入导航栏，拾取1.2mm孔的中心点；【深度范围】：表面高度为0，加工深度为1。STEP3：切换到参数树的“加工刀具”，【几何形状】：点击“刀具名称”按钮进入当前刀具表，选择“[钻头]JD-1.2”；；【走刀速度】设置主轴转速和进给速度。通过“联轴器”的孔加工为例，展示五轴钻孔加工的实际应用过程。STEP4：切换到参数树的“刀轴控制”，【刀轴方向】：刀轴控制方式选择“过指定直线”，点击刀轴直线右侧按钮进入导航栏，拾取对应孔的中心线作为“刀轴直线”。STEP5：切换到参数树的“进给设置”，【轴向分层】：分层方式采用“限定深度”，吃刀深度0.1。STEP6：其他参数保持默认。点击“计算”按钮生成路径。计算完成后路径树增加新的路径节点，右击该节点，选择“重命名”，修改其名称为“钻1.2的孔”。同样的过程生成其他孔的五轴钻孔路径（根据孔半径的不同选择不同的刀具）。二、五轴铣螺纹加工在做多轴定位加工铣螺纹时，需要用户在每一个螺纹孔位置建立一个局部坐标系，然后针对每个螺纹孔选择对应的局部坐标系并单独生成路径。在螺纹孔数量较多时，这种方法显得非常麻烦，而且选择点和局部坐标系也可能出错。因此，SurfMill提供了一种自动生成多个螺纹孔加工路径的加工策略——五轴铣螺纹加工。通过“五轴标准件”的螺纹加工为例，展示五轴铣螺纹加工的实际应用过程。STEP10：切换到参数树的“刀轴控制”：【刀轴方向】：刀轴控制方向选择“由点起始”，光标选择球面中心作为起始点；STEP11：切换到参数树的“进给设置”，【轴向分层】：分层方式“限定深度”，吃刀深度0.2；【进刀设置】：进刀方式采用“圆弧相切”。STEP12：其他参数保持默认，点击“计算”按钮生成路径“五轴铣螺纹加工”，再将其重命名为“铣M3螺纹”。STEP7：点击Ribbon菜单“多轴加工”→“五轴铣螺纹加工”，进入刀具路径参数界面。根据加工要求，点击“螺纹库”按钮，在螺纹库里选取公制粗牙M3，点击“确定”，相关参数将自动更新。STEP8：切换到参数树的“加工图形”，【加工图形】：点击点右侧按钮进入导航栏，拾取螺纹孔的中心点，如图9-1-13（左）所示；【深度范围】：表面高度为0，加工深度为10。STEP9：切换到参数树的“加工刀具”，【几何形状】：点击“刀具名称”按钮进入当前刀具表，选择“[螺纹铣刀]JD-1.00-0.50-1”；【走刀速度】：修改走刀速度的参数。三、五轴曲线加工五轴曲线加工是利用五轴曲线控制路径走向，并利用自带的刀轴方向在曲面上进行加工，或利用曲线在曲面上的投影进行加工的一种加工方法。五轴曲线加工适用于在加工曲面上雕刻曲线、图案和文字，也能用于加工曲面上的凹槽、切边等。通过“铝模”刻字为例，展示五轴曲线加工的实际应用过程。STEP16：切换到参数树的“进给设置”，【轴向分层】：分层方式采用“限定深度”，吃刀深度为0.5。STEP17：其他参数保持默认，点击“计算”按钮生成路径“五轴曲线加工”。STEP13：点击Ribbon菜单“多轴加工”→“五轴曲线加工”，进入路径参数界面。STEP14：切换到参数树的“加工刀具”，【几何形状】：点击“刀具名称”按钮进入当前刀具表，选择“[球头]JD-1.00”；【刀轴方向】：刀轴控制方式选择“曲面法向”；【走刀速度】：修改走刀速度的参数。STEP15：切换到参数树的“加工图形”，点击轮廓线右侧按钮进入导航栏，拾取“轮廓线”和“导动面”，【深度范围】：表面高度为0.2，加工深度为0；【加工余量】：底部余量-0.02，侧边余量0。五、曲面投影加工

曲面投影加工是多轴联动加工中一个重要的加工方法，能够通过辅助导动面和刀轴控制方式生成与其他加工方法具有相同效果的加工路径，可用于加工如图9-1-26所示工艺品类工件。曲面投影加工是根据导动面的U/V流线方向生成初始投影路径，并根据设置的刀轴方式生成刀轴，然后按照一定的投影方向，将初始路径投影到加工面生成加工路径的一种多轴加工方式。通过“电极”精加工为例，展示曲面投影加工的实际应用过程。点击Ribbon菜单“多轴加工”→“曲面投影加工”，进入刀具路径参数界面，切换到参数树的“加工图形”，【加工图形】：点击加工面右侧按钮进入导航栏，拾取“加工面”和“导动面”。STEP1：切换到参数树的“加工刀具”，【几何形状】：点击“刀具名称”按钮进入当前刀具表，选择“[球头]JD-1.00-1”；【走刀速度】：修改走刀速度的参数。STEP2：切换到参数树的“走刀方式”，【曲面投影加工】：修改走刀方向为“螺旋”，投影方向为“刀轴方向”。STEP3：切换到参数树的“刀轴控制”，【刀轴方向】：刀轴控制方式选择“五轴线方向”；点击刀轴曲线右侧按钮进入导航栏选择刀轴曲线。STEP4：切换到参数树的“进给设置”，【路径间距】：设置路径间距为0.1；【进刀方式】：设置进刀方式为“切向进刀”。STEP5：其他参数保持默认。点击“计算”按钮生成路径“曲面投影加工”。六、多轴侧铣加工

多轴侧铣加工是利用刀具的侧刃对直纹曲面或类似直纹曲面的曲面进行加工，刀轴在加工过程中与直母线保持平行，起到曲面精修的作用。通过叶轮的侧壁进行精加工为例，展示多轴侧铣加工实际应用的过程。STEP1：点击Ribbon菜单“多轴加工”→“多轴侧铣加工”，进入刀具路径参数界面，切换到参数树的“加工图形”，【加工图形】：点击挡墙曲面按钮进入导航栏，拾取保护面、挡墙曲面、底板曲面。STEP2：切换到参数树的“加工刀具”，【几何形状】：点击“刀具名称”按钮进入当前刀具表，选择“[球头]JD-2.00”；【走刀速度】修改走刀速度的参数。STEP3：切换到参数树的“走刀方式”，【多轴侧铣】：多轴侧铣方式选择为“两曲线侧铣”，勾选“切削方向反向”，点击侧铣顶部曲线右侧按钮进入导航栏拾取侧铣顶部曲线、侧铣底部曲线。STEP4：切换到参数树的“刀轴控制”。【刀轴方向】：刀轴控制方式选择“沿切削方向倾斜”，初始刀轴方向选择“垂直于切削方向”。STEP5：切换到参数树的“进给设置”，【轴向分层】：设置分层方式为“限定层数”，轴向偏移方式为“向中间过渡”，路径层数为50；【进刀方式】：进刀方式为“切向进刀”。STEP6：其他参数保持默认，点击“计算”按钮生成路径“多轴侧铣加工”。七、多轴区域加工

多轴区域加工组是将二维区域加工组移植到多轴加工平台，通过曲面投影操作在曲面上生成多轴联动加工路径，实现在曲面上加工出具有一定深度槽的功能。多轴区域加工主要应用于在曲面上进行闭合区域或图案的加工，如文字雕刻。通过“瓶子模具”雕刻LOGO为例，展示多轴区域加工的实际应用过程STEP1：点击Ribbon菜单“多轴加工”→“多轴区域加工”，进入刀具路径参数界面，切换到参数树的“加工图形”，【加工图形】：点击轮廓线右侧按钮进入导航栏，拾取“轮廓线”和“导动面”。STEP2：切换到参数树的“加工刀具”，【几何形状】：点击“刀具名称”按钮进入当前刀具表，选择“[锥度球头]JD-30-0.35”；【走刀速度】：修改走刀速度参数。STEP3：切换到参数树的“走刀方式”，【多轴区域加工】：修改走刀方式等相关参数。ST