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第三章 第3章 PowerMILL多轴加工编程专用策略

第一节 3.1 点投影精加工策略

      点投影精加工策略投影一个圆球(或者是圆球面的一部分)参考图线到模型表面,圆球的中心为参考图线的焦点。通俗地,也可以理解为一个白炽灯泡发出的光线以圆形或螺旋线参考图形的形式投射到模型表面上形成刀具路径,如图3-4所示。

      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,在精加工选项卡中选择点投影精加工,单击“接受”按钮打开点投影精加工表格,如图3-5所示。 

      图3-5所示点投影光源参数的含义如下。
1 样式:定义刀具路径的形式。包括圆形、螺旋线和径向三种样式,如图3-6所示。

2 位置:定义点光源的中心位置,输入当前激活的坐标系下的X、Y、Z值来定义。
3 方向:定义投影方向,包括向内和向外两个选项。
      ① 向内:投影光线指向光源中心,这个选项通常情况下用于加工型芯。
      ② 向外:投影光线背离光源中心,这个选项通常情况下用于加工型腔。
4 角度增量:定义刀具路径的行距值。
      在点投影精加工表格的策略树中,单击参考线树枝,调出参考线选项卡,如图3-7所示。

      图3-7所示点投影光线参数的含义如下。
1 加工顺序:定义相邻刀具路径段的连接方式,包括单向、双向和双向连接三种方式。
      ①单向:刀具保持一个切削方向。
      ② 双向:刀具在两个方向上切削,相邻路径段间没有连接移动。
      ③ 双向连接:刀具在两个方向上切削,路径段间有连接移动,如圆弧连接。这三个
      选项实施例分别如图3-8所示。

2 顺序:定义刀具路径段的先后顺序。包括无、由外向内和由内向外三个选项。
      ① 无:保持平行刀具路径段不变化。
      ② 由外向内:刀具路径由平行转为等高或螺旋形式,由外向内铣削。
      ③ 由内向外:与由外向内相反,由内向外铣削。这三个选项实施例分别如图3-9所示。

3 方位角:用水平面上的角度值来定义零件在XOY平面内的加工范围。方位角以X轴为基准零线开始测量,逆时针为正值,如图3-10所示。

4 仰角:用垂直面内的角度值来定义零件高度方向(XOZ或YOZ平面)上的加工范围。在开始角和结束角之间分布刀具路径。仰角以水平面(即XOY平面)为基准零平面开始测量,逆时针为正值,如图3-11所示。

例3-1 底座零件凹型腔特征精加工                                                         
      如图3-12所示底座零件,要求编制底座零件中部的凹圆槽型面精加工刀具路径。


 

[数控编程工艺思路]
      如图3-12所示底座零件,中部凹型腔的部分侧面是负角面,使用三轴加工方式无法将凹型腔切削到位。本例拟采用五轴加工方式,使用点投影精加工策略配合自点刀轴矢量控制方法来计算该型腔精加工刀路。

[详细操作过程如下]
步骤一打开加工项目文件
      (1)复制加工项目文件到本地硬盘:复制*:\Source\ch3\3-1 point projection文件夹到E:\ PM MA2012目录下。
      (2)打开加工项目:在下拉菜单条中,执行“文件”→“打开项目”,打开“打开项目”对话框,选择E:\ PM MA2012\3-1 point projection文件夹,单击“确定”按钮,完成项目打开。
      在本加工项目文件中,已经设置好了毛坯、快进高度、切削用量以及起始点和结束点等参数,并创建了一把直径为10m的球头铣刀及刀具夹持。

步骤二 分析负角面
      (1) 设置拔模角警告值:在PowerMILL下拉菜单条中,执行“显示”→“模型”,打开模型显示选项对话框,设置“拔模角阴影”选项栏内的“警告角”为1,如图3-13所示。即只要模型上表面拔模角的绝对值等于或大于1(不论是正的拔模还是负的拔模),都用颜色来警告。单击“接受”按钮完成设置。

      (2)分析负角面:在查看工具栏中,右击普通阴影按钮 ,使其扩展按钮显示出来。单击扩展按钮中的拔模角阴影按钮  ,系统即用红色显示出负角面来,如图3-14所示。    

步骤三计算三轴精加工刀具路径
      打开点投影精加工表格,按图3-15所示设置加工参数。

[技巧]读者在参考设置过程中,可以随时按下预览按钮,查看点投影光源位置、光线形式等,从而可以即时做出调整。
  在点投影精加工表格的策略树中,单击参考线树枝,调出参考线选项卡,按图3-16所示设置投影光线参数。

      在图3-16中,勾选显示复选框后,单击预览按钮,在绘图区可见如图3-17所示的点投影图线。

      在点投影精加工表格的策略树中,双击切入切出与连接树枝,将它展开。单击连接树枝,调出连接选项卡,按图3-18所示设置连接参数。

      设置完参数后,单击“计算”按钮,系统计算出图3-19所示刀具路径。

      如图3-19所示刀具路径,是三轴加工刀具路径,在使用标准刀具的情况下,是无法切削到负角面的。为解负角面加工问题,需倾斜刀具进行加工。

步骤四计算五轴加工刀具路径
      单击点投影精加工表格中的编辑参数按钮 ,重新激活表格参数。在点投影精加工表格中策略树中,单击刀轴树枝,调出刀轴选项卡,按图3-20所示设置刀轴参数。

      如图3-20所示刀轴选项卡,在勾选显示刀轴复选框后,在绘图区即可见刀轴通过点的位置,如图3-21所示。

      完成刀轴参数设置后,单击点投影精加工表格中的“计算”按钮,系统计算出图3-22所示五轴联动刀具路径。

      由图3-22所示,刀具倾斜后即能加工到负角面。
[技巧]PowerMILL系统中,使用投影精加工策略编制出来的刀具路径基本上会是多轴联动加工刀具路径。
      单击“取消”按钮,关闭点投影精加工表格。

步骤五保存项目文件
      在PowerMILL下拉菜单条中,执行“文件”→“保存项目”,保存该项目文件。