mastercam里面的曲面等高外形加工是最常的曲面加工方法策略之一,怎么样使用它,在什么情况使用,参数如何设置,以及要注意的地方,在本文详细解说。
等高外形介绍及应用
1、等高外形加工是一种层切加工方法,它是沿工件外形的等高线走刀,加工完一层后,采用多种层到层的移动方式,进入到下一层继续加工,包括有一些变通为斜线渐降等方式下刀的方法。简单来说,等高外形就是将复杂的三维图形分为许多层简单的二维图形来加工。
2、按等分的方法可分为:沿Z轴等分(等距等高)和沿外形曲线等分(等分等高)两种。
3、等距等高:适用于加工直壁或斜度不大的陡峭面。对于比较低平坦的平面,越靠近平面刀路间距越大,加工效果越粗糙。应根据不同的情况选择移除或增加浅平区域的刀具路径。
4、等分等高:适用于对浅平面要求不高,需与大斜面一步完成的精加工,采用圆鼻刀,切削范围多选一条绘制的外形曲线,刀路将按此条曲线的长度等分。因此对曲线的绘制要充分考虑零件的形状特征,才能做到刀路在零件各处疏密合理。
5、等分等高的优点:曲面的坡度不同,刀路在Z方向的投影疏密也不同,可以做到越平坦的曲面Z向分层也越细,相比于等距等高选增加浅平区域的刀具路径时的分层要更灵活一些。
6、侧壁有斜度可以设置浅平面加工参数中移除浅平区域的角度极限,来移除加工面。
7、用等高外形加工平缓曲面的质量差,所以编程时一般先把比较平缓的曲面向上移动一定的距离0.1~0.2mm,为下一步精加工留下余量或避开已经精加工过的曲面 。
切削范围的选择
加工外轮廓侧壁
(1)轮廓边界线需补正一个刀具直径以上的距离,刀具才能下到外面去。
不加工外轮廓侧壁
(1)选择外轮廓边界或将其补正少许,补正后的范围使刀具有了进/退刀的缓冲距离,边界处的加工效果更好,没有接刀痕。
局部清角
(1)平接处,残料为一个刀尖半径圆角。斜接处,残料为一个刀具半径
(2)将角落处残料包括在切削范围内,最好再向外补正少许。
加密刀路的选择方法
(1)切削范围可以选择单体,圆弧的一条边角线,或者对角的两条边角线。
等高外形精加工参数
Z轴最大进给量:每刀下刀深度
开放式轮廓的方向:双向
两区段间的路径:
打断:①进/退刀圆弧半径:最好大于残料的最大半径,小于刀具半径。
②扫掠角度:封闭式180 º(抬刀少些),开放式90 º
斜插:斜插长度(红线)为刀具直径的两倍。加工范围窄小时可清除更多残料
浅平面加工:
(1)移除浅平区域的刀具路径:
1)角度的极限:
① 例:80度,意思是0-80度之间的区域不加工,只加工80-90度之间的区域。
②角度计算方式:(90 º-侧壁斜度)
如果侧壁角度为10º(侧壁到垂直线之间夹角为10º),只加工侧壁时,角度极限设置为90º-10º=80º,一般情况下会多减几度,90º-12º=78º
(2)增加浅平区域的刀具路径:
1)增加浅平区域可以加密刀路。
(3)允许部分切削:选择该选项会产生很多抬刀。建议不选择。
间隙设定:
(1)一般情况下选择最大切深的百分比:由于加工曲面的间隙问题,导致刀具的提刀次数明显增加,为了减少提刀的次数,可适当增加步进量的百分比。设置最大切深百分比为3000(一般设在300`3000之间)。
(2)开放式图形等高外形加工时,选择“距离”,并输入测量出的间距,当有避空位,刀路可以直接拉过去的情况下使用。尽量设大些。
切削顺序最佳化:
相当于外形铣削中依照轮廓深度加工的分层切削顺序
两区段间的路径:
解释:两区段间的路径过渡方式,用于设置等高线不连续处刀具走刀方式,当刀具的移动量小于允许间隙量时,可以选下面四种不同的走刀方式(因此间隙设定里允许间隙值设大,可有效减少抬刀,但要勾选检查两路径间的过切情形,以防不抬刀时干涉):
(1)高速回圈:层与层之间是通过设置回圈长度来螺旋进退刀的,走刀比较平滑,还可在参数左上角输入转角走圆的长度(即半径),这样对于净角或小于刀半径的R角的曲面可增加转角处的圆弧刀路,避免夹刀。另外建议将斜插长度设为0,否则变为螺旋退刀,斜插下刀。可设置进/退刀向量。
(2)打断:将两路径间的移动量打断成XY方向和Z方向两段切削,从上层先沿XY方向移出,再沿Z方向下刀到下一层,进退刀痕迹明显,可设置进/退刀向量改善进退刀痕迹。
(3)斜插:斜向下刀,层与层之间的进刀有一段偏移距离,即斜插长度,但开放的轮廓选此项时没有作用,斜插分散了进刀痕,减小了粗糙度,但分散的进刀痕对抛光相对不利。
(4)沿着曲面:沿着曲面的外形从上层直接到下一层。
进阶设定
(1)刀具在曲面(实体面)的边缘走圆角
1)自动(以图形为基础):
2)只有在两曲面(实体面)间:选择局部曲面进行等高加工时选用。
3)所有边缘:选择所有曲面时用。
(2)尖角部分的误差(在曲面/实体面的边缘)
1)距离:
2)切削方向误差的百分比:
(3)略过实体中隐藏面的侦测(适用于复杂的实体):
(4)检查曲面内的折角:一般勾选上。
等高外形出外形轮廓线
等高外形选择要绘制边界线的图素→用0.01的平刀→整体误差设小一点,切削深度最高和最低位置设置在同一深度→生成刀路→路径模拟→参数设定→一般设定中“存为几何图形”选“现在”→确定→刀路模拟后退出
等高外形加工时要注意的问题
(1)考虑是否有盲区,一般用等高加工是进行二次开粗和精加工选用,根据情况需要时作边界范围,以防刀路乱跑。
(2)对于浅平面加工的处理,在斜度不一的情形下,曲面的二次开粗可以勾上浅平面加工,以便余量一致,留给半精加工和精加工。而在精加工时,我们一般不选择浅平面,如果是坡度较缓的曲面,即使是用浅平面加工,也难以达到理想的效果,我们会采取其它加工方式。
(3)等高时,如果加工到底面时,底部最好不要过多,或先光底面再做侧面精加工。因为底部余量多了,对精加工刀具不好,有可能影响光洁度。如果刀具较长,刚性不好,加工到底面的平面时容易发生弹刀的现象,造成过切,像啃出来一样纹路。
(4)关于顺逆铣的选择和过滤值的选择,我已经写过文章做了说明,如果没看过我相应的文章,百度搜索黄工数控编程,就能找到。
在这里非常感谢兄弟崔鸿伟发来稿件,黄工编辑。根据原作者的意思我稍微总结了做刀路时注意的问题,加上了我自己的观点。
原创文章欢迎大家指点。我是黄工,零件产品编程专家,黄工数控编程创始人,如果你对本文有什么问题或质疑,请留言或加我微信&QQ(15628050)探讨。