三轴加工刀具轨迹.docVIP

第8章 曲面的三轴加工刀具路径 曲面加工是任何CAD/CAM软件主要解决的问题，也是研究领域的一个主要课题。曲面目前主要通过三种方法加工，第一种是三轴加工，是比较成熟的一种技术，也是目前CAD/CAM软件的主要内容，MasterCAM提供了多种三轴加工方法，包括粗加工、精加工和清角加工，这些内容也是本章介绍的内容；第二种是四轴加工；第三种是五轴加工。后两种加工方法目前面临着许多研究课题，正处于研究应用阶段。因此，曲面的四轴和五轴加工，相对三轴加工而言，方法要少得多。 8.1 粗加工方法的应用 粗加工的目的是最大限度地切除工件上的多余材料。如何发挥刀具的能力和提高生产率是粗加工的目标，粗加工中，一般采用平底端铣刀。 MasterCAM提供了多种粗加工方法，如平行、放射、投影、流线、轮廓、挖槽和插削加工方法，其中有四种方法，即平行、流线、轮廓和放射加工方法，与相应精加工方法基本相同，唯一的区别是粗加工中有Z向切削深度改变的功能。由于流线粗加工在《MasterCAM实用教程》（苟琪等编著，机械工业出版社，2001年5月）一书中有详细的介绍，本节只介绍其他粗加工方法的特点及应用场合，并给出其应用的典型事例，结合事例说明如何选择粗加工方法及其参数设置要点、刀具路径修正应用的场合及应用方法，并介绍根据加工需要设计图形的方法以及实体设计的方法。 有关各种粗加工方法的详细操作步骤可参阅《MasterCAM实用教程》（苟琪等编著，机械工业出版社，2001年5月）。 8.1.1 平行加工方法（Parallel） 平行加工方法是一个简单、用效和常用的粗加工方法，加工刀具路径平行于某一给定方向，用于工件形状中凸出物和沟槽较少的情况。 图 8-1 步骤一 读入文件 选择 主菜单(Main Menu)-文件(File)-读取(Read) 文件名为：Ch8_1_1_1.MC8 该文件存储的零件图形将显示于绘图区，如图8-1所示，图中的虚线表示毛坯的线框轴测图，实线部分表示用于加工的曲面。 步骤二 平行粗加工刀具路径的生成 1．选择 主菜单(Main Menu)-刀具路径(Toolpaths)-曲面(Surface)-粗加工(Rough)-平行加工(Parallel)-凸出型(Boss)-所有(All)-曲面(Surfaces)-完成(Done) 2．进入“平行粗加工刀具参数设置”对话框，选择直径为20mm的端铣刀； 3．用鼠标单击图8-2上部的“曲面参数（Surface parameters）”选项卡，进入“平行粗加工曲面参数”对话框，设置完毕后，如图8-2所示； 图 8-2 4．用鼠标单击图8-2中的“方向（Direction…）”按钮，进入“进刀/提刀方向（Plunge/Retract）设置”对话框，设置完毕后，如图8-3所示，单击图8-3中的“OK”按钮； 图 8-3 5．用鼠标单击图8-2上部的“平行粗加工参数（Rough parallel parameters）”选项卡，进入“平行粗加工参数设置”对话框，设置完毕后，如图8-4所示； 图 8-4 6．用鼠标单击图8-4中的“切削深度（Cut depths…）”按钮，进入“切削深度设置”对话框，设置完毕后，如图8-5所示，单击图8-5中的“OK”按钮，回到图8-4； 图 8-5 7. 用鼠标单击图8-4中的“确定”按钮，则得到平行粗加工刀具路径，图8-6为加工过程仿真后的结果。 图 8-6 步骤三 存储文件 选择 主菜单(Main Menu)-文件(File)-存储(Save) 文件名为：Ch8_1_1_2.MC8 8.1.2 放射加工方法适用于具有回转特征的零件形状。由于CAD/CAM软件中，设计与加工（生成刀具路径）是两个不同的概念，如果只是为了生成某个零件的加工刀具路径，可以根据加工的需要进行设计和造型，这样可以简化设计，节省时间。如在下面的例子中的图8-7所示，由于具有三个相同的凸台，而且凸台造型时，需要编辑曲面，比较浪费时间。因此，本例采用只设计出一个凸台，产生其放射粗加工和精加工刀具路径，再用编辑生成刀具路径的方法，生成其余另两个凸台的刀具路径。此思路和方法是一个普遍方法，读者可以悉心体会。 图 8-7 步骤一 读入文件 文件名为：Ch8_1_2_1.MC8 该文件存储的零件图形如图8-8所示； 图 8-8 步骤二 放射粗加工刀具路径的生成 1．选择 主菜单(Main Menu)-刀具路径(Toolpaths)-曲面(Surface)-粗加工(Rough)-放射加工(Radial)-不指定(Unspecified)-所有(All)-曲面(Surfaces)-完成(Done) 2．进入“放射粗加工刀具参数设置”对话框，选择直径为15mm的端