Cimatron13五轴数控加工实用教程
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2.2.2 Cimatron通用五轴联动加工参数

1. 曲面铣削里的五轴参数

曲面铣削里“精铣所有”、“根据角度精铣”和“精铣水平面”都有相同的五轴加工参数,都在“刀路轨迹”/“刀具倾斜控制”下拉列表中,分别如图2-93和图2-94所示,下面介绍各个参数的含义和用法。

图2-93 刀路轨迹下的五轴参数

图2-94 刀具倾斜控制下的五轴参数

(1)五轴平行倾角

其含义是刀具采用给定的倾角以平行的轨迹铣削曲面,目的是避免刀尖加工,以得到更好的表面质量。

图2-95是采用“五轴平行倾角”加工的案例,前半部分采用的是3轴平行加工,后半部分采用了“五轴平行倾角”加工,可见后半部加工质量明显好于前半部分。

提示:只有选择5轴TP,选择球刀编程时,此参数才会在“精铣所有”、“根据角度精铣”和“精铣水平面”工艺里出现。

(2)系统默认的五轴倾斜角度

当开启上述五轴平行倾角功能时此参数才会出现,用于定义刀具加工时刀轴和当前坐标系Z轴的夹角,如图2-96所示。

图2-95 五轴平行倾角加工案例

图2-96 倾斜角度

下面介绍的几个参数在“刀具倾斜控制”选项里,因此只有勾选这个选项,相关参数才会出现。此功能用法是:当3轴加工刀具和工件等发生干涉时,刀具就会按照参数设置自动倾斜,以免和工件发生干涉。

1)“最大角度”。刀轴倾斜方向和当前坐标系Z轴最大角度,加工过程中,刀轴倾角不会大于这个角度,只有勾选“干涉检查”选项才会出现;

2)“干涉检查”。勾选此功能,可以防止刀具包括夹头和零件、夹具的干涉,系统默认是勾选的设置;

3)“首选角度”。编程者设定的加工过程中如果刀具和零件发生干涉,优先选择的倾斜角度,最小不能小于5°,最大不能大于上面“最大角度”的设置值;

“保持倾斜”。勾选此参数,当3轴加工深度超过刀具半径时,即使没有发生干涉,刀具也会按照参数设置角度倾斜加工;不勾选此参数,只有发生干涉时刀具才倾斜。

注意:

● 如果开启五轴平行倾角功能,则刀具倾斜控制选项不会出现。

● 只有选择带有夹头的球刀才能使用“刀具倾斜控制”选项,否则不能激活此功能。

2. 清角里面的五轴参数

清角功能的五轴参数在刀具倾斜控制选项里,其用法和曲面铣削是一样的,不再赘述。

3. 局部铣里面的五轴参数

“瞄准面 五轴”参数如图2-97所示,其中一共有三个参数“前倾角”“倾斜角度”和“最大步距角度”。

1)“前倾角”。指的是刀轴和曲面法向在刀具前进方向上之间的夹角,如图2-98所示,角度可以是正的,也可以是负的,沿着前进方向看,正角度使刀具前倾,负的相反;

图2-97 “瞄准面 五轴”参数

图2-98 前倾角

2)“倾斜角度”。指的是刀轴和曲面法向在刀具前进方向的侧向的夹角,沿着刀具前进方向看,正角度使刀具往前进方向右侧倾斜,负的相反,如图2-99所示;

3)“最大步距角度”。用来限制五轴轨迹上两个路径点之间最大角度增量值,如图2-100所示。数值越小,生成的路径点越多,轨迹越光顺。

图2-99 倾斜角度

图2-100 最大步距角度

“瞄准面 五轴”经常用于加工STL格式的五轴零件,因为STL曲面多为零碎面,刀轴不好控制,用“瞄准面 五轴”做一个规则面作为目标面,可以得到光顺的刀路轨迹,图2-101是“瞄准面 五轴”的案例。其中选择加工对象时,模特上的所有面为零件面,圆柱面为目标面,采用球刀加工,得到的轨迹如图2-102所示。

图2-101 瞄准面五轴编程案例

图2-102 程序轨迹

采用“瞄准面 五轴”编辑的模特程序路径为:电子资源\五轴教程练习结果\第二章练习结果\模特. elt。

“零件曲面 五轴”一共有四个参数,分别是“前倾角”“倾斜角度”“最大步距角度”和“铣削方式”,前三个参数和“瞄准面 五轴”功能是一样的,最后面的参数下面有两个选项:“垂直”和“侧刃铣”,“垂直”指的是加工时刀轴方向和加工的曲面法向一致,“侧刃铣”指的是使用刀具的侧刃加工曲面。

“直纹面 五轴”包含的五轴加工参数在上面都有。

“零件曲面 五轴”最简单的应用是采用刀具端部加工斜面(刀轴和加工面垂直),“直纹面 五轴”最简单应用是采用刀具侧刃加工斜面。

提示:虽然简单的平面可以用五轴定位加工,但是采用五轴定位加工必须创建坐标系,而用“零件曲面 五轴”或者“直纹面 五轴”不需要创建坐标系,有其方便之处。

4. 轮廓铣里的五轴参数

“轮廓铣”里的“曲线铣 五轴”加工工艺里的五轴加工参数和上一页的“瞄准面 五轴”是一样的,不再赘述。

“轮廓铣”里的“五轴裁边”工艺下面有几个额外的参数,如图2-103所示,介绍如下:

1)“刀具位置”。有“右侧”和“左侧”两个选项,沿着刀具前进方向看,“右侧”指的是刀具在选择轮廓的右侧,左侧正好相反。

2)“反转开<=>结尾”。单击这个按钮可以切换从轮廓哪一端开始加工。

3)“深度”。沿着刀轴方向定义刀尖在选择轮廓下的位置,相当于切削深度,深度不能大于刀具刃长。

4)“通用裁减角度”。定义刀具沿着前进方向的侧向倾斜角度大小,如图2-104所示,最长的箭头指示的是刀具前进方向。

5)“最大步距角度”。用来限制五轴轨迹上两个路径点之间的最大角度增量值。值越小,生成的路径点越多,轨迹越光顺。

6)“刀轴方向”。单击此参数可以让刀轴方向旋转180°。

7)“局部修改”。对局部位置修改加工参数,比如增加插补点,改变前倾角、侧倾角等,如图2-105所示。

8)“显示基本方向”。勾选此项可以显示各个路径点的刀轴方向。

五轴裁剪边加工策略经常用在汽车冲压件的加工中。

图2-103 “五轴裁边”参数

图2-104 裁减角度

图2-105 局部修改参数