等高外形介紹及應用
1、等高外形加工是一種層切加工方法,它是沿工件外形的等高線走刀,加工完一層後,採用多種層到層的移動方式,進入到下一層繼續加工,包括有一些變通為斜線漸降等方式下刀的方法。簡單來說,等高外形就是將複雜的三維圖形分為許多層簡單的二維圖形來加工。
2、按等分的方法可分為:沿Z軸等分(等距等高)和沿外形曲線等分(等分等高)兩種。
3、等距等高:適用於加工直壁或斜度不大的陡峭面。對於比較低平坦的平面,越靠近平面刀路間距越大,加工效果越粗糙。應根據不同的情況選擇移除或增加淺平區域的刀具路徑。
4、等分等高:適用於對淺平面要求不高,需與大斜面一步完成的精加工,採用圓鼻刀,切削範圍多選一條繪製的外形曲線,刀路將按此條曲線的長度等分。因此對曲線的繪製要充分考慮零件的形狀特徵,才能做到刀路在零件各處疏密合理。
5、等分等高的優點: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向分層也越細,相比於等距等高選增加淺平區域的刀具路徑時的分層要更靈活一些。
6、側壁有斜度可以設定淺平面加工引數中移除淺平區域的角度極限,來移除加工面。
7、用等高外形加工平緩曲面的質量差,所以程式設計時一般先把比較平緩的曲面向上移動一定的距離0.1~0.2mm,為下一步精加工留下餘量或避開已經精加工過的曲面 。
切削範圍的選擇
加工外輪廓側壁
(1)輪廓邊界線需補正一個刀具直徑以上的距離,刀具才能下到外面去。
不加工外輪廓側壁
(1)選擇外輪廓邊界或將其補正少許,補正後的範圍使刀具有了進/退刀的緩衝距離,邊界處的加工效果更好,沒有接刀痕。
區域性清角
(1)平接處,殘料為一個刀尖半徑圓角。斜接處,殘料為一個刀具半徑
(2)將角落處殘料包括在切削範圍內,最好再向外補正少許。
加密刀路的選擇方法
(1)切削範圍可以選擇單體,圓弧的一條邊角線,或者對角的兩條邊角線。
等高外形精加工引數
Z軸最大進給量:每刀下刀深度
開放式輪廓的方向:雙向
兩區段間的路徑:
打斷:①進/退刀圓弧半徑:最好大於殘料的最大半徑,小於刀具半徑。
②掃掠角度:封閉式180 º(抬刀少些),開放式90 º
斜插:斜插長度(紅線)為刀具直徑的兩倍。加工範圍窄小時可清除更多殘料
淺平面加工:
(1)移除淺平區域的刀具路徑:
1)角度的極限:
① 例:80度,意思是0-80度之間的區域不加工,只加工80-90度之間的區域。
②角度計算方式:(90 º-側壁斜度)
如果側壁角度為10º(側壁到垂直線之間夾角為10º),只加工側壁時,角度極限設定為90º-10º=80º,一般情況下會多減幾度,90º-12º=78º
(2)增加淺平區域的刀具路徑:
1)增加淺平區域可以加密刀路。
(3)允許部分切削:選擇該選項會產生很多抬刀。建議不選擇。
間隙設定:
(1)一般情況下選擇最大切深的百分比:由於加工曲面的間隙問題,導致刀具的提刀次數明顯增加,為了減少提刀的次數,可適當增加步進量的百分比。設定最大切深百分比為3000(一般設在300`3000之間)。
(2)開放式圖形等高外形加工時,選擇“距離”,並輸入測量出的間距,當有避空位,刀路可以直接拉過去的情況下使用。儘量設大些。
切削順序最佳化:
相當於外形銑削中依照輪廓深度加工的分層切削順序
解釋:兩區段間的路徑過渡方式,用於設定等高線不連續處刀具走刀方式,當刀具的移動量小於允許間隙量時,可以選下面四種不同的走刀方式(因此間隙設定裡允許間隙值設大,可有效減少抬刀,但要勾選檢查兩路徑間的過切情形,以防不抬刀時干涉):
(1)高速回圈:層與層之間是透過設定迴圈長度來螺旋進退刀的,走刀比較平滑,還可在引數左上角輸入轉角走圓的長度(即半徑),這樣對於淨角或小於刀半徑的R角的曲面可增加轉角處的圓弧刀路,避免夾刀。另外建議將斜插長度設為0,否則變為螺旋退刀,斜插下刀。可設定進/退刀向量。
(2)打斷:將兩路徑間的移動量打斷成XY方向和Z方向兩段切削,從上層先沿XY方向移出,再沿Z方向下刀到下一層,進退刀痕跡明顯,可設定進/退刀向量改善進退刀痕跡。
(3)斜插:斜向下刀,層與層之間的進刀有一段偏移距離,即斜插長度,但開放的輪廓選此項時沒有作用,斜插分散了進刀痕,減小了粗糙度,但分散的進刀痕對拋光相對不利。
(4)沿著曲面:沿著曲面的外形從上層直接到下一層。
進階設定
(1)刀具在曲面(實體面)的邊緣走圓角
1)自動(以圖形為基礎):
2)只有在兩曲面(實體面)間:選擇局部曲面進行等高加工時選用。
3)所有邊緣:選擇所有曲面時用。
(2)尖角部分的誤差(在曲面/實體面的邊緣)
1)距離:
2)切削方向誤差的百分比:
(3)略過實體中隱藏面的偵測(適用於複雜的實體):
(4)檢查曲面內的折角:一般勾選上。
等高外形出外形輪廓線
等高外形選擇要繪製邊界線的圖素→用0.01的平刀→整體誤差設小一點,切削深度最高和最低位置設定在同一深度→生成刀路→路徑模擬→引數設定→一般設定中“存為幾何圖形”選“現在”→確定→刀路模擬後退出
等高外形加工時要注意的問題
(1)考慮是否有盲區,一般用等高加工是進行二次開粗和精加工選用,根據情況需要時作邊界範圍,以防刀路亂跑。
(2)對於淺平面加工的處理,在斜度不一的情形下,曲面的二次開粗可以勾上淺平面加工,以便餘量一致,留給半精加工和精加工。而在精加工時,我們一般不選擇淺平面,如果是坡度較緩的曲面,即使是用淺平面加工,也難以達到理想的效果,我們會採取其它加工方式。
(3)等高時,如果加工到底面時,底部最好不要過多,或先光底面再做側面精加工。因為底部餘量多了,對精加工刀具不好,有可能影響光潔度。如果刀具較長,剛性不好,加工到底面的平面時容易發生彈刀的現象,造成過切,像啃出來一樣紋路。
等高外形介紹及應用
1、等高外形加工是一種層切加工方法,它是沿工件外形的等高線走刀,加工完一層後,採用多種層到層的移動方式,進入到下一層繼續加工,包括有一些變通為斜線漸降等方式下刀的方法。簡單來說,等高外形就是將複雜的三維圖形分為許多層簡單的二維圖形來加工。
2、按等分的方法可分為:沿Z軸等分(等距等高)和沿外形曲線等分(等分等高)兩種。
3、等距等高:適用於加工直壁或斜度不大的陡峭面。對於比較低平坦的平面,越靠近平面刀路間距越大,加工效果越粗糙。應根據不同的情況選擇移除或增加淺平區域的刀具路徑。
4、等分等高:適用於對淺平面要求不高,需與大斜面一步完成的精加工,採用圓鼻刀,切削範圍多選一條繪製的外形曲線,刀路將按此條曲線的長度等分。因此對曲線的繪製要充分考慮零件的形狀特徵,才能做到刀路在零件各處疏密合理。
5、等分等高的優點: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向分層也越細,相比於等距等高選增加淺平區域的刀具路徑時的分層要更靈活一些。
6、側壁有斜度可以設定淺平面加工引數中移除淺平區域的角度極限,來移除加工面。
7、用等高外形加工平緩曲面的質量差,所以程式設計時一般先把比較平緩的曲面向上移動一定的距離0.1~0.2mm,為下一步精加工留下餘量或避開已經精加工過的曲面 。
切削範圍的選擇
加工外輪廓側壁
(1)輪廓邊界線需補正一個刀具直徑以上的距離,刀具才能下到外面去。
不加工外輪廓側壁
(1)選擇外輪廓邊界或將其補正少許,補正後的範圍使刀具有了進/退刀的緩衝距離,邊界處的加工效果更好,沒有接刀痕。
區域性清角
(1)平接處,殘料為一個刀尖半徑圓角。斜接處,殘料為一個刀具半徑
(2)將角落處殘料包括在切削範圍內,最好再向外補正少許。
加密刀路的選擇方法
(1)切削範圍可以選擇單體,圓弧的一條邊角線,或者對角的兩條邊角線。
等高外形精加工引數
Z軸最大進給量:每刀下刀深度
開放式輪廓的方向:雙向
兩區段間的路徑:
打斷:①進/退刀圓弧半徑:最好大於殘料的最大半徑,小於刀具半徑。
②掃掠角度:封閉式180 º(抬刀少些),開放式90 º
斜插:斜插長度(紅線)為刀具直徑的兩倍。加工範圍窄小時可清除更多殘料
淺平面加工:
(1)移除淺平區域的刀具路徑:
1)角度的極限:
① 例:80度,意思是0-80度之間的區域不加工,只加工80-90度之間的區域。
②角度計算方式:(90 º-側壁斜度)
如果側壁角度為10º(側壁到垂直線之間夾角為10º),只加工側壁時,角度極限設定為90º-10º=80º,一般情況下會多減幾度,90º-12º=78º
(2)增加淺平區域的刀具路徑:
1)增加淺平區域可以加密刀路。
(3)允許部分切削:選擇該選項會產生很多抬刀。建議不選擇。
間隙設定:
(1)一般情況下選擇最大切深的百分比:由於加工曲面的間隙問題,導致刀具的提刀次數明顯增加,為了減少提刀的次數,可適當增加步進量的百分比。設定最大切深百分比為3000(一般設在300`3000之間)。
(2)開放式圖形等高外形加工時,選擇“距離”,並輸入測量出的間距,當有避空位,刀路可以直接拉過去的情況下使用。儘量設大些。
切削順序最佳化:
相當於外形銑削中依照輪廓深度加工的分層切削順序
兩區段間的路徑:
解釋:兩區段間的路徑過渡方式,用於設定等高線不連續處刀具走刀方式,當刀具的移動量小於允許間隙量時,可以選下面四種不同的走刀方式(因此間隙設定裡允許間隙值設大,可有效減少抬刀,但要勾選檢查兩路徑間的過切情形,以防不抬刀時干涉):
(1)高速回圈:層與層之間是透過設定迴圈長度來螺旋進退刀的,走刀比較平滑,還可在引數左上角輸入轉角走圓的長度(即半徑),這樣對於淨角或小於刀半徑的R角的曲面可增加轉角處的圓弧刀路,避免夾刀。另外建議將斜插長度設為0,否則變為螺旋退刀,斜插下刀。可設定進/退刀向量。
(2)打斷:將兩路徑間的移動量打斷成XY方向和Z方向兩段切削,從上層先沿XY方向移出,再沿Z方向下刀到下一層,進退刀痕跡明顯,可設定進/退刀向量改善進退刀痕跡。
(3)斜插:斜向下刀,層與層之間的進刀有一段偏移距離,即斜插長度,但開放的輪廓選此項時沒有作用,斜插分散了進刀痕,減小了粗糙度,但分散的進刀痕對拋光相對不利。
(4)沿著曲面:沿著曲面的外形從上層直接到下一層。
進階設定
(1)刀具在曲面(實體面)的邊緣走圓角
1)自動(以圖形為基礎):
2)只有在兩曲面(實體面)間:選擇局部曲面進行等高加工時選用。
3)所有邊緣:選擇所有曲面時用。
(2)尖角部分的誤差(在曲面/實體面的邊緣)
1)距離:
2)切削方向誤差的百分比:
(3)略過實體中隱藏面的偵測(適用於複雜的實體):
(4)檢查曲面內的折角:一般勾選上。
等高外形出外形輪廓線
等高外形選擇要繪製邊界線的圖素→用0.01的平刀→整體誤差設小一點,切削深度最高和最低位置設定在同一深度→生成刀路→路徑模擬→引數設定→一般設定中“存為幾何圖形”選“現在”→確定→刀路模擬後退出
等高外形加工時要注意的問題
(1)考慮是否有盲區,一般用等高加工是進行二次開粗和精加工選用,根據情況需要時作邊界範圍,以防刀路亂跑。
(2)對於淺平面加工的處理,在斜度不一的情形下,曲面的二次開粗可以勾上淺平面加工,以便餘量一致,留給半精加工和精加工。而在精加工時,我們一般不選擇淺平面,如果是坡度較緩的曲面,即使是用淺平面加工,也難以達到理想的效果,我們會採取其它加工方式。
(3)等高時,如果加工到底面時,底部最好不要過多,或先光底面再做側面精加工。因為底部餘量多了,對精加工刀具不好,有可能影響光潔度。如果刀具較長,剛性不好,加工到底面的平面時容易發生彈刀的現象,造成過切,像啃出來一樣紋路。