2.3 专用多轴加工刀具路径策略
2.2节刀具路径策略都不能解决零件的倒扣部位的加工问题(定位方式加工除外),为此本节所介绍的加工策略将弥补这一缺陷,利用空间投影原理在零件的倒扣部位先成一系列刀位点,然后调整加工刀轴的指向来对倒扣部位在多轴机床进行加工。PowerMILL有以下几种常用的多轴加工策略,这样可以轻松编制出多轴联动加工的数控程序。
2.3.1 点投影精加工策略
将点光源设置到零件的某个位置,这个点光源发出的光线以某种参考线的形式照射到零件表面形成刀位点,再结合刀轴矢量形成刀路。需要设定投影点的位置,刀路的轨迹样式是圆形或者螺旋形,再指定刀轴矢量等关键参数就可以生成点投影精加工刀路,如图2-18所示。适合加工具有回转体特性而且起伏比较大的零件。
主要参数说明:
【向外】光线从零件的内部所定义的点向零件外部来照射,用于加工零件的凹型或者型腔部位,如图2-18(a)所示,即离开光源。
【向内】光线从零件外部向零件内部的所定义的点来照射,用于加工零件的外表面或者型芯,如图2-18(b)所示,即指向光源。
图2-18 点投影精加工策略
2.3.2 直线投影精加工策略
将直线光源产生的圆柱形参考线投影到零件的表面形成刀位点,结合刀轴矢量生成刀路。需要设定投影直线的位置和方位,刀路的轨迹样式是圆形、螺旋线或者直线,再指定刀轴矢量等关键参数就可以生成直线投影精加工刀路,如图2-19所示。适合加工具有圆柱形、锥形或者接近这种类型的回转体零件。如果刀轴矢量设定为“朝向直线”,可以编制出四轴刀路。
图2-19 直线投影精加工策略
2.3.3 投影曲线精加工策略
将曲线光源产生的圆形(或者直线、螺旋线)等形式的参考线投影到零件的表面形成刀位点,结合刀轴矢量就可以生成刀路。需要设定投影曲线方位、刀路的轨迹样式,再指定刀轴矢量等关键参数就可以生成投影曲线精加工刀路,如图2-20所示。作为发光的参考线必须要合并为一个整体。适合加工具有扫描特征的部位。
图2-20 投影曲线精加工策略
2.3.4 平面投影精加工策略
将平面光源产生的参考线投影到零件的表面形成刀位点,结合刀轴矢量生成刀路。需要设定投影平面方位与大小、刀路的轨迹样式,再指定刀轴矢量等关键参数就可以生成平面投影精加工刀路,如图2-21所示。
图2-21 平面投影精加工策略
2.3.5 曲面投影精加工策略
将曲面光源产生的参考线投影到零件的表面形成刀位点,结合刀轴矢量生成刀路。需要设定参考曲面的投影范围大小、刀路的轨迹样式,再指定刀轴矢量等关键参数就可以生成曲面投影精加工刀路,如图2-22所示。计算刀路时必须选中参考面。
图2-22 曲面投影精加工策略
需要事先根据加工部位创建投影曲面,这个曲面要尽可能贴近加工部位。而且这个面必须是一个整体面,不能作为加工曲面来使用,可以作为“输入参考曲面”方式来使用,如果作为加工曲面,那么在加工余量参数栏里要把这个面作为“忽略”来对待。该刀具路径策略在五轴加工编程应用非常广泛,要熟练掌握。
2.3.6 SWARF精加工策略
针对直纹面进行多轴联动方式加工的刀具路径策略,也叫侧刃精加工策略。刀轴矢量为自动方式,加工时会保持刀具的侧刃和被加工曲面的母线平行,如图2-23所示。
图2-23 SWARF精加工策略
2.3.7 SWARF线框精加工策略
针对直纹面线框进行多轴联动方式加工的刀具路径策略,也叫侧刃精加工策略。刀轴矢量为自动方式,保持刀具的侧刃和被加工曲面的母线平行,如图2-24所示。
图2-24 SWARF线框精加工策略
2.3.8 参数螺旋精加工策略
这个刀路策略可以从一条指定的参考线出发到限制曲面之间生成螺旋线刀具路径,如图2-25所示。可以适用于STL格式曲面模型或者普通曲面模型,可以指定比较大的倒扣角度,自动控制刀轴矢量。
图2-25 参数螺旋精加工策略
2.3.9 流线精加工策略
在始端驱动曲线、末端驱动曲线和限制裁剪线之间创建刀具路径。这种刀路的驱动方式是曲线,可以加工多曲面表面,如图2-26所示。
图2-26 流线精加工策略