6.1曲面加工共同參數(shù)6.2曲面粗加工6.3曲面精加工6.4曲面加工綜合實例第6章三維銑削加工第6章三維銑削加工6.1曲面加工共同參數(shù)

6.1.1曲面加工共同選項1．加工面的選取選取當前需進行三維加工的曲面或實體有如下兩種方法。（1）直接選取。（2）使用【普通選項】工具欄中的按鈕。圖6-1【刀具路徑的曲面選取】對話框第6章三維銑削加工2．干涉面的選取在曲面加工時，為了防止切到禁止加工的表面，往往要將禁止加工的曲面設為干涉面。定義干涉面或實體后，在生成刀具路徑時系統(tǒng)會按設置的預留量，使用干涉面對刀具路徑進行干涉檢查。在多刀切削復雜的曲面或實體時，使用該功能可以有效地防止過切。3．切削范圍的確定用戶根據(jù)需要對加工時刀具的切削范圍進行選擇，系統(tǒng)采用一封閉串聯(lián)圖素來定義切削范圍。4．指定下刀點設置刀具路徑的下刀點，通過捕捉點或輸入點的坐標來確定。第6章三維銑削加工6.1.2刀具參數(shù)設置選擇完成需要加工的曲面后，系統(tǒng)將彈出如圖6-2所示的曲面加工【刀具參數(shù)】選項卡。該選項卡中的參數(shù)與二維加工的基本相同，這里不詳細解釋，僅介紹三維曲面加工刀具及切削用量的選擇原則。1．三維曲面粗加工刀具的選擇三維曲面粗加工的刀具可根據(jù)切削條件、加工余量等選擇平刀或圓鼻刀。2．三維曲面精加工刀具的選擇由于精加工時對曲面的精度及表面粗糙度要求比較高，若用平刀，會在曲面的表面留下臺階狀的條紋，因此，半精加工時可選擇圓鼻刀和球刀，精加工時主要選用球刀。第6章三維銑削加工3．切削用量的選擇原則（1）曲面粗加工時，在保證刀具、夾具和機床強度及剛性足夠的情況下，盡量提高切削效率。切削用量的選擇原則是：先選擇較大的背吃刀量，再選擇較大的進給量，然后選擇適當?shù)那邢魉俣?；當加工余量較小時，可適當增加進給量；當材料表面有硬皮時，第一次切削深度應超過硬皮層厚度，以減小刀刃的磨損，并避免崩刃現(xiàn)象。（2）曲面精加工時，首先考慮的是保證零件的形狀、尺寸精度和表面粗糙度的要求，因此，加工余量要小，并盡可能地增加切削速度，進給量則可適當減小。第6章三維銑削加工6.1.3曲面加工參數(shù)設置在圖6-2中選擇【曲面加工參數(shù)】選項卡，彈出對話框如圖6-3所示。1．高度設置2．記錄檔3．進/退刀向量4．校刀長位置5．加工面/干涉面預留量6．刀具的切削范圍圖6-3【曲面加工參數(shù)】選項卡第6章三維銑削加工6.2曲面粗加工

粗加工的目的是最大限度地切除工件上的多余材料，并盡量發(fā)揮刀具的能力，提高生產率。曲面粗加工包含平行銑削粗加工、放射狀粗加工、投影粗加工、流線粗加工、等高外形粗加工、殘料粗加工、挖槽粗加工和鉆削式粗加工8個模組，如圖6-6所示。

圖6-6曲面粗加工類型第6章三維銑削加工6.2.1平行銑削粗加工平行銑削方式是指沿著特定的方向產生一系列平行的刀具路徑，通常用來加工單一的凸狀或凹狀形體，但起始和收刀處的刀紋較粗。圖6-8【粗加工平行銑削參數(shù)】選項卡第6章三維銑削加工1．整體誤差整體誤差是用來設置曲面刀具路徑的精度誤差，即實際刀具路徑偏離加工曲面上樣條曲線的程度。公差值越小，實際刀具路徑越接近理論上需加工的樣條曲線，則加工精度越高，但加工時間也就越長。圖6-9【整體誤差設置】對話框第6章三維銑削加工2．切削方式系統(tǒng)提供了“雙向”和“單向”2種切削方式。其中“雙向”指刀具來回均進行切削；“單向”指刀具加工時僅沿一個方向進行切削，加工完一行后，需提刀返回到起始點再進行下一行的加工。

（a）雙向切削（b）單向切削圖6-10切削方式對刀具路徑的影響第6章三維銑削加工3．最大z軸進給用于設置兩相近切削路徑層間的最大z方向距離，又稱層進給量，一般取0.5～2。層進給量越大，粗加工層數(shù)越少，加工效率越高，但加工表面粗糙，要求刀具直徑大，剛性好；反之，層進給量越小，則加工層數(shù)越多，加工表面越光滑。

（a）層進給量較大（b）層進給量較小圖6-11設置最大z軸進給量對刀具路徑的影響第6章三維銑削加工4．最大切削間距最大切削間距是用來設置同一層相鄰兩條刀具路徑之間的最大距離，又稱行進給量，一般取刀具直徑的50%～75%。圖6-12【最大切削間距】對話框

（a）大切削間距（b）小切削間距圖6-13設置最大切削間距對刀具路徑的影響第6章三維銑削加工5．加工角度用來設置刀具路徑的切削角度，即刀具路徑和刀具平面x軸沿逆時針方向的夾角。6．下刀的控制用來控制刀具在下刀和退刀時在z方向的運動方式，有如下3種方式。（1）切削路徑允許連續(xù)下刀提刀：允許刀具沿著曲面的起伏連續(xù)下刀和提刀。（2）單側切削：刀具只沿曲面的一側下刀提刀。（3）雙側切削：刀具可沿曲面的兩側下刀提刀。7．定義下刀點當選擇該復選框時，則在設置完各參數(shù)，退出對話框后，系統(tǒng)將提示選擇最近的工件角點為刀具路徑的起始點。8．允許沿面下降/上升切削（?z/+z）第6章三維銑削加工9．切削深度圖6-14【切削深度的設定】對話框圖6-15選擇絕對坐標和增量坐標的示意圖第6章三維銑削加工10．間隙設定圖6-16【刀具路徑的間隙設置】對話框第6章三維銑削加工11．進階設定圖6-17【高級設置】對話框第6章三維銑削加工6.2.2放射狀粗加工放射狀加工對工件表面產生放射狀的刀具路徑，適于旋轉曲面或旋轉實體加工。圖6-18【放射狀粗加工參數(shù)】選項卡第6章三維銑削加工1．最大角度增量用于設定曲面放射狀粗加工中，每兩條刀具路徑間的最大夾角，以控制加工路徑的密度，類似平行銑削的最大切削間距，切削中的實際值小于設定值。2．起始角度和掃描角度【起始角度】用于設定放射狀粗加工刀具路徑第1刀的切削角度。【掃描角度】用于設定放射狀粗加工刀具路徑的掃描角度，其影響著刀具路徑的生成范圍。

（a）最大增量角30°（b）最大增量角10°圖6-19最大增量角的設定第6章三維銑削加工3．起始補正距用于設定放射狀粗加工刀具路徑的中心點與路徑起始位置的距離，以避免在中心處刀具路徑過于密集，降低加工效率。4．起始點用于設置刀具路徑的起始點以及路徑方向，【由內而外】表示加工時刀具路徑從下刀點向外切削；【由外而內】表示加工時刀具路徑起始于外圍邊界并往內切削。

（a）起始補正距為20（b）起始補正距為40圖6-21起始補正距的設定第6章三維銑削加工6.2.3投影粗加工曲面投影粗加工是將已存在的刀具路徑或幾何圖形投影到要加工的曲面上，生成新的粗加工刀具路徑。1．投影方式2．切削深度圖6-22【投影粗加工參數(shù)】選項卡第6章三維銑削加工6.2.4流線粗加工曲面流線加工可以產生沿曲面流線方向（切削或截斷方向）的加工路徑，通過精確控制曲面的殘留高度，構建一個精密和平滑的加工曲面。1．切削方向的控制2．截斷方向的控制3．曲面流線設置

圖6-24“曲面流線粗加工參數(shù)”對話框

圖6-25殘脊高度第6章三維銑削加工6.2.5等高外形粗加工等高外形加工的特點是它的加工路徑產生在相同的等高輪廓線上，即刀具根據(jù)曲面的輪廓一層一層地往下切削。1．轉角走圓的半徑2．封閉式輪廓的方向3．開放式輪廓的方向4．進/退刀切弧/切線5．兩區(qū)段間的路徑過渡方式6．由下而上切削7．螺旋式下刀8．淺平面加工9．平面區(qū)域10．間隙設定圖6-28【等高外形粗加工參數(shù)】選項卡第6章三維銑削加工6.2.6挖槽粗加工曲面挖槽加工應用廣泛，它可以依曲面形狀產生刀具路徑。曲面挖槽時，是按z向高度來分層的，在同一個高度完成所有加工后，再進行下一個高度的加工。圖6-35【粗加工參數(shù)】選項卡

圖6-36【挖槽參數(shù)】選項卡第6章三維銑削加工6.2.7殘料粗加工用于清除前面加工模組未切削，或因刀具直徑較大未能切削所殘留的材料，該模組一般在其他加工模組后使用。

圖6-38【剩余材料參數(shù)】選項卡圖6-39曲面殘料粗加工效果圖第6章三維銑削加工6.2.8鉆削式粗加工曲面鉆削式粗加工是類似鉆孔的一種方法，它依曲面外形，在z方向下降生成粗加工刀具路徑，可以切削所有位于曲面與凹槽邊界間的材料。圖6-40【鉆削式粗加工參數(shù)】選項卡第6章三維銑削加工6.3曲面精加工

當零件完成粗加工后，根據(jù)零件的精度要求和工藝安排還經(jīng)常要對零件進行精加工，以得到準確光滑的曲面。圖6-42曲面精加工的類型第6章三維銑削加工6.3.1平行銑削精加工用于產生一組平行的精加工刀具路徑。圖6-43【精加工平行銑削參數(shù)】選項卡第6章三維銑削加工6.3.2平行式陡斜面精加工主要用于在粗加工或精加工后，切除殘留在曲面較陡的斜坡上的材料。選擇該加工模組后，系統(tǒng)將在加工的曲面中自動找出符合斜角范圍的部位，并在此處生成精加工刀具路徑。1．切削方向延伸量2．陡斜面的范圍

圖6-44【陡斜面精加工參數(shù)】選項卡

圖6-45曲面陡斜面精加工刀具路徑第6章三維銑削加工6.3.3放射狀精加工用于生成放射狀精加工刀具路徑。圖6-46【放射狀精加工參數(shù)】選項卡第6章三維銑削加工6.3.4投影精加工用于將已有的刀具路徑或幾何圖形投影到所選擇的曲面上以生成精加工刀具路徑。圖6-47【投影精加工參數(shù)】選項卡第6章三維銑削加工6.3.5流線精加工同曲面流線粗加工一樣，都是刀具沿曲面流線運動，通過控制曲面的“殘脊高度”加工出平滑的曲面。曲面流線精加工能獲得很好的加工效果，特別是當曲面較陡時，加工質量明顯好于一般的平行加工。圖6-50【曲面流線精加工參數(shù)】選項卡第6章三維銑削加工6.3.6等高外形精加工用于沿著三維模型外形生成精加工刀具路徑。對于有特定高度或斜度較大的工件結構宜采用該精加工路徑。圖6-51【等高外形精加工參數(shù)】選項卡第6章三維銑削加工6.3.7淺平面精加工用于去除曲面坡度較小區(qū)域的殘留材料，同陡斜面精加工一樣，需要與其他精加工模組配合使用。圖6-52【淺平面精加工參數(shù)】選項卡第6章三維銑削加工6.3.8交線清角精加工用于去除非圓滑過渡的曲面交接邊線部位的殘留材料，也需要與其他精加工模組配合使用。圖6-54【交線清角精加工參數(shù)】選項卡第6章三維銑削加工6.3.9殘料精加工用于去除由于大刀具直徑加工或加工方式不當所造成的殘留材料，需要與其他精加工模組配合使用。圖6-55【殘料清角精加工參數(shù)】選項卡第6章三維銑削加工6.3.10環(huán)繞等距精加工用于生成一組環(huán)繞工件曲面而且等距的刀具路徑。它適用于曲面變化較大的零件，但由于容易產生過切，所以多用于毛坯尺寸很接近零件時。圖6-57【環(huán)繞等距精加工參數(shù)】選項卡第6章三維銑削加工6.3.1