五轴加工培训

2015年12月12日星期六NX9五轴加工培训庞坚毅（Joy)13825150897NXCAM模块车削线切割基于特征的加工坐标测量机（CMM）检验程序设计NXCAM-NC程序设计、加工模拟与检验程序设计，全部在一个系统内完成高速铣削5轴铣削涡轮机械设备铣削铣车加工后处理机床模拟2-3轴铣削MTD几何刀轨产生,后处理,策略NC-输出NC-文件DNC工作指导MOM特征计划机台模拟oldNC-ProgramSiemensVNCKNXCAM架构刀具,范本,...应用资源高阶铣削技术•目的–改善与优化切削策略–完整灵活的刀轨样式产生器–刀轨样式由用户选定的流线/交线曲线/边界而产生–曲面切削允许孔或间隙存在–不需来自正交样式–可以加工网格面模型•效益•更好的表面精修•最佳的高速加工ProgrammingautomationProgrammingautomationEasytouse&deploy,OOTBEasytouse&deploy,OOTBKnowledgeBasedMachiningKnowledgeBasedMachiningRessourceManagementRessourceManagementProcessKnowledgeManagementProcessKnowledgeManagementVariantsManagementVariantsManagementChangeManagementProcessChangeManagementProcessReusabilityReusabilityMulti-functionmachining(mill-turns)Multi-functionmachining(mill-turns)Highspeedmachining(HSM)Highspeedmachining(HSM)5axis(advanced)machining5axis(advanced)machiningFeaturebasedmachiningFeaturebasedmachiningNCSimulationNCSimulation将5轴推进到新的层面•目的•针对最佳切削状况倾斜刀轴•扩展我们的5轴加工技术到操作环境中，•例如：–粗加工–边界加工•将5轴加工技术应用于高速加工当中效益•使用短刀具缩短切削时间(有20%的短刀具减少36%的切削时间)•有更多的功能处理较复杂的零件和材料去除•更好，更平滑的表面，较少的刀具磨损和较短的切削时间复杂零件目的可变轴连续铣削用户定义刀轨将5轴加工技术应用于高速加工当中效益利用机台技术应付更为复杂的零件和材料去除的能力避免“第一次粗加工”刀轨干涉更好，更平滑的表面，较少的刀具磨损和较短的切削时间可变轴铣削•刀轨基于”切削样式”而产生曲线/点螺旋边界表面区域刀轨放射状切削等高轮廓变轴表面轮廓铣削VariableAxisSurfaceContouring关键要素•产生了良好的VASC刀具路径的关键要素：–零件和检查几何–驱动几何，驱动方式和设置–投影向量–刀具轴控制•确保有充分的准备的零件，检查和驱动几何•确保适当指定的投影向量和刀具轴零件和检查几何•模型的品质可能是良好的定义形状，但可能不足以满足CAM–针对CAM的原始模型的几何形状可能需要修复–可能需要创建额外的几何形状，以取代对CAM的原始几何模型•额外的几何–针对切削区域之外产生的刀具路径–限制在一定区域内的刀具路径–VASC不能用于区域铣削重构零件的几何形状辅助几何五轴加工范例bottle.prtcontour-profile-1.prtcontour-profile-2.prtcontrol-1.prtcontrol-2.prtcontrol-3.prtpropeller.prtswarf-1.prtswarf-2.prttax-interpolate.prtto-part-1.prtto-part-2.prtcurv_match.prtzl_multi_axis_2_setup1.prt变轴表面轮廓刀轴控制VASCToolControl14使用NX范本创建工序(Operation)工序子类型变轴表面轮廓VariableAxisSurfaceContouring定轴表面轮廓FixedAxisSurfaceContouring轮廓侧壁ContourProfile连续铣削(尝试取代轮廓侧壁)SequentialMilling(TrytoreplacewithContourProfile)五轴等高5-AxisZlevel用户功能控制Userfunctioncontrolled变轴流线VariableStreamline变轴表面轮廓(多深度)VariableAxisSurfaceContouring(MultiDepth)利用零件曲面进行可变轴投影加工•驱动的方式将基于刀轨及后来的计划而创建,除了：等高轮廓在侧壁和底板之间产生刀轨用户自定义UFUNC产生方式•藉由使用对于零件表面的投影向量来投影刀轨内部驱动几何体•通过选择零件表面，刀轨将不被投影。这样能有效的使用“表面积”驱动投影方式•向量•刀轴(已知刀轴)•远离/朝向点•远离/朝向线•垂直驱动•朝向驱动(whichisnormaltodrivebystartingneardrive)•用户功能可变刀轴•相对于向量•远离/朝向直线•远离/朝向点•相对/垂直于零件•双4轴在驱动上•4轴垂直/相对于驱动•相对/垂直驱动•双4轴在零件上•4轴垂直/相对于零件•优化于驱动•SwarfDrive•插补(Interpolate)•用户功能刀具轴RelativtoDriveRelativtoPart投影•NX在驱动方式上建立驱动点，这些驱动点将沿驱动向量方向投影到零件表面，并在刀尖建立最终刀具位置，如果没有选择零件表面将不进行投影•投影向量永远指向加工侧•刀轴的向量永远和投影方向相反（相对于零件表面）•刀轴能单独控制投影向量接触点输出点驱动点来自:曲线边界曲面刀具投影向量刀轴驱动点加工侧刀轴–相对于几何•计算前倾(LEAD)和侧倾(TILT)要素–V1=目前的接触位置的几何法线向量–V2=从目前到下一个驱动位置向量(路径方向)转换V2与V1一致–P1=V1-V2平面–P2=P1依V1旋转90°–LEAD=V1向前(+)或向后(-)倾斜至V2–TILT=V1在P2上向右(+)或向左(-)倾斜•与UV相切向量无关，反而切削方向才是主要因素V1V2P1P2LEAD(+)TILT(-)V2V1V1V1相对于什么该做和什么不该做•控制平滑刀具路径变化–避免突然变更法线向量–避免突然变更切削方向•是否指定前倾(LEAD)–表面区域驱动方法•使用单向切削或往复提升切削•使用双4轴相对于往复切削–边界驱动方法•增加圆角至所有路径•粗加工应该避免负前倾(LEAD)以防导致钻孔效应寻求理想刀具位置的要素接触点曲面法向驱动点投影矢量倾斜角度刀尖切削方向接触点考虑密集的重复过程•沿投影向量移动刀具，迫使刀轴和接触点的面法向之间呈现一个角度•来达成前倾/侧倾角要求•如果发生过切，寻找一个解决方案…•一个耗时的重复过程CAM处理器保持刀尖在每个驱动点的投影向量之上提示：针对刀轴控制尽量不要使用零件的几何，除非环境中有没有其他更好的方法。向量或相对•向量–“确实的”方法–藉由可见的向量容易预先评估–刀轴完全独立于几何当中–法线向量和切削方向是不相关的.改变定义向量与几何没有关系•相对–预先评估的能见度低–相当于驱动/零件与可变前倾/侧倾角度的关系关于公差•在两个点被投影之后NXCAM将测量定义在切削参数对话框中的公差，如果附加点（刀尖）之间未达公差范围将产生内公差/外公差•在投影之后用内公差/外公差调整驱动点公差一直都是个好的作法零件表面驱动点1驱动点2附加点附加点外公差内公差残留高度计算•表面残留高度依赖刀具侧的步距•NX计算步距基于定义的残留高度残留高度(Scallopheight)步距(Stepover)残留高度控制•计算表面残留高度于切削样式中不考虑零件表面•NX中的五轴刀具路径基于驱动表面或任何其他驱动样式计算残留高度(其中大多是2D).刀具路径将投影到零件表面.•这种方式最后会在零件表面上留下不同的残留高度固定步距不固定的残留高度刀轴控制•以各种不同的定义来控制刀轴远离点朝向点远离直线朝向直线相对于向量垂直于零件相对于零件4-轴垂直于零件4-轴相对于零件双4-轴在零件上插补向量优化驱动体垂直驱动体侧刃驱动体相对于驱动体4-轴垂直于驱动体4-轴相对于驱动体双4-轴在驱动体上与驱动路径相同可变刀轴针对”表面区域”驱动方法变化刀轴针对”刀具路径”驱动方法变化刀轴远离点•该选项从指定点朝向刀尖点来控制刀轴向量。指定点朝向点•该选项从刀尖点朝向指定点来定义刀轴向量指定点远离直线•该选项从指定直线朝向刀尖点来定义刀轴向量朝向直线•该选项从刀尖点朝向指定直线来定义刀轴向量范例测试ExamplePart：control-1.prtExercise1ExamplePart：control-2.prtExercise2ExamplePart：control-3.prtExercise3相对于向量•此选项允许定义刀轴向量相对于给定的向量，其中包括前倾和侧倾角度范例测试ExamplePart：control-1.prtExercise4垂直于零件•刀轴于零件上的每一处将垂直于零件几何•请注意!最终刀轴将在投影之后优先使用!这有时会引起混乱并造成不好的刀轴!尤其是发生在零件表面未连续相切或者刀轴太大造成两个或更多在零件表面上的接触点时!相对于零件•刀轴于零件上的每一处将相对于零件几何•请注意!最终刀轴将在投影之后优先使用!这有时会引起混乱并造成不好的刀轴!尤其是发生在零件表面未连续相切或者刀轴太大造成两个或更多在零件表面上的接触点时!范例测试ExamplePart：to-part-1.prtExercise54轴垂直于零件•你需要定义一个旋转轴和旋转角度!完成的刀轴将考虑旋转轴和旋转角度法向于零件表面.刀轴将永远垂直于旋转轴!•这种刀具行为可以产生前后倾角!4轴相对于零件•这个选项关闭4轴垂直于零件但是也允许定义前倾和侧倾角度双4轴在零件上•这个选项关闭4轴相对于零件但加入可定义往复移动参数!这个选项只能用于往复切削模式!4轴旋转角度•在旋转轴顺时针(-)或逆时针(-)旋转刀轴类似于前倾角，但是不考虑切削方向–永远在投影垂直向量同一侧范例测试ExamplePart：to-part-2.prtExercise6优化驱动表面•提供动态刀轴变化来吻合曲率，驱动表面平滑选项中修改建议参数以产生更好的刀轴最小根隙曲率匹配•提供动态刀轴变化，以符合零件的曲率•建议修改平滑选项参数，以创造更好的刀轴•在表面加工区包括所有可用的功能最小间隙曲率匹配连续性传统的导入角度控制，固定相对于表面的法线方向曲率匹配刀轴控制，刀轴相对于表面曲率改变插补•这允许在每个定义点上控制刀轴！插补方式：•线性:在两个数据点之间常数稳定的变化刀轴•三次方曲线:在两个数据点之间差异稳定的变化刀轴•平滑:在所有数据点之间平滑的变化刀轴线性或三次方Linear三次方(Cubic)Noticetheslopeateachdefininglocation线性(Linear)范例测试ExamplePart：tax-interpolate.prtExercise7ExamplePart：curv_match.prtReplayoperationandtryout!表面区域和合理刀轴•切削模式表面区域允许选择具有以下”结构”的驱动面.尽可能选择两列!•所有表面必须未经修剪。如果表面被修剪将用于栅格（“矩形”）。所有的边必须与内部约束公差连接（系统默认为零）！•这样的表面无法选择！在这里我们可以使用新的简化命令“（NX5）或必须创建一个新的驱动表面！垂直于驱动•垂直于驱动允许调整刀轴垂直于驱动！这是在刀轴投影之前！•请记得：如果没有选择零