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powermill教程05-*行、放射、螺旋和参考线策略

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天津工程师范学院-----机械系-----贺琼义

5. *行、放射、螺旋和参考线策略

5. *行、放射、螺旋和参考线策略
简介
这一章将详细介绍向下投影参考线策略。这种类型策略共有四种,它们分别是*行、 放射、螺旋和参考线精加工策略。 PowerMILL 通过沿 Z 轴向下投影预定义策略到模型来产生刀具路径。标准的*行、放 射和螺旋几何形状通过在精加工表格中输入值产生。参考线几何形状则需要用户自行 定义。点取应用按钮,执行命令前,可点取表格中的预览按钮,在图形视窗中预览所 产生的图案和参考线。 下面是这四种图案策略的几何形状,图案的查看方向为沿 Z 轴向下。 *行 放射

螺旋

参考线

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5. *行、放射、螺旋和参考线策略 *行加工范例

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? 全部删除并重设表格。通过文件 > 范例 选取范例模型 chamberd.dgk。 ? 按缺省模型尺寸计算毛坯,定义一直径为 12 ,名称为 bn12 的球头刀。

于是模型及刀具显示在屏幕上。

? 从顶部工具栏中点击快进高度图标,在表格中点取按安全高度重设, 最后点击接受。

? 从顶部工具栏中点击开始点图标,然后点击接受。

注:方式选取自动,开始点设置为毛坯中心安全 Z 高度。

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5. *行、放射、螺旋和参考线策略

? 从顶部工具栏中点击刀具路径策略图标。

? 选取*行精加工图标,然后点击接受。

? 将刀具路径命名为 Raster_basic。 ? 输入公差 0.02 ,余量 0。
如果将公差设置为 0.1,加工完 毕后的精加工表面会相当粗 糙。要得到光滑的精加工表 面,需将公差设置为较小值, 如 0.02。余量设置为 0 时,将 按公差加工到指定尺寸。

? 设置行距为 1mm。 ? 应用然后取消表格。

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5. *行、放射、螺旋和参考线策略

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放大查看刀具路径可看到刀具 路径中存在大量方向发生突然 变化的尖角路径。

在精加工表格中选取修园选项可减少这种情况的发生。

? 在浏览器中右击刀具路径 Raster_basic ,从弹出菜单中选取设置选项。 ? 从表格中选取复制刀具路径图标 。

? 将刀具路径重新命名为 Raster_arc fit。

? 点取修园方框,将圆弧半径的 TDU 值改变为 0.1。
圆弧半径的 TDU 值乘以刀具直径 (12mm) 值后即得到 最终的半径值 1.2mm。 此选项对高速加工尤其有用。

? 点击应用,然后点击取消。 ? 放大查看新产生的刀具路径,观察其和前一刀具路径的区别。

修园前

修园后

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5. *行、放射、螺旋和参考线策略

从上面刀具路径可看到,刀具在一个方向上切削到边界后,每次都将提刀到安全 Z 高 度。实际加工中这种提刀是不必要的,它浪费了很多时间。为使刀具路径更有效,我 们下面对刀具路径应用切入切出和连接。

? 从顶部工具栏中选取切入切出和连接图标 ? 从表格中选取连接页面。



? 将短连接改变为圆形圆弧。
此选项适合于高速加工,但并不 完全适合于传统的 CNC 加工。

? 将长连接和安全高度连接改 变为掠过。

? 应用连接并接受表格。

查看应用连接后的刀具路径可看到,相邻刀具路径间以圆弧 连接,前面存在的大部分不必要的提刀均不再存在,这样可 节省大量的加工时间。

下面我们将动态模拟当前的刀具路径。仅激活的刀具路径可进行动态模拟。由于刀具 路径 Raster_arc fit 是最后计算的刀具路径,因此它自动成为激活的刀具路径。

? 右击浏览器中激活的刀具路径图标,从打开菜单中选取 动态模拟选项并在动态模拟选项的子选项中选取合适的模 拟速度。

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5. *行、放射、螺旋和参考线策略

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进行刀具路径动态模拟时,屏幕顶部出现一新的工具栏,这个工具栏称作动态模拟工 具栏。

动态模拟完毕后,我们可看到刀具位于最后一次提刀后的位置。点击键盘上的 Home 键或是点击动态模拟工具栏中的回到开始位置图标 位置。 ,可将刀具重新置于开始点

如果需要更详细地查看某部分刀具路径的运行情况,可将刀具附加到刀具路径上,使 用键盘上的左/右箭头键来一步步地前后沿刀具路径移动刀具。

? 将光标置于希望查看的刀具路径上,右击鼠标键。

? 选取附加激活刀具选 项。

? 使用键盘上的左/右箭头 键一步步地前后沿刀具 路径移动刀具。

提示:进入帮助文件,在 Index 域键入 Attach,在帮助 条目 ‘Attach Active Tool’中 有有关附加刀具更详细的介 绍。

? 试一试动态模拟工具栏中的其它几个选项。

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5. *行、放射、螺旋和参考线策略

放射加工
? 从顶部工具栏点取刀具路径策略图标。 ? 从表格中选取放射精加工选项,然后点击接受按钮。 ? 将刀具路径命名为 Radial。

? 设置结束半径 45 ? 设置开始角 –60 ,结束 角 240。 ? 设置行距 2 ,勾取连接 选项。

? 选取沿 Z 轴向下查看, 然后点击预览按钮。

将根据左图所示的图案来产生刀具路径。在此,行距以 相邻路径间的角度而不是相邻路径间的距离表示。

? 应用并取消表格。

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5. *行、放射、螺旋和参考线策略

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左图为所产生的刀具路径。

? 动态模拟此刀具路径。

中心点
中心点用于定义放射图案的原点。缺省的放射线的中心为其零坐标位置,但也可根据 需要重新定义。也可点取按毛坯中心重设按钮,将中心点定义在毛坯中心。

开始半径和结束半径
这些参数用来决定图案的尺寸和最初路径方向:
最初路径 由内向外

最初路径 由外向内

开始半径 结束半径 开始半径

结束半径

开始角和结束角
这两个参数具有两层意义,一是定义要加工的圆形区域;二是定义刀具是以顺时针方 向移动还是以逆时针方向移动。角度按 X 轴正向逆时针方向测量 。 开始角 (120) > 结束角 (0) - 刀具以顺时针方向移动。 开始角 (0) < 结束角 (120) - 刀具以逆时针方向移动。

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5. *行、放射、螺旋和参考线策略
顺时针进刀

逆时针进刀

结束角度 = 120 开始角度 = 0 开始角度 = 120

结束角度 = 0

行距
行距是相邻路径间的夹角。要注意的是,距中心点愈远,路径间间隔愈大,精加工结 果也即愈粗糙。

连接
刀具路径可为单向的也可为双向的,它取决于连接旗标的设置状态,其图解如下:
路径末端连接 连接末端不连接

设置连接旗标

不设置连接旗标

放射加工练*
? 使用刀具 bn12,公差 0.01 ,余量 0.5 产生一放射刀具路径 Radial_1。设置 中心点为 X 6.5 Y 26。选取开始角为 0,结束角为 360,开始半径为 0,结 束半径为 12 ,行距为 1。

刀具路径产生在一小区域。

? 动态模拟此刀具路径。

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5. *行、放射、螺旋和参考线策略 螺旋加工

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? 从顶部工具栏点取刀具路径策略图标。 ? 从表格中选取螺旋精加工选项,然后点击接受按钮。 ? 将刀具路径命名为 Spiral。 ? 设置余量为 0 ,行距为 0.5。 ? 输入中心点 X 8 Y 26, 设置开始半径为 10,结 束半径为 0 ,方向为顺 时针。
螺旋刀具路径是一条连续的 路径,相邻路径间不存在连 接。

? 设置沿 Z 轴向下查看,然后点取预览按钮。
预览刀具路径显示在模型的部分区域上。

? 应用并取消表格。

这样即产生螺旋刀具路径。

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5. *行、放射、螺旋和参考线策略

参考线加工
这种策略将用户定义的参考线投影到模型上作为刀具路径。这种策略适合于划线、文 字雕刻以及其它的一些非标准加工。

? 全部删除并重设表格。通过文件>范例选取模型 swheel.dgk。
我们可看到,部件为圆形部件。如果我们使用最大限和最小限方法定义毛坯,则将得 到一正方形或长方形毛坯。

此工件所使用的钢坯为圆形钢坯,因此我们需要产生一复杂形状毛坯(也就是非长方 形或正方形毛坯)。使用 Viewmill 查看毛坯时,毛坯应如下图所示形状。

为产生这种复杂形状的毛坯,我们需要产生一外直径 边界。随后我们可按边界而不按最大限/最小限产生毛 坯。

? 用左鼠标键选取左图所示曲面。

? 右击浏览器中的边界。 ? 选取定义边界 -> 用户定义选项。

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? 设置边界名称为 - Component Block。 ? 点击图标插入模型。 ? 按下接受按钮。

? 不阴影且不显示模型,使图形视窗中仅剩下边界。
产生圆形毛坯仅需要外围边界。

? 选取并删除这三条内部边界。

? 从顶部工具栏中点取毛坯图标。

? 选取由…定义 –> 边界。 ? 点击计算。 ? 接受表格。

? 不激活且不显示边界,查看所产生的圆形毛坯。

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5. *行、放射、螺旋和参考线策略

产生参考线刀具路径前,我们需对毛坯进行区域清除加工,用大走刀量切除大量材料 并留下 0.8mm 的余量供半精加工刀具路径切除。随后留下 0.2mm 的余量供精加工刀 具路径切除。 此练*将综合前面所介绍过的内容,进行一完整的加工过程设置,到最后可看到使用 参考线加工策略后的最终结果。

? 定义一直径为 10,刀尖圆角半径为 1,刀具编号为 1 的刀尖圆角端铣刀 D10T1。 ? 定义一直径为 6,刀具编号为 2 的球头刀 BN6 。 ? 激活刀具 D10T1 。 ? 使用下面参数计算一偏置区域清除刀具路径:名称 – Rough Op1,公差 0.1,余量 0.8,行距 5.0,下切步距 1.0 ,切削方向为顺铣。

? 使用 Viewmill 仿真刀具路径,其结果应 和左图相似。 ? 激活球头刀 BN6 。 ? 使用下面参数计算一螺旋精加工刀具路 径:名称 – Semi Finish,公差 0.02, 余量 0.2,行距 1.0,中心点 X 0 Y 0, 开始半径 62.0 ,结束半径 0.0 ,方向为 顺时针。 ? 使用 Viewmill 仿真刀具路径。 ? 右击浏览器中的刀具路径 Semi Finish ,从弹出菜单中选取设置选项。 ? 从打开的表格中点击复制刀具路径图标 。 ? 在打开表格中输入新的名称 Finish,将余量改变为 0.0 ,行距改变为 0.5 , 最后应用并关闭表格。

? 使用 Viewmill 仿真刀具路径,其结果应 和左图相似。
下面就可对部件应用参考线刀具路径。

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5. *行、放射、螺旋和参考线策略

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使用参考线策略前应首先产生一参考线。

? 右击浏览器中的参考线图标,从弹出菜单中选取工具栏…。
选取参考线下拉菜单中的工具栏选项后,屏幕上出现一新的工具栏。 此工具栏中包含有进行参考线操作所需的主要功能图标。使用它可产 生一新的空参考线并可将不同元素的参考线装载进此空的参考线中。 点击工具栏右边的小 X 可将此工具栏从屏幕移去。

? 选取产生参考线图标。 ? 点取插入文件到激活参考线图标。

? 点取 eg 按钮。 ? 双击目录 Patterns ,然后选 取模型 Engrave.dgk。 ? 选取打开。

此参考线由二维*面几何元素构成。我们 将将此参考线投影到三维模型上来产生一 单个刀具路径。

? 定义一直径为 1,刀具编号为 3 的球头刀 BN1 。

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5. *行、放射、螺旋和参考线策略

? 选取参考线精加工策略。 ? 输入名称 – Engrave。 ? 输入公差 0.02 ,余量 -0.4 。 ? 选取参考线 1 。

将基础位置设置为自动后, 参考线将投影到模型上。

? 应用并取消表格。

输入负余量后,刀具将加工到材料内部。这种设置可用在雕刻加工和电极加工上。

? 打开切入切出表格,将短、长和安全 高度连接均设置为掠过并应用连接。
左图已将参考线设置为非激活状态,这样可 更好地查看刀具路径。

? 使用 Viewmill 仿真刀具路径。

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左图有意将加工仿真毛坯喷色,这样便于更清 晰地查看参考线刀具路径。

? 将项目保存到 C:\Temp,项目名称为 Pattern Machining 。

参考线
使用参考线精加工策略前必须产生参考线并将参考线保存在浏览器中。 在上面的范例中,参考线通过输入的 dgk 文件产生,该文件使用 PowerSHAPE 产生, 它为文字 'engraving'。

参考线加工练*
? ? ? ? 右击浏览器中的模型目录,从弹出菜单中选取全部删除。 使用文件 - 范例装载模型 phone.dgk。 重设毛坯、快进高度和刀具开始点。 使用前面的值产生一参考线刀具路径。

此雕刻参考线是用在其它模 型上的参考线。如果参考线 位置有误,可使用右击鼠标 键弹出的菜单选项移动它。

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