CAXA稿8第八章（刀具轨迹生成）1轨迹生成一（平面轮廓加工）

1 刀具轨迹生成 CAXA制造工程师软件的生成数控加工刀具轨迹的方法多达十二种。足以对付平面和各种复杂曲面的加工。可以说，只要是能由三轴铣加工出来的曲面，它都能够进行数控加工刀具轨迹和数控加工代码的生成。 单击主菜单中的【应用】菜单→选取【轨迹生成】→选取相应的加工方式。即可激活该功能。 注意事项 从这里开始，直到本书结束，为了说明问题和书中刀具轨迹图形能看清，所选加工参数并不一定合理，尤其是“行距”，“刀次”甚至“下刀方式”、“进退刀方式”等，应以文中叙述的原则为准。 1.1 平面轮廓加工 平面轮廓加工是生成沿轮廓线切削的两轴刀具轨迹。主要用于加工外形和开槽等封闭或不封闭的轮廓。属于二轴半加工方式。 操作方法 单击主菜单中的【应用】菜单→选取【轨迹生成】→选取【平面轮廓加工】→系统弹出“平面轮廓加工参数 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf ”对话框→按照加工需要填写参数表→按【确定】按钮→拾取轮廓线→选择轮廓线拾取方向→选择加工的侧边→按空格键，选择进刀点的拾取类型→拾取进刀点→拾取退刀点→生成刀具轨迹。 例：加工圆形平面轮廓。 （1）在线架模式（非草图绘制模式）下，鼠标单击【整圆】图标→作一个圆→按F8键，轴测显示。 （2）单击主菜单中的【应用】菜单→选取【轨迹生成】菜单→选取【平面轮廓加工】→系统弹出“平面轮廓加工参数表”对话框。 （3）按照加工的需要，填写参数表（平头立铣刀半径为10，顶层高度为30，每层下降高度为5，拨模斜度为0，底层为基准、行距10、轮廓补偿TO）。 （4）拾取轮廓线。 填写完参数表后，鼠标单击确认按钮，系统提示拾取轮廓，鼠标单击整圆。 （5）选择轮廓线拾取方向。 （6）选择方向（加工的侧边）。 方向的选取，表示加工那个侧面，是加工轮廓线以内的区域，还是加工轮廓线以外的区域。此例，选取指向整圆里面的方向，即：加工内轮廓。 （7）按空格键，选择进刀点的拾取类型（选取【圆心点】）→拾取进刀点（拾取曲线）→拾取退刀点（拾取曲线）→生成刀具轨迹。 注意事项及技巧 平面轮廓加工的轮廓线可以是封闭的，也可以是不封闭的。 轮廓可以是XOY平面上的平面曲线，也可以是空间轮廓线，如果是空间轮廓线，则系统将轮廓线投影到XOY平面之后生成刀具轨迹。 平面轮廓加工中可以直线进刀、圆弧进刀、直线圆弧同时使用。 进刀点和退刀点可以准确拾取，以便机床使用G41、G42、G40功能。拾取时，可以按空格键弹出工具点菜单或通过键盘输入进行。 平面轮廓加工中出模斜度的加工，层间连接不抬刀。 可以利用平面轮廓加工进行工件的分层的轮廓加工，通过指定“当前高度”、“底层高度”、“每层下降高度”等，可定出加工的层数，通过指定“拔模角度”，可以实现具有一定锥度的分层加工。 EMBED PBrush 开轮廓形成刀具轨迹 1.1.1 “平面轮廓加工参数” 加工参数 （1）加工精度：刀具轨迹和实际加工模型的偏差即是加工精度。给出的加工精度是刀具轨迹同加工模型之间的最大允许偏差，系统保证刀具轨迹与实际加工模型之间的偏离不大于此精度。 实际加工中，应根据实际工艺要求给定加工误差。例如，在进行粗加工时，加工误差可以较大，否则加工效率会受到不必要的影响；而进行精加工时，需根据表面要求等给定加工误差。 （2）拔模斜度：二轴半加工时轮廓具有的倾斜度，与拔模基准配合使用。 （3）刀次：生成的刀位的行数。 （4）顶层高度：被加工零件的要加工的最高高度。切削第一层时，下降一个“每层下降高度”。 （5）底层高度：加工完成后，最后一层所在的高度。即被加工零件的要加工的最低高度。注意此两高度都为相对当前坐标系的值，加工时应将机床坐标系与当前坐标系设为一致。 （6）每层下降高度：每加工完一层，加工下一层时刀具下降的高度。即上一层与下一层在Z方向上的高度差。 注意事项及技巧 利用“拔模斜度”可以加工带有拔模斜度的侧面，然而，它要求各侧面的拔模斜度要一致，如果各侧面的拔模斜度不一样，则可以采用“等高线加工”的办法来进行。 拐角过渡方式 拐角过渡方式就是在切削过程遇到拐角时的处理方式，系统提供尖角和圆弧两种过渡方法。 （1）尖角：刀具从轮廓(如矩形)的一边到另一边的过程中，以直线的方式过渡，此方式适合尖角大于90度的角。 （2）圆弧：刀具从轮廓(如矩形)的一边到另一边的过程中，以圆弧的方式过渡，适合小于90度的角。采用圆弧过渡可避免机床进给方向的急剧变化。 走刀方式 走刀方式是指刀具轨迹的行与行之间的连接方式，有单向和往复两种方式。 （1） 单向 单向走刀方式时，刀具轨迹是抬刀连接。刀具加工到一行刀位的终点后，抬到安全高度，再沿直线快速走刀（G00）到下一行首点所在位置的安全高度，然后按给定下刀方式进刀并沿着相同的方向进行加工。也就是刀具走刀进行切削加工时，始终朝一个方向进行切削加工，如果是顺铣，如终是顺铣，如果是逆铣，始终是逆铣， （2） 往复 往复走刀方式时，刀具轨迹是以直线连接，与单向不同的是在进给完一个行距后刀具沿着相反的方向进行加工，行间不抬刀。也就是刀具走刀进行切削加工时，并不是始终朝一个方向进行切削加工，而是一行顺铣，下一行是逆铣，再一行又是顺铣，再下一行又是逆铣，如此交错进行。 注意事项及技巧 在平面轮廓加工中，往复走刀效率高，但由于有行间连接，表面质量差，多用于粗铣。而单向走刀有一致的走刀纹，表面质量较高。 刀具轮廓补偿： 平面轮廓加工方式需要考虑刀具大小的影响，即相对于轮廓的偏置补偿量。 （1）ON：刀具中心线与轮廓重合，即不考虑补偿。 （2）TO：刀具中心线不到轮廓，相差一个刀具半径。 （3）PAST：刀具中心线超过轮廓一个刀具半径。 注意事项及技巧 用ON、TO、PAST进行补偿，是左补偿还是右补偿取决于加工的是内轮廓还是外轮廓和走刀方向的选择。 EMBED PBrush ON方式加工外轮廓 TO方式加工外轮廓 EMBED PBrush ON方式加工内轮廓 TO方式加工内轮廓 行距定义方式 “行距”即为每层加工中刀具的吃刀量。确定了加工刀次后，刀具每次加工的位置可以有两种方式确定。 （1）行距方式：确定最后加工完工件的余量及每两次加工之间的行距（吃刀量）。也可以叫等行距加工。其中加工余量为给下一道工序的余量。 （2）余量方式：定义每次加工完所留的余量。也叫不等行距加工。余量的次数在刀次中定义，最多可定义10次加工的余量。 选取“余量方式”＞鼠标单击“定义余量”按钮＞即可弹出“定义加工余量”对话框，可以定义每一次加工完所剩的余量。 拔模基准 （1）底层为基准：加工中所选的轮廓是工件底层的轮廓。 （3） 顶层为基准：加工中所选的轮廓是工件顶层的轮廓。 注意事项及技巧 当加工的工件带有拔模斜度时，工件顶层轮廓与底层轮廓的大小不一样。用“平面轮廓”功能生成加工轨迹时，只需画出工件顶层或底层的一个轮廓形状即可，无需画出两个轮廓。“拔模基准”用来确定轮廓是工件的顶层轮廓还是底层轮廓，如果绘图时画的是加工零件的顶层形状，则选顶层为拔模基准。如果绘图时画的是加工零件的底层形状，则选底层为拔模基准。 层间走刀 除了每层加工中的单向，往复走刀方式外，层和层之间的刀具轨迹连接也分单向和往复两种方式，单向时有抬刀，往复时加工完一层后不抬刀而是直接进刀到下一层高度。 机床自动补偿 选中该项时，机床自动偏置刀具半径，在输出的数控代码中，会自动加工G41、G42、G40。输出的代码中是自动加G41还是G42，与拾取轮廓时的方向有关。在加上G41、G42、G40后，数控代码正确与否，要与所使用的机床说明书中相对照。 1.1.2 “下刀方式”参数 下刀切入方式 （1）垂直方式：在两个切削层之间刀具从上一层的高度直接切入工件毛坯。如果使用平头立铣刀，并且毛坯上没有钻工艺孔的情况下，使用垂直切入方式有可能撞坏刀具和损坏工件。 （2）螺旋方式：在两个切削层之间，刀具从上一层的高度沿螺旋线以渐进的方式切入工件毛坯，直到下一层的高度，然后开始切削。可以通过控制螺旋线的螺旋半径及节距来控制刀具切入毛坯材料的角度。控制“近似节距”可以[控制螺旋线的圈数。 （3）倾斜方式：在两个切削层之间，刀具从上一层的高度沿斜线渐进切入工件毛坯，直到下一层的高度，然后开始切削。可以通过控制斜线的“长度”及“近似节距”来控制刀具切入毛坯材料的角度。还可以控制斜线与轨迹开始切削段的夹角，将夹角值添入“角度”一栏中即可。 选择切入方式不同时，生成的加工轨迹也不一样。 垂直切入 螺旋切入 倾斜切入，长度10，节距10，角度90度的情形 倾斜切入长度10，节距10，角度45度的情形 注意事项及技巧 平面轮廓加工和平面区域加工才需要确定“下刀方式”。倾斜下刀和螺旋下刀可以在 加工内腔时，可以在不预先制作工艺孔的情况下，用键槽铣刀直接下刀。不过，在实际应用中，不管使用哪一种下刀方式，还是预先制作工艺孔好一些，以免不必要的麻烦。何况用钻头钻孔比键槽键刀钻同样深度的孔要快得多，当用钻头钻工艺孔时，钻孔深度要小于内腔的深度。通常的作法是用钻头钻到距离内腔底面还有0.5 毫米的深度（包括钻尖），再用键槽铣刀扩孔（最好有一定的范围，即：比键槽铣刀直径大）到距离内腔底面0.2毫米的深度，改用平头立铣刀进行内腔的加工（平头立铣刀的刀齿多，一般是三刃、四刃甚至更多，而键槽铣刀只有两刃）。 下刀点位置 （1） 斜线的端点或螺旋线的切点 以倾斜方式下刀时，下刀点是斜线的端点；以螺旋方式下刀时，下刀点是螺旋线的切点。 （2） 斜线的中点或螺旋线的圆心 以倾斜方式下刀时，下刀点是斜线的中点；以螺旋方式下刀时，下刀点是螺旋线的圆心。