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Cimatron 5轴干涉检查策略在叶片加工中的应用实例
2017-05-08
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加工产品见下图。尺寸:260×80×70

本文讨论用Cimatron软件高级5轴功能对叶片流道型面(图示灰色部分)精加工。为保证加工效率和表面质量,工艺要求采用直径28mm、角部半径4mm的牛鼻刀,用刀具前端进行切削。

为明确“高级5轴”中相关参数的意义,分别做了4个刀路。


、刀路1

采用直径28mm,角部半径4mm的牛鼻刀进行加工。

在高级5轴控制面板中,设置Surface path(曲面路径)Pattern(方式)为Morph between 2 surfaces(两曲面之间渐变)。
 
 

加工几何拾取如下图:

 

刀轴控制采用Be tilted relative to cutting direct(相对于切削方向倾斜),前倾角设置为28度。


生成刀路如图:

 

用刀路导航器观察,由于前倾角过大,刀杆与叶片出气边发生碰撞干涉。经测试前倾角小于23度可避免刀杆碰撞。见下图:

 

二、刀路2

复制刀路1。设置前倾角22度。Run tool(运行刀具)参数设为At front(在前端)。以确保使用刀具前端进行切削。

 

生成刀路。

 

此时用刀具前端进行切削,并避免了刀杆与叶片出气边碰撞。但刀具后端产生过切。如图:

 

可见,当前倾角小于22度时,由于叶片内弧曲率较大,刀具后端产生过切。

若更换其它刀具,比如球刀。将严重影响切削效率。

因此,恒定的前倾角难以满足此叶片的实际加工工艺要求。

三、      刀路3

 
复制刀路2。设置干涉检查参数,切削刃针对对驱动曲面做干涉检查。避让策略为Tilting tool away with max angle(以最大角度倾斜开刀具)Use lead/lag angle(采用前/后倾角),指定最大倾角为+20度。见下图:

 

生成刀路。见下图:

 

同时显示刀路2(蓝色)和刀路3(黑色),可看到叶片内弧刀路轨迹的差异。见下图:

 

此时已避免了刀具后端过切。但刀具后端与加工面最小距离为0,实际加工会擦到工件材料,留下刀具后端与工件刮擦的刀痕。见下图:

 

四、刀路4

复制刀路3。设置干涉检查参数Clearance angle(间隙角度)3度。此参数是Cimatron软件新增参数。见下图:

 

生成刀路。见下图:

 

用刀路导航器查看,刀具后端与加工面之间保留了足够的间隙,见下图:

 

此时刀具在后角不发生干涉的基础上,前倾角再增加间隙角度3度。

同时显示刀路4(蓝色)与刀路3(黑色),见下图:

 

小结:

运用Cimatron软件高级5轴中干涉检查策略,通过刀轴自动倾斜避让,我们精确控制了刀轴前倾角得到满足工艺要求的理想刀路。

 

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