新闻篇
CimatronE五轴在模具加工中的应用
2014-02-25
前言:在模具加工方面,CimatronE提供了丰富的定位加工和联动加工策略,CimatronE生成的程序可以使机床主轴上的刀具旋转到某一个方向上做粗加工和精加工,也可以让机床主轴根据实际需要做连续摆动加工,生成的代码程序支持当今任何形式的5轴机床。这篇文章主要介绍CimatronE模具定位加工和联动加工方面的应用。

以下是这篇文章使用CimatronE编程的模具图片。


 模具外型图

一:定位加工应用
 
1、  打开CimatronE的编程文件:5X_Tilting_Smooth.elt浏览已经编制好的程序,可以看出第一个粗加工程序加工到零件的顶部,侧面在Z方向上使用3策略不能加工到位,我们使用5轴定位加工使刀轴转换一个方向来加工侧面凸台。
 
 
1-1 顶部粗加工程序
2、在第一个粗加工程序下建立一个加工侧面的程序。
 
选择事先做好的坐标系UCS21(注意Z轴方向),见图1-2使之激活,激活的坐标系为红色,见图1-3
 
         

                   1-2 选择编程坐标系                        1-3 激活的坐标系

3、在坐标系UCS21激活的情况下,创建多轴毛坯,见图1-4,多轴毛坯使得系统自动识别不同方向的毛坯,提高加工效率和安全性。

    

1-4 创建多轴毛坯

45轴毛坯下面创建一个粗加工程序,使用粗加工环切策略。

 

1-5 选择加工策略

边界:选择下图指示的边界,刀具位置选择在轮廓外,单击确定,见图1-6 


1-6 定义加工边界

零件曲面:选择所有曲面。

刀具:上次使用的直径16的牛鼻子刀具。定义工艺参数,见下图1-71-81-9


1-7 定义安全平面


1-8 定义曲面留量


1-9 定义步进 

保存并计算,刀路轨迹见图1-10


       1-10 生成的刀路轨迹

对程序生成代码,可以发现代码里有控制主轴摆动的角度值:B90。刀轴绕Model坐标系的X轴转动了90度来加工侧面,这个是典型的定位加工。


二、联动加工应用

联动加工选项(也就是倾斜加工)能够使客户充分利用5轴机床的能力,按照指定的角度范围倾斜刀具或者工作台,可以使用短的刀具加工零件,提高加工效率和曲面精度。

1、浏览上面打开文档的最后一个5轴联动加工程序,使用的策略见图2-1。通过导航器模拟发现,为了避免和模具干涉,刀轴做了摆动。

  

         2-1  5轴联动程序选择的策略             2-2  5轴联动程序轨迹

编辑这个倾斜加工程序,注意下面的刀具倾斜控制是打开的:

        2-3  刀具倾斜控制

对上面的参数解释:

1)最大角度:是参考Z轴允许刀轴摆动的最大角度。

2)干涉检查:如果被选中,系统就会自动检测刀具和刀柄,使之不会与零件发生干涉。默认是打开;当这个选项打开时,会有出现最大角度选项,意思是:用户指定刀轴和z轴的最大夹角。

3)首选角度:用户首选的一个角度,也是指刀轴和z之间的夹角。

4)保持倾斜:加工时保持倾斜,即使不倾斜时也不会发生干涉。

进入导航器,注意倾斜角度为0和刀路倾斜的地方,倾斜时刀轴的倾斜程度考虑了首先角度30度和最大角度60度。

               

2-4 刀具没有倾斜                           2-5 刀具倾斜加工

2、拷贝这个程序,通过刀路导航器我们可以发现,在下面这个层里刀具没有倾斜,就是说在这个位置不倾斜也不会干涉。

 

                 2-6 刀轴在初始位置不倾斜

编辑进入刀具倾斜控制,把保持倾斜选项打开,保存并计算。

 

        2-7  刀具倾斜控制-勾选保持倾斜

通过导航器我们发现:下图的刀路层刀具全部倾斜了,尽管有些地方不需要倾斜。

 

2-8刀轴倾斜加工-右侧

    3、拷贝和粘贴最后程序并编辑进入刀具倾斜控制选项,取消干涉检查和保持倾斜打开,首选角度改成5

 

   2-9 更改刀具倾斜控制参数

计算保存程序:下图里系统检测到了要干涉,倾斜了5度,避免了干涉。

2-10 刀具按照5度倾斜-无干涉

 

下图2-10里,系统也检测到了干涉,但是还是5度倾斜,发生了干涉。要说明的是关掉干涉检查是在编程人员确信以首选角度倾斜时不会干涉的前提下使用,这样的好处是计算速度快。

 

2-11 刀具按照5度倾斜-发生干涉

  我们对没有发生干涉的程序生成机床代码,可以发现加工这个模具零件刀具进行了5轴联动加工。

 

 通过以上的功能介绍,可以看出CimatronE5加工策略的模具编程功能是非常方便和灵活的,使用CimatronE5加工策略可以编制任意形状的模具程序,CimatronE5功能在模具加工得到了越来越广泛的应用。

 
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