基于 PowerMILL 軟件的粗加工策略設(shè)置技巧

基于 PowerMILL 軟件的粗加工策略設(shè)置技巧

文/王利全

摘要：偏置區(qū)域清除粗加工策略是PowerMILL軟件中常用的一種粗加工方式，本文以車燈罩凸模為例，主要介紹偏置區(qū)域清除粗加工策略的設(shè)置技巧。

【關(guān)鍵詞】粗加工 偏置區(qū)域清除 設(shè)置

PowerMILL軟件作為一種數(shù)控銑削編程軟件，用于粗加工的加工策略有偏置區(qū)域清除、插銑、等高切面區(qū)域清除等五種方式，其中偏置區(qū)域清除模型加工是常用的典型粗加工策略。在整個的粗加工過程中，高效的加工效率是首要的要求，一般情況下可以通過靈活的設(shè)置公差、余量以及下切步距等參數(shù)提高加工效率。本文以車燈罩凸模為例，簡單介紹偏置區(qū)域清除參數(shù)設(shè)置方法和技巧。

1 偏置區(qū)域清除參數(shù)設(shè)置方法和技巧

打開PowerMILL2010軟件，在開始菜單選擇輸入模型菜單，打開車燈罩凸模的文件。首先進(jìn)行毛坯的設(shè)置，單擊計算按鈕并接受。在毛坯設(shè)置完成后，對零件的刀具、轉(zhuǎn)速等基本參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置完成后，通過刀具路徑策略選擇偏置區(qū)域清除加工方式，參數(shù)設(shè)置對話框如圖1所示。

1.1 公差的設(shè)置

在偏置區(qū)域清除設(shè)置中的公差值影響粗加工過程中的插補精度。在系統(tǒng)中設(shè)定的公差值越大，機床加工計算的插補點和運行時的行程點就越少，則可以有效的提高加工效率。對于一般來說，此處粗加工的公差設(shè)為0.1mm即可。

1.2 加工余量的設(shè)置

普通的粗加工后會有應(yīng)力釋放的過程，要防止加工后工件的變形。尤其是骨架、壁厚較薄類。在設(shè)置過程中粗加工余量不要設(shè)置太小。

根據(jù)零件類型的不同，可設(shè)置為0.5—1mm。

1.3 行距的設(shè)置

刀具的行距決定了加工刀路的長短，合理的設(shè)置既要保證余量的充分去除，同時還要考慮刀具的切削性能和加工效率。根據(jù)實際經(jīng)驗，一般牛鼻刀的粗加工行距推薦為(D-R)*70%，普通的銑削刀具可選擇刀具直徑×70%。

1.4 下切步距的設(shè)置

下切步距是用來確定兩切削層之間的高度差。PowerMILL2010軟件提供了自動和手動兩種方式，一般采取自動方式進(jìn)行設(shè)置。其參數(shù)的設(shè)置一般和機床扭矩、刀具的切削性能有關(guān)。傳統(tǒng)機床采用大切深的加工方式來進(jìn)行，下切步距的設(shè)置一般不超過刀具的半徑，而如果采用大進(jìn)給速度粗加工粗加工切削方式可以適當(dāng)減少切深，一般情況下0.5—1mm。要特別注意的是，在具體的自動方式參數(shù)設(shè)置過程中，下切步距加工時實際的值要小于或等于下切步距值，因為系統(tǒng)的方法是：切削頂面值減去最底面的值，求出的高度差除以設(shè)定值，得出切削層數(shù)并取整，然后用高度差再除以取整切削層數(shù)，得出實際下切步距值。

1.5 切削方向的設(shè)置

在PowerMILL軟件中提供了順銑、逆銑和任意三種切削方式，在粗加工過程中，考慮到數(shù)控機床本身的精度，刀片壽命、切削加工的連續(xù)性和加工過程中的彈刀等情況，一般推薦用順銑。

1.6 輪廓切削方向

一般用順銑。因為輪廓切削是粗加工的最后一刀，其主要任務(wù)是對輪廓的尖角進(jìn)行修圓和均勻切削余量，因此這一刀基本切削效率都比較低，因此推薦使用順銑的方式。

1.7 Z軸下切方式的設(shè)置

Z軸下切方式中有斜向、螺旋和直接下刀三種，對于在加工過程中，斜向和螺旋線下刀是使用立銑刀加工時經(jīng)常選擇的方式，但是，這兩種方式均會改變機床運行過程中的進(jìn)給率，從而降低粗加工效率，而且螺旋軌跡較復(fù)雜。但是對于不能做軸向進(jìn)給的立銑刀而言，可以安全的完成下刀過程，對于為輪廓，我們盡可能采用斜向下刀的方式。對于直接下刀是效率最高的一種進(jìn)刀方式，在切削非金屬時可采用。

1.8 區(qū)域過濾系數(shù)的設(shè)置

此處是為了防止刀片未過刀具中心的刀具在加工“狹小”的封閉凹槽的時候防止悶刀而設(shè)置的參數(shù)

1.9 輪廓光順的設(shè)置

輪廓光順也叫倒圓行切，是每個切削層上的刀具路徑在零件尖角部位倒角，以避免刀具切削方向的急劇變化。輪廓光順僅僅對貼近輪廓的那一條路徑起作用。

拐角半徑使用當(dāng)前刀具直徑乘以一個倍數(shù)來計算。其結(jié)果表示刀具路徑在零件尖角部位倒角半徑。例如加工零件選擇的刀具直徑為20mm，拐角半徑取0.05時，刀具路徑在零件尖角部位倒角半徑為1mm。

1.10 連接方式的選擇

PowerMILL2010軟件提供了直、光順和無三種連接方式。其中直表示相鄰兩刀之間的鏈接方式為直線，此時刀具路徑較短，適用于切深一般的情形。光順表示相鄰兩刀之間的鏈接方式為光順的曲線。此時刀具路徑較長，但是在此時刀具的切削載荷較小，有利于保護(hù)刀具。適用于切深較深或者材料較硬的情形。無表示相鄰兩刀之間的連接方式直接跳刀。一般選擇光順連接方式。

對于其它的部分參數(shù)，可選擇系統(tǒng)默認(rèn)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，參數(shù)設(shè)置完成后計算刀具軌跡，完成零件的仿真加工并進(jìn)行刀具路徑檢查。

2 結(jié)束語

偏置區(qū)域清除模型加工作為一種常用的典型粗加工策略，在設(shè)置過程中要注意零件的粗加工的參數(shù)還和實際的加工機床、刀具等因素有關(guān)，只有各因素能全面綜合的考慮，在參數(shù)的設(shè)置過程中才能更合理。當(dāng)然，采用其它的方式同樣可以完成粗加工切削，比如在毛坯是鑄造件等一些特殊的情況下，可以通過靈活設(shè)置公差、余量以及下切步距等參數(shù)使用精加工策略來完成粗加工刀具路徑。

作者單位

包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院　內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市　 014030