五軸cnc加工變得簡捷
發(fā)布時間:2020-08-13 作者:萬富鑫
對于采用多軸機(jī)床的模具制造商來說,開發(fā)能充分發(fā)揮這些機(jī)床能力的CNC程序堪稱難題。其目的就是以最有效的方式充分利用機(jī)床附加軸的移動(工作臺或刀架),同時使模具具有良好的表面光潔度。
近年來,機(jī)床的同步移動愈加復(fù)雜,也使CAM軟件系統(tǒng)在數(shù)學(xué)和技術(shù)方面均面臨難題。加工技術(shù)的飛速發(fā)展,使可用于運(yùn)行機(jī)床的高效NC程序的同步開發(fā)變得困難。
另外,為多軸機(jī)床而設(shè)計的軟件產(chǎn)品必須易于使用,并能糾錯。由于用于這些先進(jìn)機(jī)床的材料、高精度刀具和附件成本非常昂貴,因此極微小的編程錯誤也會造成重大損失。
基于這些前提,CAM軟件開發(fā)商所面臨的難題是如何將這些強(qiáng)大的編程功能與容易被用戶所理解的編程過程結(jié)合在一起。必須明確地闡述這些功能,才能引導(dǎo)用戶完成編程過程,從而避免在確定刀具軌跡時產(chǎn)生誤差。同時,不會使編程過程變得僵化或具有局限性。
舊式思維
為了能向用戶提供多種加工方案,CAM軟件開發(fā)商總是將四軸、五軸加工分解成各種可用于各種刀具軌跡的專用功能。事實上,一些CAM開發(fā)商正是以他們能提供多種專用功能而感到自豪。
開發(fā)該類型軟件的代價,是使該系統(tǒng)的功能變得令人難以理解。典型的終端用戶只能了解并利用有限的功能。業(yè)務(wù)繁忙的CNC程序員不可能記住CAM系統(tǒng)的眾多功能的用途,因此他們通常只根據(jù)自己最熟悉的功能進(jìn)行編程,而忽視了其它功能。
四個經(jīng)過簡化的步驟
關(guān)于先進(jìn)加工功能的新理念均基于一種觀點(diǎn),即任何五軸加工功能(無論多么復(fù)雜),都可以用幾個簡單步驟進(jìn)行界定。模具制造商采取了屢試不爽的方法設(shè)置模具生產(chǎn)程序:
(1)需要加工的區(qū)域及加工順序。這一步驟以部件外形的復(fù)雜程度為依據(jù),往往最容易激發(fā)技術(shù)嫻熟的機(jī)械師所具有的靈感。
(2)加工區(qū)域中刀具軌跡應(yīng)具有怎樣的形狀?是否應(yīng)使刀具根據(jù)表面的參數(shù)化線條,按前后或上下順序進(jìn)行切削,并將表面邊界作為引導(dǎo)呢?
(3)如何引導(dǎo)刀具軸,使與刀具軌跡相吻合?這一點(diǎn)對于表面光潔度的質(zhì)量,以及是否在狹小的空間內(nèi)采用較短的硬質(zhì)刀具非常重要。模具制造商需要充分地控制刀具,包括刀具傾斜時產(chǎn)生的前后傾角。此外,必須考慮許多機(jī)床的工作臺或刀架在旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的角限位。例如,銑削/車削機(jī)床的旋轉(zhuǎn)程度就存在限度。
(4)如何轉(zhuǎn)換刀具的切削路徑?如何在刀具軌跡的起始點(diǎn),控制刀具由于復(fù)位或產(chǎn)生的位移以及刀具必須在加工區(qū)域之間產(chǎn)生的位移?轉(zhuǎn)換過程產(chǎn)生的位移在模具生產(chǎn)中非常關(guān)鍵,它可以消除證示線以及刀具產(chǎn)生的痕跡(可通過此后的手動拋光將其清除)。
新思路
沿襲機(jī)械師在決定對復(fù)雜部件進(jìn)行五軸加工時的想法,是一個更好的開發(fā)CAM軟件的方法。為什么要將五軸加工功能分解,而不是為程序員開發(fā)一種熟悉且易于理解的、單一的編程過程?
這種先進(jìn)技術(shù)將消除強(qiáng)大的功能和易用性之間的矛盾。通過將多軸加工方法簡化成一種獨(dú)特的功能,可使用戶很快就能熟練地充分利用產(chǎn)品的所有功能。CAM具有這種新功能后,可使五軸加工具有最大限度的靈活性和緊湊性。