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1、6.1 曲面加工共同参数,6.2 曲面粗加工,6.3 曲面精加工,6.4 曲面加工综合实例,第6章 三维铣削加工,第6章 三维铣削加工,6.1 曲面加工共同参数 6.1.1 曲面加工共同选项 1加工面的选取 选取当前需进行三维加工的曲面或实体有如下两种方法。 （1）直接选取。 （2）使用【普通选项】工具栏中的按钮。,图6-1 【刀具路径的曲面选取】对话框,第6章 三维铣削加工,2干涉面的选取 在曲面加工时，为了防止切到禁止加工的表面，往往要将禁止加工的曲面设为干涉面。定义干涉面或实体后，在生成刀具路径时系统会按设置的预留量，使用干涉面对刀具路径进行干涉检查。在多刀切削复杂的曲面或实体时，使用该
2、功能可以有效地防止过切。 3切削范围的确定 用户根据需要对加工时刀具的切削范围进行选择，系统采用一封闭串联图素来定义切削范围。 4指定下刀点 设置刀具路径的下刀点，通过捕捉点或输入点的坐标来确定。,第6章 三维铣削加工,6.1.2 刀具参数设置 选择完成需要加工的曲面后，系统将弹出如图6-2所示的曲面加工【刀具参数】选项卡。该选项卡中的参数与二维加工的基本相同，这里不详细解释，仅介绍三维曲面加工刀具及切削用量的选择原则。 1三维曲面粗加工刀具的选择 三维曲面粗加工的刀具可根据切削条件、加工余量等选择平刀或圆鼻刀。 2三维曲面精加工刀具的选择 由于精加工时对曲面的精度及表面粗糙度要求比较高，若用
3、平刀，会在曲面的表面留下台阶状的条纹，因此，半精加工时可选择圆鼻刀和球刀，精加工时主要选用球刀。,第6章 三维铣削加工,3切削用量的选择原则 （1）曲面粗加工时，在保证刀具、夹具和机床强度及刚性足够的情况下，尽量提高切削效率。切削用量的选择原则是：先选择较大的背吃刀量，再选择较大的进给量，然后选择适当的切削速度；当加工余量较小时，可适当增加进给量；当材料表面有硬皮时，第一次切削深度应超过硬皮层厚度，以减小刀刃的磨损，并避免崩刃现象。 （2）曲面精加工时，首先考虑的是保证零件的形状、尺寸精度和表面粗糙度的要求，因此，加工余量要小，并尽可能地增加切削速度，进给量则可适当减小。,第6章 三维铣削加工
4、,6.1.3 曲面加工参数设置 在图6-2中选择【曲面加工参数】选项卡，弹出对话框如图6-3所示。 1高度设置 2记录档 3进/退刀向量 4校刀长位置 5加工面/干涉面预留量 6刀具的切削范围,图6-3 【曲面加工参数】选项卡,第6章 三维铣削加工,6.2 曲面粗加工,粗加工的目的是最大限度地切除工件上的多余材料，并尽量发挥刀具的能力，提高生产率。曲面粗加工包含平行铣削粗加工、放射状粗加工、投影粗加工、流线粗加工、等高外形粗加工、残料粗加工、挖槽粗加工和钻削式粗加工8个模组，如图6-6所示。,图6-6 曲面粗加工类型,第6章 三维铣削加工,6.2.1 平行铣削粗加工 平行铣削方式是指沿着特定的
5、方向产生一系列平行的刀具路径，通常用来加工单一的凸状或凹状形体，但起始和收刀处的刀纹较粗。,图6-8 【粗加工平行铣削参数】选项卡,第6章 三维铣削加工,1整体误差 整体误差是用来设置曲面刀具路径的精度误差，即实际刀具路径偏离加工曲面上样条曲线的程度。公差值越小，实际刀具路径越接近理论上需加工的样条曲线，则加工精度越高，但加工时间也就越长。,图6-9 【整体误差设置】对话框,第6章 三维铣削加工,2切削方式 系统提供了“双向”和“单向”2种切削方式。其中“双向”指刀具来回均进行切削；“单向”指刀具加工时仅沿一个方向进行切削，加工完一行后，需提刀返回到起始点再进行下一行的加工。,（a）双向切削
6、（b）单向切削 图6-10 切削方式对刀具路径的影响,第6章 三维铣削加工,3最大z轴进给 用于设置两相近切削路径层间的最大z方向距离，又称层进给量，一般取0.52。层进给量越大，粗加工层数越少，加工效率越高，但加工表面粗糙，要求刀具直径大，刚性好；反之，层进给量越小，则加工层数越多，加工表面越光滑。,（a）层进给量较大 （b）层进给量较小 图6-11 设置最大z轴进给量对刀具路径的影响,第6章 三维铣削加工,4最大切削间距 最大切削间距是用来设置同一层相邻两条刀具路径之间的最大距离，又称行进给量，一般取刀具直径的50%75%。,图6-12 【最大切削间距】对话框,（a）大切削间距 （b）小切
7、削间距 图6-13 设置最大切削间距对刀具路径的影响,第6章 三维铣削加工,5加工角度 用来设置刀具路径的切削角度，即刀具路径和刀具平面x轴沿逆时针方向的夹角。 6下刀的控制 用来控制刀具在下刀和退刀时在z方向的运动方式，有如下3种方式。 （1）切削路径允许连续下刀提刀：允许刀具沿着曲面的起伏连续下刀和提刀。 （2）单侧切削：刀具只沿曲面的一侧下刀提刀。 （3）双侧切削：刀具可沿曲面的两侧下刀提刀。 7定义下刀点 当选择该复选框时，则在设置完各参数，退出对话框后，系统将提示选择最近的工件角点为刀具路径的起始点。 8允许沿面下降/上升切削（z/+z）,第6章 三维铣削加工,9切削深度,图6-14
8、 【切削深度的设定】对话框,图6-15 选择绝对坐标和增量坐标的示意图,第6章 三维铣削加工,10间隙设定,图6-16 【刀具路径的间隙设置】对话框,第6章 三维铣削加工,11进阶设定,图6-17 【高级设置】对话框,第6章 三维铣削加工,6.2.2 放射状粗加工 放射状加工对工件表面产生放射状的刀具路径，适于旋转曲面或旋转实体加工。,图6-18 【放射状粗加工参数】选项卡,第6章 三维铣削加工,1最大角度增量 用于设定曲面放射状粗加工中，每两条刀具路径间的最大夹角，以控制加工路径的密度，类似平行铣削的最大切削间距，切削中的实际值小于设定值。 2起始角度和扫描角度 【起始角度】用于设定放射状粗
9、加工刀具路径第1刀的切削角度。【扫描角度】用于设定放射状粗加工刀具路径的扫描角度，其影响着刀具路径的生成范围。,（a）最大增量角30 （b）最大增量角10 图6-19 最大增量角的设定,第6章 三维铣削加工,3起始补正距 用于设定放射状粗加工刀具路径的中心点与路径起始位置的距离，以避免在中心处刀具路径过于密集，降低加工效率。 4起始点 用于设置刀具路径的起始点以及路径方向，【由内而外】表示加工时刀具路径从下刀点向外切削；【由外而内】表示加工时刀具路径起始于外围边界并往内切削。,（a）起始补正距为20 （b）起始补正距为40 图6-21 起始补正距的设定,第6章 三维铣削加工,6.2.3 投影粗
10、加工 曲面投影粗加工是将已存在的刀具路径或几何图形投影到要加工的曲面上，生成新的粗加工刀具路径。 1投影方式 2切削深度,图6-22 【投影粗加工参数】选项卡,第6章 三维铣削加工,6.2.4 流线粗加工 曲面流线加工可以产生沿曲面流线方向（切削或截断方向）的加工路径，通过精确控制曲面的残留高度，构建一个精密和平滑的加工曲面。 1切削方向的控制 2截断方向的控制 3曲面流线设置,图6-24 “曲面流线粗加工参数”对话框 图6-25 残脊高度,第6章 三维铣削加工,6.2.5 等高外形粗加工 等高外形加工的特点是它的加工路径产生在相同的等高轮廓线上，即刀具根据曲面的轮廓一层一层地往下切削。1转角
11、走圆的半径 2封闭式轮廓的方向 3开放式轮廓的方向 4进/退刀 切弧/切线 5两区段间的路径过渡方式 6由下而上切削 7螺旋式下刀 8浅平面加工 9平面区域 10间隙设定,图6-28 【等高外形粗加工参数】选项卡,第6章 三维铣削加工,6.2.6 挖槽粗加工 曲面挖槽加工应用广泛，它可以依曲面形状产生刀具路径。曲面挖槽时，是按z向高度来分层的，在同一个高度完成所有加工后，再进行下一个高度的加工。,图6-35 【粗加工参数】选项卡,图6-36 【挖槽参数】选项卡,第6章 三维铣削加工,6.2.7 残料粗加工 用于清除前面加工模组未切削，或因刀具直径较大未能切削所残留的材料，该模组一般在其他加工模
12、组后使用。,图6-38 【剩余材料参数】选项卡 图6-39 曲面残料粗加工效果图,第6章 三维铣削加工,6.2.8 钻削式粗加工 曲面钻削式粗加工是类似钻孔的一种方法，它依曲面外形，在z方向下降生成粗加工刀具路径，可以切削所有位于曲面与凹槽边界间的材料。,图6-40 【钻削式粗加工参数】选项卡,第6章 三维铣削加工,6.3 曲面精加工,当零件完成粗加工后，根据零件的精度要求和工艺安排还经常要对零件进行精加工，以得到准确光滑的曲面。,图6-42 曲面精加工的类型,第6章 三维铣削加工,6.3.1 平行铣削精加工 用于产生一组平行的精加工刀具路径。,图6-43 【精加工平行铣削参数】选项卡,第6章
13、 三维铣削加工,6.3.2 平行式陡斜面精加工 主要用于在粗加工或精加工后，切除残留在曲面较陡的斜坡上的材料。选择该加工模组后，系统将在加工的曲面中自动找出符合斜角范围的部位，并在此处生成精加工刀具路径。 1切削方向延伸量 2陡斜面的范围,图6-44 【陡斜面精加工参数】选项卡 图6-45 曲面陡斜面精加工刀具路径,第6章 三维铣削加工,6.3.3 放射状精加工 用于生成放射状精加工刀具路径。,图6-46 【放射状精加工参数】选项卡,第6章 三维铣削加工,6.3.4 投影精加工 用于将已有的刀具路径或几何图形投影到所选择的曲面上以生成精加工刀具路径。,图6-47 【投影精加工参数】选项卡,第6
14、章 三维铣削加工,6.3.5 流线精加工 同曲面流线粗加工一样，都是刀具沿曲面流线运动，通过控制曲面的“残脊高度”加工出平滑的曲面。曲面流线精加工能获得很好的加工效果，特别是当曲面较陡时，加工质量明显好于一般的平行加工。,图6-50 【曲面流线精加工参数】选项卡,第6章 三维铣削加工,6.3.6 等高外形精加工 用于沿着三维模型外形生成精加工刀具路径。对于有特定高度或斜度较大的工件结构宜采用该精加工路径。,图6-51 【等高外形精加工参数】选项卡,第6章 三维铣削加工,6.3.7 浅平面精加工 用于去除曲面坡度较小区域的残留材料，同陡斜面精加工一样，需要与其他精加工模组配合使用。,图6-52
15、【浅平面精加工参数】选项卡,第6章 三维铣削加工,6.3.8 交线清角精加工 用于去除非圆滑过渡的曲面交接边线部位的残留材料，也需要与其他精加工模组配合使用。,图6-54 【交线清角精加工参数】选项卡,第6章 三维铣削加工,6.3.9 残料精加工 用于去除由于大刀具直径加工或加工方式不当所造成的残留材料，需要与其他精加工模组配合使用。,图6-55 【残料清角精加工参数】选项卡,第6章 三维铣削加工,6.3.10 环绕等距精加工 用于生成一组环绕工件曲面而且等距的刀具路径。它适用于曲面变化较大的零件，但由于容易产生过切，所以多用于毛坯尺寸很接近零件时。,图6-57 【环绕等距精加工参数】选项卡,第6章 三维铣削加工,6.3.11 熔接精加工 用于生成一组挖槽的精加工刀具路径，且该槽的底部与已进行精加工的曲面方向及形状相同。 1截断方向 2引导方向 3“2D/3D”单选钮 4熔接设置,图6-58 【熔接精加工参数】选项卡,第6章 三维铣削加工,6.4 曲面加工综合实例,【实例1】创建如图6-61所示的三维曲面，并对其进行三维加工。,图6-61 创建三维线架和昆氏曲面,第6章 三维铣削加工,【实例2】创建如图6-90所示的三维曲面，并对其进行三维加工。,图6-90 创建三维线架和昆氏曲面,
