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CATIA多軸編程之固定軸掃掠加工方法

作者:曾彪 發布時間:2018-11-01 瀏覽:

    CATIA軟件提供給用戶很多種多軸加工的操作方法,包括多軸掃掠銑削,多軸等參數就加工,多軸輪廓驅動銑削、多軸螺旋銑削、多軸曲線加工等方法。用戶可以根據各自的特點選擇合適的加工方法,這一講我們講解多軸掃掠銑削Multi Sweeping加工方法。該操作方法的特點在于需要選擇合適的限制曲線對加工區域進行限制,系統通過選定的限制曲線自動生成和限制曲線相關的刀路,再按照某一路徑或者方向掃掠過去,從而形成整個加工軌跡。

下面通過一個簡單的例子說明此類方法:

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如上圖所示,此這是類似于數控加工銑刀的一個刀槽類型零件,我們采用多軸掃掠銑削Multi Sweeping加工方法對其進行加工,毛坯零件如下:

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一,創建一個加工操作文件,添加毛坯與目標幾何體。步驟如下:

 

點擊文件菜單欄下的新建按鈕,

 

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點擊后彈出對話框,選擇Process類型文件,這是加工文件的類型:

 

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點擊確定后系統進入到加工模塊界面,如下:

 

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雙擊下圖所示的part Operations結點

 

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彈出如下對話框:

 

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雙擊上圖所示的標紅按鈕,彈出如下對話框,選擇我們所要添加毛坯零件以及目標幾何體的裝配部件。

 

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點擊打開發現繪圖區出現如下所示的零件以及毛坯:

 

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這就說明咱們以及添加完成了毛坯和目標幾何體。

 

二、創建零件加工操作所要定義的機床類型,加工坐標系,指定毛坯零件,目標幾何體,設置安全平面

 

(1)定義加工機床的類型

 

雙擊Part Operations結點,在彈出的對話框中點擊如下按鈕

 

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系統彈出對話框,選擇5軸加工選項卡,定義參數如下:

 

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點擊確定后回退至Part Operations對話框。

 

(2)定義加工坐標系

 

點擊對話框中的如下按鈕

 

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彈出對話框,點擊下圖中的坐標系原點敏感區

 

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點擊上圖的敏感區后對話框消失,這個時候我們選擇上端面圓弧部分的圓心作為機床坐標系的原點(這一步只需將鼠標光標移動至上端面的圓弧處,系統自動拾取圓心)。如下圖所示:

 

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選中之后點擊確定退回Part Operations對話框。

 

(3)指定目標幾何體

 

點擊對話框中的如下按鈕

 

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點擊之后對話框消失,這個時候我們選擇目標零件(這里我們要注意一下,如果毛坯和目標零件裝配在一起導致選擇目標體困難的話,咱們可以將毛坯幾何體進行隱藏處理),如下圖所示:

 

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選中之后我們雙擊繪圖區空白處,完成目標零件的創建,系統退回Part Operations對話框

 

(4)指定毛坯幾何體

 

點擊對話框中的如下按鈕

 

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點擊之后對話框消失,這個時候我們選擇毛坯零件(這里我們要注意一下,如果毛坯和目標零件裝配在一起導致選擇毛坯體困難的話,咱們可以將目標幾何體進行隱藏處理),如下圖所示:

 

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選中之后我們雙擊繪圖區空白處,完成目標零件的創建,系統退回Part Operations對話框

 

(5)設定安全平面

 

點擊對話框中的如下按鈕

 

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點擊之后對話框消失,這個時候我們選擇XY平,如下圖所示:

 

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這個時候,我們設置一下安全平面的偏置距離為10mm,右擊上圖所示的安全平面,在彈出的快捷菜單中選擇offset選項,如下圖所示:

 

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點擊確定回退至Part Operations對話框

 

這個時候我們觀察到Part Operations對話框如下圖所示:

 

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點擊確定完成零件操作參數的定義。

 

 

三、創建加工程序


 

(1)鼠標選中manufacturing Program結點,點擊插入菜單欄下Multi Axis Machining Operations子菜單下的Multi Sweeping操作。如下圖所示:

 

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點擊完成后彈出輪廓驅動對話框:

 

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(2)將Multi_Axis Sweeping對話框中的選項卡切換至選項卡1,單擊下圖中的紅色敏感區

 

 

 

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然后在繪圖區選擇整個零件:

 

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選擇部件后雙擊空白處再彈回對話框選擇限制曲線

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選擇上圖所示曲線,點擊OK按鈕。

 

選中后雙擊空白處,回退至Pencil對話框,定義完成后這里還有一個比較重要的額參數,就是余量的定義。

 

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如上圖所示圈紅標志,雙擊就可以定義余量,由于我們是精加工,這里我們將余量值改為0。

 

(3)定義刀具參數

 

Multi_Axis Sweeping對話框切換至刀具參數選項卡2,彈出對話框,這里為了直觀的顯示刀具切削路徑,我們選用球刀,直徑為10,設置如下參數:

 

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(4)定義刀具路徑參數,Multi_Axis Sweeping對話框切換至刀具參數選項卡3

 

a.   Machining加工選項卡,選擇切削模式為往復加工,參數設置如下:

 

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b 。徑向參數選項卡,設置步進方式為部件距離,設置最大間距為3mm

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b  軸向參數選項卡,選擇刀軸方式為固定軸加工,如下圖所示

 

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(5)定義進給和轉速

 

Multi_Axis Sweeping對話框切換至刀具參數選項卡4:

 

a.進給定義,設置如下參數

 

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b 定義轉速

 

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(6)定義進退刀模式

 

Multi_Axis Sweeping對話框切換至刀具參數選項卡5:

 

a   定義進刀參數:

右鍵點擊下圖所示進刀選項,激活進刀方式的設置

 

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按如下順序點擊按鈕,設置進刀距離如下:

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b  定義退刀參數

退刀參數采用系統默認的參數

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(7)完成上述定義后點擊生成刀路按鈕undefined,零件凹槽處生成如下刀路:

 

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同時彈出對話框:

 

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點擊上圖圈紅按鈕,進行切除材料仿真。效果如下:

 

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8.觀察加工模塊特征樹

 

出現如下刀路結點:

 

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表示定義刀軌完成。

四。進行刀路變換。

 在加工上述零件的過程中發現,該零件的四個刀槽的參數一樣,因此,當我們加工出一個刀槽之后可以采用刀路變換的方式進行旋轉復制,從而達到快捷生成刀路的加工方法。操作如下:

1.第一步,為了保證復制是如出錯,我們先把刀具路徑鎖住,如下所示,選中我們要復制的刀軌,右鍵點擊LOCk按鈕:

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2.復制粘貼選中的刀軌結點四份

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3.分別對后面3個結點選擇90度,180度,270度,以零件的中心軸為旋轉軸:如下:

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彈出對話框,點擊如下按鈕:

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在繪圖區雙擊如下區域,設置選擇角度:

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點擊確定,再選擇如下旋轉軸

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選中后效果如下:

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采用同樣的方法,對其他刀路進行變換。

最后效果如下:

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總結:

 

    多軸加工的關鍵在于選擇合適的刀軸方向,可以是固定軸,也可以是垂直于某個面,朝向某個點。多軸掃掠方法的特點在于需要選擇合適的限制曲線對加工區域進行限制,系統通過選定的限制曲線自動生成和限制曲線相關的刀路,再按照某一路徑或者方向掃掠過去,從而形成整個加工軌跡。

    本例使用了刀路變換的方法簡化了刀軌的生成過程,這一操作在實際生產中非常實用。


 

下面是練習文件:

 

 

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