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CATIA多轴编程之固定轴扫掠加工方法

作者:曾彪 发布时间:2018-11-01 浏览:

    CATIA软件提供给用户很多种多轴加工的操作方法,包括多轴扫掠铣削,多轴等参数就加工,多轴轮廓驱动铣削、多轴螺旋铣削、多轴曲线加工等方法。用户可以根据各自的特点选择合适的加工方法,这一讲我们讲解多轴扫掠铣削Multi Sweeping加工方法。该操作方法的特点在于需要选择合适的限制曲线对加工区域进行限制,系统通过选定的限制曲线自动生成和限制曲线相关的刀路,再按照某一路径或者方向扫掠过去,从而形成整个加工轨迹。

下面通过一个简单的例子说明此类方法:

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如上图所示,此这是类似于数控加工铣刀的一个刀槽类型零件,我们采用多轴扫掠铣削Multi Sweeping加工方法对其进行加工,毛坯零件如下:

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一,创建一个加工操作文件,添加毛坯与目标几何体。步骤如下:

 

点击文件菜单栏下的新建按钮,

 

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点击后弹出对话框,选择Process类型文件,这是加工文件的类型:

 

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点击确定后系统进入到加工模块界面,如下:

 

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双击下图所示的part Operations结点

 

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弹出如下对话框:

 

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双击上图所示的标红按钮,弹出如下对话框,选择我们所要添加毛坯零件以及目标几何体的装配部件。

 

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点击打开发现绘图区出现如下所示的零件以及毛坯:

 

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这就说明咱们以及添加完成了毛坯和目标几何体。

 

二、创建零件加工操作所要定义的机床类型,加工坐标系,指定毛坯零件,目标几何体,设置安全平面

 

(1)定义加工机床的类型

 

双击Part Operations结点,在弹出的对话框中点击如下按钮

 

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系统弹出对话框,选择5轴加工选项卡,定义参数如下:

 

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点击确定后回退至Part Operations对话框。

 

(2)定义加工坐标系

 

点击对话框中的如下按钮

 

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弹出对话框,点击下图中的坐标系原点敏感区

 

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点击上图的敏感区后对话框消失,这个时候我们选择上端面圆弧部分的圆心作为机床坐标系的原点(这一步只需将鼠标光标移动至上端面的圆弧处,系统自动拾取圆心)。如下图所示:

 

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选中之后点击确定退回Part Operations对话框。

 

(3)指定目标几何体

 

点击对话框中的如下按钮

 

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点击之后对话框消失,这个时候我们选择目标零件(这里我们要注意一下,如果毛坯和目标零件装配在一起导致选择目标体困难的话,咱们可以将毛坯几何体进行隐藏处理),如下图所示:

 

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选中之后我们双击绘图区空白处,完成目标零件的创建,系统退回Part Operations对话框

 

(4)指定毛坯几何体

 

点击对话框中的如下按钮

 

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点击之后对话框消失,这个时候我们选择毛坯零件(这里我们要注意一下,如果毛坯和目标零件装配在一起导致选择毛坯体困难的话,咱们可以将目标几何体进行隐藏处理),如下图所示:

 

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选中之后我们双击绘图区空白处,完成目标零件的创建,系统退回Part Operations对话框

 

(5)设定安全平面

 

点击对话框中的如下按钮

 

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点击之后对话框消失,这个时候我们选择XY平,如下图所示:

 

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这个时候,我们设置一下安全平面的偏置距离为10mm,右击上图所示的安全平面,在弹出的快捷菜单中选择offset选项,如下图所示:

 

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点击确定回退至Part Operations对话框

 

这个时候我们观察到Part Operations对话框如下图所示:

 

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点击确定完成零件操作参数的定义。

 

 

三、创建加工程序


 

(1)鼠标选中manufacturing Program结点,点击插入菜单栏下Multi Axis Machining Operations子菜单下的Multi Sweeping操作。如下图所示:

 

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点击完成后弹出轮廓驱动对话框:

 

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(2)将Multi_Axis Sweeping对话框中的选项卡切换至选项卡1,单击下图中的红色敏感区

 

 

 

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然后在绘图区选择整个零件:

 

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选择部件后双击空白处再弹回对话框选择限制曲线

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选择上图所示曲线,点击OK按钮。

 

选中后双击空白处,回退至Pencil对话框,定义完成后这里还有一个比较重要的额参数,就是余量的定义。

 

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如上图所示圈红标志,双击就可以定义余量,由于我们是精加工,这里我们将余量值改为0。

 

(3)定义刀具参数

 

Multi_Axis Sweeping对话框切换至刀具参数选项卡2,弹出对话框,这里为了直观的显示刀具切削路径,我们选用球刀,直径为10,设置如下参数:

 

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(4)定义刀具路径参数,Multi_Axis Sweeping对话框切换至刀具参数选项卡3

 

a.   Machining加工选项卡,选择切削模式为往复加工,参数设置如下:

 

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b 。径向参数选项卡,设置步进方式为部件距离,设置最大间距为3mm

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b  轴向参数选项卡,选择刀轴方式为固定轴加工,如下图所示

 

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(5)定义进给和转速

 

Multi_Axis Sweeping对话框切换至刀具参数选项卡4:

 

a.进给定义,设置如下参数

 

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b 定义转速

 

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(6)定义进退刀模式

 

Multi_Axis Sweeping对话框切换至刀具参数选项卡5:

 

a   定义进刀参数:

右键点击下图所示进刀选项,激活进刀方式的设置

 

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按如下顺序点击按钮,设置进刀距离如下:

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b  定义退刀参数

退刀参数采用系统默认的参数

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(7)完成上述定义后点击生成刀路按钮undefined,零件凹槽处生成如下刀路:

 

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同时弹出对话框:

 

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点击上图圈红按钮,进行切除材料仿真。效果如下:

 

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8.观察加工模块特征树

 

出现如下刀路结点:

 

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表示定义刀轨完成。

四。进行刀路变换。

 在加工上述零件的过程中发现,该零件的四个刀槽的参数一样,因此,当我们加工出一个刀槽之后可以采用刀路变换的方式进行旋转复制,从而达到快捷生成刀路的加工方法。操作如下:

1.第一步,为了保证复制是如出错,我们先把刀具路径锁住,如下所示,选中我们要复制的刀轨,右键点击LOCk按钮:

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2.复制粘贴选中的刀轨结点四份

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3.分别对后面3个结点选择90度,180度,270度,以零件的中心轴为旋转轴:如下:

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弹出对话框,点击如下按钮:

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在绘图区双击如下区域,设置选择角度:

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点击确定,再选择如下旋转轴

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选中后效果如下:

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采用同样的方法,对其他刀路进行变换。

最后效果如下:

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总结:

 

    多轴加工的关键在于选择合适的刀轴方向,可以是固定轴,也可以是垂直于某个面,朝向某个点。多轴扫掠方法的特点在于需要选择合适的限制曲线对加工区域进行限制,系统通过选定的限制曲线自动生成和限制曲线相关的刀路,再按照某一路径或者方向扫掠过去,从而形成整个加工轨迹。

    本例使用了刀路变换的方法简化了刀轨的生成过程,这一操作在实际生产中非常实用。


 

下面是练习文件:

 

 

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