8.2 精加工方法的应用
精加工的目的是切除粗加工后剩余的材料,以达到零件的形状和尺寸精度的要求。精加工中,首先要考虑的是保证零件的形状和尺寸精度,精加工中一般采用球铣刀。
MasterCAM提供了多种精加工方法,如平行(Parallel)、陡斜面(Par. Steep)、放射(Radial)、投影(Projection)、流线(Flowline)、轮廓(Contour)、浅平面(Shallow)和环绕等距(Scallop)加工方法,其中平行、流线、投影、轮廓和放射精加工方法与对应的粗加工方法类似。在上述精加工方法中,根据在被加工曲面上生成的刀具路径的范围,可以分为两大类,一类是可以加工整个被选曲面,如平行、放射、投影、流线、轮廓和环绕等距精加工方法;另一类是只可以加工部分被选择曲面,如陡斜面、浅平面和轮廓加工中的浅平面精加工方法。因此,选择后一类精加工方法时,一定要注意应用的场合。本节只介绍其他精加工方法的特点及应用场合,并给出其应用的典型事例,结合事例说明其参数设置要点,读者可以通过本节的学习,掌握如何根据工件形状特点选择精加工方法。
8.2.1 平行精加工方法(Parallel)
平行精加工方法是一个简单、用效和常用的精加工方法,加工刀具路径平行于某一给定方向,用于工件形状中凸出物与沟槽较少和曲面过渡比较平缓的情况。
步骤一 读入文件
文件名为:Ch8_2_1_1.MC8
该文件存储的零件图形如图8-52a所示,图8-52b为粗加工后的仿真结果。
图 8-52
步骤二 生成平行精加工刀具路径
1.选择 主菜单(Main Menu)-刀具路径(Toolpaths)-曲面(Surface)--精加工(Finish)-平行加工(Parallel) –所有(All)-曲面(Surfaces)-完成(Done)
2.进入“平行精加工刀具参数设置”对话框,选择直径为15mm的球铣刀;
3.用鼠标单击图8-53上部的“曲面参数(Surface parameters)”选项卡,进入“平行精加工曲面参数设置(Surface parameters)”对话框,设置完毕后,与图8-19相同;
4.用鼠标单击图8-53上部的“平行精加工参数(Finish parallel parameters)”选项卡,进入“平行精加工参数设置”对话框,设置完毕后,如图8-53所示;
图 8-53
5.用鼠标单击图8-53中的“间隙设置(Gap settings…)”按钮,进入“间隙设置”对话框,设置完毕后,如图8-54所示,单击图8-54中的“OK”按钮,回到图8-53;
图 8-54
图 8-55
6.用鼠标单击图8-53中的“确定”按钮,得到平行精加工刀具路径。
步骤三 平行精加工过程仿真
按照2.5节的方法进行仿真操作,仿真结果如图8-55所示。
步骤四 存储文件
文件名为:Ch8_2_1_2.MC8
8.2.2 陡斜面加工方法(Par. Steep)
陡斜面精加工方法产生的刀具路径是在被选择曲面的陡斜面上,其范围由参数设定,由于陡斜面加工刀具路径也是平行于给定方向,在其他方向上不产生刀具路径,因此,此方法只适用于零件被加工曲面基本平行于给定方向的特殊场合。
步骤一 读入文件
文件名为:Ch8_2_2_1.MC8
该文件存储的零件图形如图8-56a所示,图8-56b为粗加工后的仿真结果。
图 8-56
步骤二 生成陡斜面精加工刀具路径
1.选择 主菜单(Main Menu)-刀具路径(Toolpaths)-曲面(Surface)--精加工(Finish)- 陡斜面加工(Par. Steep) –所有(All)-曲面(Surfaces)-完成(Done)
2.选择直径为15mm的球铣刀;
3.用鼠标单击图8-57上部的“曲面参数(Surface parameters)”选项卡,进入“陡斜面精加工曲面参数设置”对话框,设置内容与图8-19相同;
4.用鼠标单击图8-57上部的“陡斜面精加工参数(Finish parallel steep parameters)”选项卡,进入“陡斜面精加工参数设置”对话框,设置完毕后,如图8-57所示;
图 8-57
5.“间隙设置”对话框设置内容与图8-54相同;
6.用鼠标单击图8-57中的“确定”按钮,得到陡斜面精加工刀具路径。
步骤三 陡斜面精加工过程仿真
按照2.5节的方法进行仿真操作,仿真结果如图8-58所示。
图 8-58
步骤四 存储文件
文件名为:Ch8_2_2_2.MC8
8.2.3 浅平面加工方法(Shallow)
浅平面精加工方法产生的刀具路径是在被选择曲面的上表面层上,其范围是由参数设定,浅平面精加工刀具路径也是平行于给定方向,由于精加工刀具路径在Z向切削深度上不可控制,因此,浅平面精加工方法不适用于在Z向有两个切削深度的表面。
浅平面和陡斜面精加工刀具路径合在一起的加工效果,类似于选用相近参数平行精加工的加工效果,浅平面、陡斜面和平行精加工这三种方法之间是相互联系的。读者在选用时,应注意它们的共同点及差别。
本节的例子是在8.2.2节加工的基础上,用浅平面精加工的方法。
步骤一 读入文件
文件名为:Ch8_2_2_2.MC8
步骤二 生成浅平面精加工刀具路径
1.选择 主菜单(Main Menu)-刀具路径(Toolpaths)-曲面(Surface)--精加工(Finish)- 浅平面加工(Shallow)
用鼠标在绘图区拾取图8-56a中的曲面S1、S2、和S3,单击主菜单区的“Done”;
2.进入“浅平面精加工刀具参数设置”对话框,选择直径为15mm的球铣刀;
3.用鼠标单击图8-59上部的“曲面参数(Surface parameters)”选项卡,进入“浅平面精加工曲面参数设置”对话框,设置内容与图8-19相同;
4.用鼠标单击图8-59上部的“浅平面精加工参数(Finish shallow parameters)”选项卡,进入“浅平面精加工参数设置”对话框,设置完毕后,如图8-59所示;
图 8-59
5.间隙设置对话框与图8-54基本相同,不同点为:
切向圆弧半径(Tangential arc radius:):1.0
切向圆弧角度(Tangential arc angle: ):30.0
6.用鼠标单击图8-59中的“确定”按钮,得到浅平面精加工刀具路径。
步骤三 浅平面精加工过程仿真
按照2.5节的方法进行仿真操作,仿真结果如图8-60所示。
图 8-60
步骤四 存储文件
文件名为:Ch8_2_3_1.MC8
8.2.4 环绕等距加工方法(Scallop)
环绕等距精加工方法产生的刀具路径是在被选择的所有曲面上,不受零件形状的影响,因此,可以适用于各种零件形状。环绕等距精加工方法在Z向切削进给量是固定的,使用此方法时,对于陡斜的面,当横向刀具路径间距较小时,要注意曲面加工精度是否满足要求。
本节的例子在8.1.7节加工的基础上,再用环绕等距精加工的方法。
步骤一 读入文件
文件名为:Ch8_1_7_1.MC8
步骤二 生成环绕等距精加工刀具路径
1.选择 主菜单(Main Menu)-刀具路径(Toolpaths)-曲面(Surface)--精加工(Finish)- 环绕等距加工(Scallop) –所有(All)-曲面(Surfaces)-完成(Done)
2.进入“环绕等距精加工刀具参数设置”对话框,选择直径为10mm的球铣刀;
3.用鼠标单击图8-61上部的“曲面参数(Surface parameters)”选项卡,进入“环绕等距精加工曲面参数设置”对话框,设置内容与图8-19相同;
4.用鼠标单击图8-61上部的“环绕等距精加工参数(Finish scallop parameters)”选项卡,进入“环绕等距精加工参数设置”对话框,设置完毕后,如图8-61所示;
图 8-61
5.“间隙设置”对话框与图8-54基本相同,不同点为:
切向圆弧半径(Tangential arc radius:):0.0
切向圆弧角度(Tangential arc angle: ):0.0
6.用鼠标单击图8-61中的“确定”按钮,得到环绕等距精加工刀具路径。
步骤三 环绕等距精加工过程仿真
按照2.5节的方法进行仿真操作,仿真结果如图8-62所示。
图 8-62
步骤四 存储文件
文件名为:Ch8_2_4_1.MC8
8.2.5 轮廓加工方法(Contour)
轮廓精加工方法的应用特点与环绕等距精加工方法基本相同。轮廓精加工方法在Z向切削进给量也是固定的,但是,加工精度不受刀具路径之间间距的影响,此方法不适用于曲面表面平坦的情况。
步骤一 读入文件
文件名为:Ch8_2_5_1.MC8
该文件存储的零件图形如图8-63a所示,图8-63b为粗加工后的仿真结果。
图 8-63
步骤二 生成轮廓精加工刀具路径
1.选择 主菜单(Main Menu)-刀具路径(Toolpaths)-曲面(Surface)--精加工(Finish)- 轮廓精加工(Contour) –所有(All)-曲面(Surfaces)-完成(Done)
2.进入“轮廓精加工刀具参数设置”对话框,选择直径为10mm的球铣刀;
3.“轮廓精加工曲面参数(Surface parameters)设置”对话框的设置内容与图8-19相同;
4.“轮廓精加工参数(Finish contour parameters)设置”对话框的设置内容与图8-49基本相同,不同点为“残料铣削(Rest mill…)”设置为无效。
步骤三 轮廓精加工过程仿真
按照2.5节的方法进行仿真操作,仿真结果如图8-64所示。
图 8-64
步骤四 存储文件
文件名为:Ch8_2_5_2.MC8
8.2.6 轮廓浅平面加工方法(Contour and Shallow)
轮廓浅平面精加工方法是轮廓精加工方法中的一种特定选择,可以更有效地控制刀具的运动,通过控制浅平面参数中的增加或清除浅平面中的刀具路径选择项,可以产生既加工表面上的浅平面又加工部分陡斜面的刀具路径,也可以产生只加工浅平面的刀具路径。
步骤一 读入文件
文件名为:Ch8_2_1_1.MC8步骤二 生成轮廓浅平面精加工刀具路径
1.选择 主菜单(Main Menu)-刀具路径(Toolpaths)-曲面(Surface)--精加工(Finish)- 轮廓精加工(Contour) –所有(All)-曲面(Surfaces)-完成(Done)
2.进入“轮廓精加工参数设置”对话框,选择直径为15mm的球铣刀;
3.“轮廓精加工曲面参数(Surface parameters)设置”对话框的设置内容与图8-19相同;
4.“轮廓精加工参数(Finish contour parameters)设置”对话框与图8-49基本相同,不同点为“浅平面(Shallow…)”设置为有效,“残料铣削(Rest mill…)”为无效;
5.用鼠标单击图8-49中的“浅平面(Shallow…)”按钮,进入“浅平面设置”对话框,设置完毕后,如图8-65所示。
图 8-65
图 8-66
步骤三 轮廓浅平面精加工过程仿真
按照2.5节的方法进行仿真操作,仿真结果如图8-66所示。
步骤四 存储文件
文件名为:Ch8_2_6_1.MC8