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/大家研究一下
A3 |2 R& B7 H2 d5 G6 e/ K) u0 C三维网技术论坛 5轴加工相对三轴加工而言,具有很多优越性,比如可以扩大加工范围,提高加工效率和加工精度等。因此,5轴加工目前在制造业的应用越来越广泛,5轴加工的刀具路径生成方法逐渐被各大CAM软件公司列为研究重点。作为实用性很强的MasterCAM软件,它在其 V9版新增了比较成熟的5轴(含4轴)加工模块,主要提供了5种生成5轴加工刀具路径的方法,即曲线、钻孔、拔模角面、曲面流线和多重曲面5轴加工方法,同时还有4轴加工法。本文讲述了4个MasterCAM V9典型应用实例,对于想了解这方面更多的内容的读者,本文将是不错的选择。
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3 I: [3 [$ X! `) l: N MasterCAM V9的5轴模块对于常规涉及的曲面加工已经能够基本够用了,但是5轴加工有一个很现实的问题,那就是首先要解决后置处理程序的问题。因为5轴数控机床的配置多种多样,有工作台双摆动,主轴双摆动,工作台旋转与主轴摆动复合运动等多种形式,所以尽管MasterCAM V9提供了5轴加工模块,但要使生成的刀具路径能够后置处理成适合某5轴机床数控系统加工的NC程序,首先应开发出适应所使用的5轴机床的后置处理程序。
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/ y+ [) U6 P- x; ^/ ~ ^& z三维,CAD,机械,技术,汽车,CATIA,pro/e,ug,inventor,SolidEdge,SOLIDWORKS,caxa,时空,镇江 笔者在工作实践中,通过参考相关资料,仔细研究并验证后,开发出了适应FIDIA T20的5轴机床后置处理程序。在此基础上应用MasterCAM V9的5轴加工模块,进行了一些较成功应用。
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4 Q( A: [/ M/ O$ u4 x. w三维网技术论坛一、开发FIDIA T205轴后置处理程序www.3dportal.cn' m9 X6 K! v! S4 r5 R3 c
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笔者利用MasterCAM V9提供的一个通用5轴后处理程序模板,即MPGEN5X_FANUC.PST,首先在充分了解模板的结构和内容的基础上,修改该程序模板的某些设置,即可得到适应FIDIA T20系统的5轴后置处理程序。 O Z+ \: ^; G
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1. FIDIA T20的配置
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主轴头双摆动,B为主动旋转轴,A为从动旋转轴,B轴在XZ平面内摆动,A轴在YZ平面内摆动,B轴的范围是±360°,A轴的范围≤+104°
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5 z4 d0 f! j7 x) H$ I三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江 2. 修改MPGEN5X_FANUC.PST文件
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针对FIDIA T20的配置修改MPGEN5X_FANUC.PST文件,如?所示。三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa; A; a6 M3 Y* }% W
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图1 三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江' v. R5 b6 z' y7 j0 F; ^* Q
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二、5轴钻孔的应用
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我们在实际加工中,往往需要钻曲面上的5轴法向孔或者石油钻头上的5轴切削齿孔,这些孔均要在T20上进行。以前的做法是在MasterCAM中先作出这些5轴孔的轴线,然后一根一根分析计算出每根线的B、A角度,最后手工在NC文件中输入B、A角度值。这种方法效率不高,而且容易出错。借助MasterCAM V9中Drill5ax的5轴钻孔功能,得到5轴钻孔刀具路径,然后用修改后的5轴后置处理程序进行POST,即可自动获得钻法线孔的NC文件。这样不仅提高了编程效率,同时又减少了出错机率。以图2钻曲面法向孔为例,说明MasterCAM V9中Drill5ax5轴钻孔功能的应用。
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/ A M" \$ s$ D) m1 }三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa图2
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$ k. P1 D+ d7 k, x/ U9 T三维网技术论坛 (1)先按曲面上的点作出曲面法向孔轴线;三维网技术论坛. ~6 Z& J6 b' P
- Q; Q- q3 t1 O, N三维网技术论坛 (2)生成法向孔加工刀具路径:选择Toolpaths-Multiaxis-Drill5ax,出现图3所示对话框,点击“Points/Lines”选项,用Endpoints方式选择每个法向孔轴线的下端点,相当于控制了刀具轴线的方向;
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8 z9 Z. ~+ s ~6 U- u三维网技术论坛 (3)选完要加工的点后,出现5轴钻孔对话框,参数设置如图4所示;
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(4)用修改后的MPGEN5X_FANUC.PST后置处理程序后处理(Post)后得到的NC文件如图5所示。# j, T5 @9 o1 o" m& a
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3 [% Y- C0 K3 ]* V0 w( D! I, C三维网技术论坛图3三维网技术论坛8 @2 m! w' c8 m- m; X/ i3 n/ x; k t
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2 s2 s7 T; F Q: T- G7 Q8 K6 S三维网技术论坛图4 三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa. b6 p3 i" o9 w, h* L2 }* | o' F, c
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图5 三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江* R2 d, N v- }# s, `2 |# o
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" E/ `( Q9 F" W* |2 [1 L1 L三、5轴加工拔模角面的应用
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比如,实际中要在如图6所示的模具上加工扭转槽F,其底部带R3倒圆,槽的两个侧壁是空间扭转直纹面。加工方法是先在三轴上粗铣该槽,留精加工余量,然后在5轴铣床上用5轴联动方式精加工槽各面到位。考虑到槽宽及底部的R3倒圆,选用φ8(R3)铣刀加工。www.3dportal.cn1 t0 f; h& @( D) B, y: X/ h
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" g/ |, J7 V# j4 C9 F: m图6
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$ Z7 d6 J0 E/ `( ]; ]三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江 (1)选择Toolpaths-Multiaxis-Swarf5ax,出现图7所示对话框,点击“Chains”选项,按图8先选H再选G来确定刀具轴线的控制方向,然后点击“Surfaces”按钮,选择A、B、C、D面作为控制刀尖的曲面;三维网技术论坛9 \6 s) r: u- k
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(2)填写完成图7对话框后,进入Swarf5ax加工对话框图9,选择刀具;www.3dportal.cn7 ~2 j9 x3 P) O
9 @2 v3 B& x7 T j& r/ Gwww.3dportal.cn (3)点击图9中的“Multiaxis parameters”进入图10参数设置对话框,按图设置,注意刀具偏置的方向,它与你之前选择的Chains的方向有关;
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(4)得到的刀具路径仿真(Verify)后如图11所示;三维网技术论坛6 i; T0 b) |" n; l Q7 K
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(5)用修改后的MPGEN5X_FANUC.PST后置处理程序Post后得到的NC文件如图12所示。三维网技术论坛( g, q& b! p4 s5 G
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图8三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江, E5 K; X* h* n- a
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. M( s) ]' P$ h7 y; i, `, pwww.3dportal.cn图10
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4 I/ I+ V8 H" E( ?5 w# p; B5 N: A三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa图11
; g% a4 b; x0 \0 p) Y: Y三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江1 o- X# v; g F( [+ n5 b
. G* \; @) Z# G1 X9 I. B/ Q$ |三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江三维网技术论坛* H# r! E/ t! u% J& l
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: ?, \+ r' i: q" S z三维网技术论坛四、4轴加工的应用
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在实际中往往要在某旋转体上加工沟槽形状,利用MasterCAM V9自带的回转功能,通过Contour中置换X或Y轴的功能,可以简单地将三轴问题转换成4轴刀具路径。三维网技术论坛+ F5 R3 G( c* Z1 N
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假设有如图13所示的某轨迹CAD二维展开图,我们进行如下的步骤:
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(1)生成刀具路径:选择Toolpaths-Contour-Chain,选择图13所示的图素,串连方向如该图所示;2 D) g$ e3 E6 `0 ~
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1 r2 u: h* Y; Z$ zwww.3dportal.cn图13
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+ _6 k) a* L3 _( @# P, U (2)之后进入图14所示的对话框,注意将Ratory Axis选中,进入图15所示的对话框,设置置换Y轴的参数,Ratory diameter设置成展开图的理论直径,置换轴的依据是想要刀具轴线与什么轴平行,就置换那个轴;
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' f) o1 M3 G4 _- R/ u, B三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa. e" O3 j& G% C5 S( k
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(3)置换Y轴的参数设置好后,进入图16所示的Contour parameters对话框,注意设置刀具的加工深度,把它设置成相对Ratory diameter理论旋转直径的数值;
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图16三维网技术论坛: n, p" m2 p3 h( S
' |4 [# v9 @3 k8 {' T/ p三维网技术论坛 (4)产生的刀具路径轨迹如图17所示,仿真(Verify)后如图18所示;三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江$ }" I! i4 X* y, q! x5 f
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(5)用MasterCAM V9自带的Mpfan.pst后置处理后的NC程序如图19所示。三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江" Z; c @8 L9 {9 B. \+ o
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五、结束语 B: { g* f9 Y
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MasterCAM V9中关于4轴、5轴加工方面的内容还很丰富,值得去深入研究的东西还有很多,而且还应该在实践中不断积累经验,使编制的程序更加优化,不断提高编程效率、加工效率和加工质量 |