Vericut切削速度优化原理和方法

chenxiaoguang · 发表于 2014-2-22 19:40

一、

优化原理：

优化原理来源于实际生产。无论是手工编程，还是软件编程，其程序速度一般比较固定，可以给定一些下刀、抬刀速度，但无法得知每步的切削量，从而无法根据切削量调整切削速度，所以我们在实际生成中，常常看到机床操作者使用倍率旋钮，来调整切削速度，操作者的目的：第一，避免切削余量大，损坏刀具和损伤机床；第二，保证零件质量；第三，提高加工效率。

VERICUT优化和实际生产完全统一的。VERICUT优化就是模拟生成过程切削模型，根据当前所使用的刀具及每步走刀轨迹，计算每步程序的切削量，再和我们的切削参数经验值或刀具厂商推荐的刀具切削参数（这些参数保存在刀具库的优化记录中）进行比较，当计算分析，发现余量大，VERICUT就降低速度，余量小，就提高速度，进而修改程序，插入新的进给速度，最终创建更安全更高效的数控程序。

从上面分析，可以看出：VERICUT这里的优化，只是根据切削量，优化数控程序的进给速度。VERICUT优化模块不改变程序的轨迹。不过，当VERICUT优化时，发现一步NC程序路径长，而且其切削余量是变化的，需要优化调整切削速度，这时，VERICUT按照设定的优化参数，可以将原一步数控程序打断为多段，给每段插入新的进给，同样也不改变程序轨迹，这些多段程序其轨迹与原一段一样，没有发生任何改变。

具体可以参考下图1。

注意右图下方，表示根据切削量，优化后进给速度变化。

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1. 恒定体积去除率切削方式优化（Volume Removal）：

当单位时间内，刀具去除材料体积较大时，进给速度降低；去除材料体积较小时，进给速度提高。假设切削深度、切削宽度、进给速度和材料去除率的经验值为：Ap（mm）、Ae（mm）、F、Vol（mm3 /s），其中Vol=Ap*Ae*F /60。

当切削体积（mm3 ）Volume =0时，刀具并未切削材料，实质上刀具在空走刀，这样，进给速度可以提高，可以提高到机床能承受的进给速度的最大值，从而大大减少加工时间，获得良好的加工效率；当刀具切削体积不为零时，计算其体积去除率Vol，若Vol大于优化库中的体积去除率基准值Volb，降低进给速度，相反，提高进给速度，这样维持较稳定的体积去除率，从而保证稳定的切削状况。

该优化模式，主要应用于材料切削余量变化比较大，特别是粗加工阶段。此种优化方式，对数控机床是一种有效的保护，不会存在大余量切削的状况，同时，对刀具的寿命提高也有很大的贡献。

2. 恒定切屑厚度方式优化（Chip Thickness）：

这种优化方法是：在切削时，通过变化进给率保持恒定的切屑厚度。

首先我们追求一种切削状态，就是连续切削，同时一个以上刀刃参与切削，这样刀具受力是连续平稳的。我们要避免不连续的切削状态，这种状态，刀具受力不连续（哒哒的切削声音），而且因为余量小这种薄切削状态，对于刀具磨损很厉害，所以零件加工表面质量也不好，刀具寿命也大大受影响；同时，我们也要避免另一个极端——过载切削状态，这种状态刀具受力太大，容易变形，零件容易损伤，我们经常碰到铣到转角时，零件经常被啃伤，就是因为刀具底部余量大，刀具受力变形。

可以参考下图2。

这种优化，分析计算，当切削宽度（或切削深度）大于刀具半径（或刀具底角R），切屑厚度大于每齿进给，大于理想的切屑厚度；相反，当切削宽度（或切削深度）小于刀具半径（或刀具底角R），切屑厚度小于每齿进给，小于理想的切屑厚度。通过VERICUT优化分析计算切削模型和切屑厚度，当大于理想的切屑厚度，降低进给速度，当小于理想的切屑厚度，提高进给速度，动态地维持切屑厚度相对恒定，切削力平稳。

该优化模式，主要应用于半精加工和精加工，提高加工效率和零件表面质量。

3. 两种方式结合优化：

在做半精加工和精加工时，可以同时选择上面两种优化方式，VERICUT优化会分别按照两种优化方式优化速度，然后比较两个结果，将较小的进给速度作为最终的优化速度，插入程序中。

冷血小兵 · 发表于 2014-2-23 11:45

楼主威武。。

myzhshpi · 发表于 2014-2-26 09:22

感谢分享！！！！

九天翱翔 · 发表于 2014-2-27 21:35

看啊看那 ~！！！！

tzx20008 · 发表于 2014-3-1 18:02

啥也不说了，楼主是铁杆级的ug爱好者，就是给力！UG论坛更给力！

hanguotai123 · 发表于 2014-3-3 20:26

谢谢分享谢谢分享

清幕磐石 · 发表于 2014-3-6 22:48

优化的作用很大的

zsj003081 · 发表于 2014-3-7 11:09

给力！UG论坛更给力

______梁哥ζ · 发表于 2014-3-8 10:38

做为一名UG爱好者，看帖看完了至少要顶一下，还可以加入到淘帖哦！

______梁哥ζ · 发表于 2014-3-8 11:06

我是UG爱好者，看了LZ的帖子，我只想说一句楼上的贴很好！UG论坛好强大！

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