PowerMil中文资料——7. 5轴 Swarf 加工

梁嘉琪2013 · 发表于 2013-11-19 09:34

简介
Swarf 精加工是一种使用刀具侧刃加工已选曲面的精加工策略（刀轴自动对准）。5 轴 Swarf
精加工过程中，刀具必须始终以全刀深度接触加工表面，也就是说被加工的表面必须是可展曲面
(不是凸面或凹面，而是和自动刀轴对准线性相关的曲面)。用户也可应用不同的刀轴对准方法
（如对深的侧壁使用前倾\侧倾），但所选的加工曲面仍然必须是可展曲面。
如果输入曲面不是理想可展曲面，则可在曲面的上、下边缘产生单独的（线框）参考线，随后使
用线框 Swarf 精加工方法加工。

Swarf 精加工 – 范例1
1  删除全部，重设表格。
2  输入模型:
...\PowerMill_Data\five_axis\swarf_mc\swarf_model.dgk

3  使用类型 – 方框，由…定义 – 模型产生一毛坯。
4  产生一直径为 12，刀尖半径为 1 的刀尖圆角端铣刀 D12TR1。
5  计算快进高度。
6  改变查看到 ISO 4

，选取下图阴影部分将进行 Swarf 加工的曲面。

7 选取刀具路径策略图标

，从精加工页面选取 Swarf 精加工选项。
8 严格按照下图填写表格，随后点击计算。
此策略刀轴的缺省设置为自动。

9 点击图标

，打开切入切出和连接表格，按以下参数填写表格，随后应用表格。
切入/切出: 垂直圆弧 – 距离 10 – 角度 90 – 半径 5.0
连接:             短/长/ – 掠过    缺省 – 相对
10  取消局部曲面选取，仿真模拟所产生的刀具路径，观察 Swarf 加工过程中刀轴角度的改变。
11  选取设置，重新打开已有（激活）的 Swarf 精加工策略表格，随后点击图标，复制
该刀具路径。

12  选取上图所示的侧壁上部曲面。
13  选取位置页面，设置底部位置 – 底部，偏置 -2。

14 设置多重切削 – 方式为合并。

15 选取刀轴页面，使用缺省的刀轴设置 – 自动。

16 点击计算，产生刀具路径。
17 点击图标

，打开切入切出和连接表格，按以下参数填写表格，随后应用表格。
切入/切出: 曲面法向圆弧 – 距离 0 – 角度 90 – 半径 5.0
连接: 短\长 – 掠过缺省 – 相对

可见新的策略合并上、下轮廓间的行距，切入已选曲面，从而使刀具路径不那么零碎。

练习
1 产生一直径为 10 的端铣刀(EM10)。
2 复制原始的单条路径的 Swarf 精加工刀具路径，使用直径为 10 的端铣刀并对齐于侧壁上凹
陷处（已选）下部产生一新的刀具路径。

3  取消局部曲面选取，仿真模拟所产生的刀具路径，观察 Swarf 加工过程中刀轴的改变。
4  选取文件 – 保存项目为:
...\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\Swarf-Example
5  删除全部，重设表格。

Swarf 精加工 – 范例 2
6  打开项目（早期保存的）:
...\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\3+2example
7  激活刀具 D10T1。
8  激活用户坐标系- ztop175_A。
9  打开毛坯表格，选取选项由…定义 – 圆柱体，随后点击计算按钮（将计算出一基于模型尺寸
的圆柱体毛坯）。

10 打开快进高度表格，设置安全区域 – 圆柱体，然后严格按照下图在表格中输入相应的值，最
后点击计算。

选取用户坐标系 ztop-175_A 设置方向 (矢量) 为 0 0 1
设置安全区域－圆柱体将产生一沿定义的圆柱体形状移动的光顺连接，而不是绕部件的点对
点的线性移动连接。
11 选取三个型腔中的全部曲面侧壁。

12 点击刀具路径策略图标

，从策略选取器表格中选取精加工选项。
13 严格按照下图在 Swarf 精加工表格中输入相应的值。

  方式 – 合并因可展曲面的上下边缘的可变偏置而产生连续刀路。
  使用: 最大下切步距 1.0
  Swarf 精加工的缺省刀轴设置为自动。
14  点击计算，产生刀具路径。

我们可看到，连接移动沿快进高度表格中定义的安全区域－圆柱体移动，刀具移动更加光
顺，刀具在不同的加工区域自动重新对准。
15  动态模拟所得到的刀具路径(D10TR1-FinPkts) ，观察对已选曲面进行 Swarf 加工时刀
轴的变化。
16  选取文件 – 保存项目，更新项目内容:
...\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\3+2example

Swarf 精加工 – 范例 3
当可展曲面不能提供绕部件外形的可接受的刀轴方向时，则必须使用 CAD 软件（例如
PowerSHAPE) 来重新建构受影响的曲面。
在下面的范例中，Swarf 精加工策略将应用到 5 张已选曲面（下图阴影为浅蓝色的部分）。由于
曲面建构的原因，它们会导致产生的刀具路径不能沿当前曲面产生合适刀路。为解决此问题，我
们将输入一新的可展形面曲面模型，使用它来产生理想的 Swarf 精加工刀具路径。
1  删除全部。
2  选取文件 > 输入模型:
...\PowerMILL_Data\five_axis\Swarf_mc\SwarfSurfModel-A.dgk

3  选取文件 > 保存项目为:
...\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\SwarfSurf-EX3

4  激活用户坐标系 1。
5  使用类型 – 模型，由…定义 – 方框计算毛坯。
6  在毛坯对话视窗中锁住 Z 值，输入扩展 10，然后再次点击计算。
7  产生一直径为 12 的端铣刀 EM12。
8  计算快进高度。
9  选取上图所示阴影为浅蓝色的 5 张需进行 Swarf 加工的曲面。
10  选取刀具路径策略

，从策略选取器选取 Swarf 精加工选项。
11 在 Swarf 精加工的主页面中严格按照下图输入相关值。

12 点击计算，处理此刀具路径。
13 缓慢运行点到点

仿真，观察刀路沿加工面刀轴方向的变化。

从仿真可见，刀具 EM12 在某些区域相对于可展曲面以很大的角度切削（见上图）。
使用一张专门为此 Swarf 精加工设计，能够得到好的刀轴方向的参考曲面可解决上述问题。

上图是刀具路径 EM12-Swarf-1 使用的 5 张参考曲面，下面用一张新的曲面来代替它，这
张曲面和原来的那些曲面形状完全相同，但使用不同方法建构，专门用来满足这个 Swarf 精
加工策略的需要。

14 选取文件 > 输入模型:
15 ...\PowerMILL_Data\five_axis\Swarf_mc\NewSwarfSurf-B.dgk

新的曲面使用曲面曲线产生，这些曲面曲线和所需的刀轴方向对齐匹配，它同时和前面刀具
路径所使用的 5 张曲面具有相同的外形。和原始的 5 张曲面比较可见，新的曲面下边缘有所
延伸，从而沿外形有一光滑的变形。
  请勿删除原始的 5 张曲面，它们在精确过切检查中还需使用。
16  右击刀具路径 EM12-Swarf-1 ，从弹出菜单选取设置，打开策略对话视窗。
17  复制这条 Swarf 精加工刀具路径

。
18  选取新输入的参考曲面。
19  使用和前面相同的其它设置，点击计算，处理刀具路径 EM12-Swarf-1_1。
20  缓慢运行点到点

仿真，查看沿刀路刀轴方向的变化。

可见新的刀具路径 EM12-Swarf-1_1 现在刀具可平顺地沿可展曲面加工。
21  选取文件 > 保存项目:
...\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\SwarfSurf-EX3

线框 Swarf 精加工
实际工作中通常遇到输入的曲面模型质量不佳或是不理想的情况，例如模型中存在小的间隙，不
匹配的边缘，或曲面上的一些意外曲线。这些问题无疑会导致部分或全部 Swarf 精加工策略失
败。
其中一个解决方法是重新建构受影响的曲面（假设您可以使用使用适当的 CAD 系统，如
PowerSHAPE）。
另外一种方法是产生 2 条单独的参考线来定义 swarf 加工区域。随后可使用线框 Swarf 精加
工策略。
下面范例中使用的模型的型腔部分侧壁，由于其在上下边缘间存在微微的一点凸起，因此它不是
一可展曲面，不适合于进行 Swarf 加工。

1  从主下拉菜单选取文件－删除全部。                                                                                                                                        7-13
2  输入模型:
...\PowerMILL_Data\five_axis\Swarf_mc\Wfrm-Swarf.dgk

3  选取文件 > 保存项目为:
...\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\Wframe-Swarf

4  激活用户坐标系- Datum。
5  使用方框，按模型尺寸产生一毛坯。
6  使用以下刀具、刀柄和夹持数据产生一直径为 5mm 的端铣刀(EM5):
刀具          直径 5 长度 35
刀柄       底部直径 5    顶部直径  5    长度 15
夹持-1 底部直径 15 顶部直径 25 长度 15
夹持-2    底部直径 25    顶部直径 25 长度 15
伸出 50

7  计算快进高度。
8  选取 3个型腔中的侧壁曲面。

9 点击刀具路径策略图标

，在精加工表格中选取 Swarf 精加工选项。
10 严格按照下面 2图在表格中输入相应的值。

  方式 – 合并，最大下切步距 - 3.0

11  计算刀具路径。

由于部分侧壁不是可展曲面，因此 Swarf 精加工策略没能完成全部已选曲面的加工路径产
生。

放大查看我们可看到某些连接侧壁表面的线框存在凸起现象，因此这些区域不是可展曲面区
域。

这个问题可通过沿受影响型腔的侧壁上下边缘产生 2 条独立的参考线，然后使用线框 Swarf
精加工策略来解决。

12  选取定义左手边型腔定义倾斜侧壁的曲面（如上图所示）。
13  产生一参考线 Upper 并在浏览器中右击该参考线，从弹出菜单选取插入－模型。
14  选取下面的一段参考线。

15  右击参考线 Upper，从弹出菜单选取编辑- 复制参考线(仅已选)。
16  将新复制的参考线重新命名为 Lower。
17  从参考线 Upper 选取并删除下面的一段参考线。
  使用线框 Swarf 精加工策略时，两条参考线的方向必须相同。
没有必要对齐上、下参考线的开始点，因为刀具路径的开始位置由下参考线的开始点
位置控制。

18  为检查这两条参考线是否可用，我们可依次右击每条参考线并选取显示方向选项，显示参考
线的开始点和方向。

  我们可看到两条参考线段都已经有一合适的开始点，但指向却相反，为此需要反转其
中一条参考线的方向。
在此为产生一顺铣路径，必须反向下面的那条参考线。

19  选取下面的那一条参考线，右击参考线。
20  从弹出菜单中选取编辑－反向已选。
21  点击刀具路径策略图标

，从策略选取器中选取精加工标签，然后选取线框 Swarf 精加工
选项。
22 严格按照下图在表格中输入相应的值:

23 选取部件余量

，打开以下对话视窗。
24 选取侧壁曲面 (参考线包围的) 并将它获取到部件余量对话视窗中的所选行(加工模式设置为
忽略)。

25 应用此部件余量对话视窗。

26 计算此线框 Swarf 精加工策略。

于是在两条参考线之间成功地产生一条新的线框 Swarfing 加工策略，策略产生过程中忽略
了原始侧壁曲面。

27 选取文件 – 保存项目，更新项目:
...\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\Wframe-Swarf

akela · 发表于 2013-11-20 00:52

aaaaaaaaaaaaaa

114464029 · 发表于 2013-12-15 08:26

顶顶顶顶顶顶

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