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Vericut切削速度优化原理和方法

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发表于 2014-2-22 19:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
一、

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优化原理:
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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。
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       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。
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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。
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具体可以参考下图1。
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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):

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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。

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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。

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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。

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2.        恒定切屑厚度方式优化(Chip Thickness):

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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。

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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。
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可以参考下图2。
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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。

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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。

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3.        两种方式结合优化:

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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。

* U; M3 I: z4 O
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发表于 2014-3-1 18:02 | 显示全部楼层
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!
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发表于 2014-3-3 20:26 | 显示全部楼层
谢谢分享谢谢分享
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发表于 2014-3-6 22:48 | 显示全部楼层
优化的作用很大的
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发表于 2014-3-7 11:09 | 显示全部楼层
给力!UG论坛更给力
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发表于 2014-3-8 10:38 | 显示全部楼层
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!
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发表于 2014-3-8 11:06 | 显示全部楼层
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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