基于NX18899軟件的多軸聯(lián)動開粗新功能的應(yīng)用

摘要：使用NX1899軟件的多軸聯(lián)動開粗功能，用戶可以對刀具路徑進(jìn)行超快計算，實現(xiàn)Z層多層銑削，可以縮小公差范圍，進(jìn)行高度準(zhǔn)確、強(qiáng)大的銑削作業(yè)?？梢钥旖莸纳傻堵?，實現(xiàn)多層加工。有效的改善了2D纏繞刀路實現(xiàn)多軸加工的繁瑣情況，降低技術(shù)人員的勞動強(qiáng)度，提高了加工效率。

關(guān)鍵詞：CAM;多軸開粗;優(yōu)化刀路

中圖分類號：TG502.13 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2020）04-0-01

前言

CAM是利用計算機(jī)輔助完成從生產(chǎn)準(zhǔn)備到產(chǎn)品制造整個過程的活動，即把計算機(jī)與機(jī)床相聯(lián)系，用計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行制造過程的計劃、管理以及對生產(chǎn)設(shè)備的控制與操作的運(yùn)行。

市場上設(shè)計技術(shù)人員經(jīng)常使用的專業(yè)的CAM軟件有UGNX、Powermill、mastercam、caxa、中望CAD等。其中UG（Unigraphics NX）是德國Siemens ;PLM Software公司出品的一個產(chǎn)品工程解決方案，它為用戶的產(chǎn)品設(shè)計及加工過程提供了數(shù)字化造型和驗證手段，在國內(nèi)機(jī)械制造行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)有。NXCAM提供了銑削加工、車削加工、點位加工和電火花切割加工等多種加工方法。根據(jù)已有CAD模型數(shù)據(jù)進(jìn)行刀位軌跡的自動運(yùn)算，并保持與模型完全相關(guān)，最終實現(xiàn)產(chǎn)品的加工制造。2019年12月份，NX推出了1899版本，界面優(yōu)化了很多，圖標(biāo)重新設(shè)計過，更多的是增加了很多CAM功能，在CAM操作便捷性方面做出了很多改進(jìn)。下面就針對CAM模塊中的多軸開粗功能做一些闡述。

圖1;工件輪廓? ;圖2;生成多軸刀路

如圖1零件，工件槽底是圓柱面，側(cè)壁指向圓柱軸線。在NX1899版本之前，此類產(chǎn)品的加工往往是通過2D刀路纏繞功能來實現(xiàn)。首先將槽底的圓柱面進(jìn)行展開，提取出槽輪廓曲線。再次用2D平面銑功能，選擇輪廓邊界，生成2D銑削刀路。再將刀路轉(zhuǎn)化成連接的曲線。最后將生成的曲線纏繞到圓柱面上。再進(jìn)入創(chuàng)建多軸銑模塊，驅(qū)動選擇曲線、點模式，選擇纏繞上去的曲線，投影選刀軸，刀軸選遠(yuǎn)離直線，生成所需要的多軸加工刀路。

該方法操作繁瑣，需要考慮的因素多，耗費(fèi)時間長，而且刀路轉(zhuǎn)曲線之后纏繞到工件表面上極容易斷開不連續(xù)。在NX1899推出多軸開粗模塊后，這些問題迎刃而解。

如圖1工件。打開工件模型，選擇加工模塊。建立加工坐標(biāo)系，建立好粗加工刀具。經(jīng)測量得知，加工最小半徑為R5，可選擇直徑為8R0.5的圓鼻刀進(jìn)行創(chuàng)建。

一、創(chuàng)建輔助曲面及毛坯

進(jìn)入到建模應(yīng)用模塊，進(jìn)入草圖模式，繪制槽底圓和工件外輪廓圓，用拉伸命令創(chuàng)建兩個圓柱片體，長度與工件同長即可。在建模狀態(tài)下，創(chuàng)建工件毛坯體，隱藏備用。

二、輸入主要參數(shù)

進(jìn)入到mill_multi-axis中的多軸粗加工模塊。選擇剛創(chuàng)建的直徑為8的刀具。在“指定驅(qū)動底面”選項卡中選擇以槽底部直徑所創(chuàng)建的圓柱片體。因在“驅(qū)動底面幾何體”選擇框中只能同時選擇一個幾何體，生成一個槽的刀路。而該工件有兩個矩形槽要加工，所以通過選擇第一步所創(chuàng)建的槽底片體，能夠?qū)崿F(xiàn)多槽的同時加工。根據(jù)工件的精度要求輸入底面余量。深度模式選擇offset from floor。驅(qū)動頂面選擇創(chuàng)建的工件槽頂最大輔助圓柱片體。如果不需多次下刀，范圍類型選擇“自動”，則會產(chǎn)生唯一底層刀路。如果根據(jù)槽深需多次下刀開粗，范圍類型則選擇“指定”，切削數(shù)選擇多次下刀數(shù)量。切削類型根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇，選擇“自適應(yīng)”或“跟隨部件”皆可，其中“自適應(yīng)”加工模式是NX12版本以后新加功能，適合大吃刀量加工。切削模式有“往復(fù)”“單向”“螺旋”三種模式可選，在一般情況下，為了提高效率，我們選擇“往復(fù)”就可。步距選擇“恒定”，數(shù)值為圓鼻刀底部平面尺寸的70%即可。

三、輸入幾何體選項參數(shù)

幾何體選擇默認(rèn)。指定部件選項選擇工件建模實體。顯示在建模模式中建立工件的實體毛坯，在毛坯選項中進(jìn)行選定。指定范圍環(huán)選項是指出現(xiàn)多個區(qū)域刀路的情況下，通過選擇輪廓線來確定所需要的刀路。通過上述操作，最終同時生成兩個槽的刀路，如果只保留一個的話，則通過選擇被保留的封閉輪廓線即可。進(jìn)給率、切削速度及非切削參數(shù)根據(jù)具體加工情況來選擇。切削順序選擇“深度優(yōu)先”，切削方向選擇“順銑”。關(guān)閉“自下往上切削”選項卡。進(jìn)刀類型選擇螺旋進(jìn)刀，最后生成如圖2所示的刀路，并進(jìn)行3D毛坯加工模擬。最后通過多軸后處理生成G代碼。

結(jié)語

綜上所述，NX多軸開粗聯(lián)動模塊操作簡單，設(shè)置量少，生成刀路簡潔。適用于側(cè)壁指向軸線的多軸開粗加工。利用NX CAM多軸聯(lián)動開粗功能，用戶可以對刀具路徑進(jìn)行超快計算，實現(xiàn)Z層多層銑削，可以縮小公差范圍，進(jìn)行高度準(zhǔn)確、強(qiáng)大的銑削作業(yè)。對輪廓不是很復(fù)雜的葉輪開粗加工同樣有效，再配合外形輪廓銑精加工就能夠得到合格產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：孫濤（1976—），男，漢族，山東泰安市人，泰山職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師職稱，研究方向：數(shù)控自動加工，CAD/CAM。