登录

手机号:
验证码: 获取验证码

巧用 PowerMill “点分布”打造属于你的高光时刻

2021-07-13 09:54:03 栏目:新闻动态 浏览:275

“高光时刻”是这两年比较热门的词汇,我们都梦想着属于自己的高光时刻,走上人生的巅峰。别人的高光时刻是这样的:

image.png



而属于我们机械人的高光时刻是这样的:
image.png
镜面——是指机械切削加工后,得到非常好粗糙度的传统代名词,能清晰倒影出物品影像的金属表面。镜面加工——是金属切削加工的最高境界,是提高机械部件使用寿命的最有效手段之一。

传统的减材铣削方式,在零件表面总会留下微细的凸凹不平的刀痕,出现犬牙交错的峰谷现象,精加工后的表面用放大镜或显微镜仍能观察到。这就是零件加工后的表面粗糙度,过去称为表面光洁度。镜面加工一般是工件表面粗糙度 <0.8um 的表面时,称:镜面加工。要达到镜面加工的效果,机床、刀具、冷却方式、编程软件一个都不能少。简单的说需要:高的线速度,低的进给,选择合适的切削液等,还必须配合 CAM 软件优化的刀路算法!


PowerMill 是 Autodesk 旗下数字化制造的高端 CAM 软件之一,支持 2~5 轴铣、车及机器人离线编程。同时还具备增材制造模块,以实现增减材一体化。PowerMill 也是最早提出“点分布”概念的 CAM 软件。其强大的 “点分布”功能,不仅可以提高工件的表面光洁度,而且还可以显著提升加工效率。如车灯模具的反光碗、电镀件、光学仪器等表面质量要求很高的工件,多采用“点分布”功能,以达到镜面加工的效果。



“点分布”的原理

下面左图是没有使用“点分布”的刀具路径,右图是使用“点分布”的刀具路径:


image.png


“点分布”的应用场景

主要针对高光工件,这类产品又大致分为两种类型:一种是平滑过渡的 G2 连续曲面。一种为曲面之间为 G0 过渡并要求保持尖锐棱角的产品,如光学产品、模具等。以下分别针对这两种典型情况介绍点分布设置的方式。

1、过渡平缓的 A 级曲面,如汽车车身外表面或者外覆盖件模具型面:

以行业常见的机床亚太菁英为例,机床控制系统为 Heidenhain iTNC530,切削刀具为日立球刀。点分布的参数设置如下:
1626141411407573.png1626141580894561.png1626141500651832.png


要点:网格系数越小则三角化网格的精度越高,加工模型也更逼近理论模型,刀路计算的时间也越长。同时在加工大曲率平缓的模型时还必须“限制最大三角形长度”,以保证加工质量。


2、G0 过渡并要求保持尖锐棱角的高光部件,如车灯导光条模具及精密光学部件等:

以行业常见的机床 GF 为例,机床控制系统为 Heidenhain iTNC530,切削刀具为日立球刀。点分布的参数设置如下:
1626141824961236.png1626141793337693.png1626141844752300.png


“点分布”的应用技巧

1、关于点间距离的定义范围:
点间距离越小,刀路计算越精细但不合理的点间距离会造成:计算时间过长或加工时机床的抖动。如果降低进给率以后再加工,机床不抖动,则和参数设置无关;如果还是抖动,则可能和点分离值设置不合理有关系。

点间距离值的计算公式:

点分布的“点间距离”值可以通过以下公式计算后得到的值大于机床的响应时间。响应时间可以通过机床说明书或机床生产厂家获得。

=“点间距离”值(mm)---点分布表格中设定的“点间距离”值
=进给速度(m/min)---进给率表格中设定的“进给速度”


60*X/F >机床最小响应时间

举例:假设某机床最小响应时间为 2 毫秒,进给率 = 1.671m/min 最大点分离距离 = 2mm

计算结果:60*2/1.671 = 71.8 msec


而该机床最小响应时间为 2 毫秒,说明我们的参数设置没有超过机床的极限值。

2、关于点间角度的定义:

在五轴联动加工,有时会遇到 轴在原地一瞬间旋转了 180° 的问题,造成工件表面刀纹。这是由于机床硬件的万向锁定的影响。万向锁定是多轴机床的特定配置,当刀轴因一个或多个刀具路径点的位置而与至少一个旋转轴对齐时,会出现此问题。如下图摇篮式五轴,工作台在一瞬间旋转了 180°

image.png

通过限定点间角度,可使多轴加工更加流畅和平稳,避免旋转轴的剧烈运动造成的刀纹。


综上所述:PowerMill“点分布”功能,不仅可以提升加工效率,还能改善工件的表面品质,进而满足镜面铣削的要求。巧用 PowerMill 点分布,你就是 CAM 界最亮的仔,打造属于你的高光时刻!