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如何使五軸cnc加工變得簡捷


  對于采用多軸機床的模具制造商來說,開發能充分發揮這些機床能力的CNC程序堪稱難題。其目的就是以最有效的方式充分利用機床附加軸的移動(工作台或刀架),同時使模具具有良好的表面光潔度。
  近年來,機床的同步移動愈加複雜,也使CAM軟件系統在數學和技術方面均面臨難題。加工技術的飛速發展,使可用于運行機床的高效NC程序的同步開發變得困難。
  另外,爲多軸機床而設計的軟件産品必須易于使用,並能糾錯。由于用于這些先進機床的材料、高精度刀具和附件成本非常昂貴,因此極微小的編程錯誤也會造成重大損失。
  基于這些前提,CAM軟件開發商所面臨的難題是如何將這些強大的編程功能與容易被用戶所理解的編程過程結合在一起。必須明確地闡述這些功能,才能引導用戶完成編程過程,從而避免在確定刀具軌迹時産生誤差。同時,不會使編程過程變得僵化或具有局限性。
  舊式思維
  爲了能向用戶提供多種加工方案,CAM軟件開發商總是將四軸、五軸加工分解成各種可用于各種刀具軌迹的專用功能。事實上,一些CAM開發商正是以他們能提供多種專用功能而感到自豪。
  開發該類型軟件的代價,是使該系統的功能變得令人難以理解。典型的終端用戶只能了解並利用有限的功能。業務繁忙的CNC程序員不可能記住CAM系統的衆多功能的用途,因此他們通常只根據自己最熟悉的功能進行編程,而忽視了其它功能。
  四個經過簡化的步驟
  關于先進加工功能的新理念均基于一種觀點,即任何五軸加工功能(無論多麽複雜),都可以用幾個簡單步驟進行界定。模具制造商采取了屢試不爽的方法設置模具生産程序:
  (1)需要加工的區域及加工順序。這一步驟以部件外形的複雜程度爲依據,往往最容易激發技術娴熟的機械師所具有的靈感。
  (2)加工區域中刀具軌迹應具有怎樣的形狀?是否應使刀具根據表面的參數化線條,按前後或上下順序進行切削,並將表面邊界作爲引導呢?
  (3)如何引導刀具軸,使與刀具軌迹相吻合?這一點對于表面光潔度的質量,以及是否在狹小的空間內采用較短的硬質刀具非常重要。模具制造商需要充分地控制刀具,包括刀具傾斜時産生的前後傾角。此外,必須考慮許多機床的工作台或刀架在旋轉時産生的角限位。例如,銑削/車削機床的旋轉程度就存在限度。
  (4)如何轉換刀具的切削路徑?如何在刀具軌迹的起始點,控制刀具由于複位或産生的位移以及刀具必須在加工區域之間産生的位移?轉換過程産生的位移在模具生産中非常關鍵,它可以消除證示線以及刀具産生的痕迹(可通過此後的手動抛光將其清除)。
  新思路
  沿襲機械師在決定對複雜部件進行五軸加工時的想法,是一個更好的開發CAM軟件的方法。爲什麽要將五軸加工功能分解,而不是爲程序員開發一種熟悉且易于理解的、單一的編程過程?
  這種先進技術將消除強大的功能和易用性之間的矛盾。通過將多軸加工方法簡化成一種獨特的功能,可使用戶很快就能熟練地充分利用産品的所有功能。CAM具有這種新功能後,可使五軸加工具有最大限度的靈活性和緊湊性。
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