在毛坯的粗加工中,虽可采用插削等其他加工形式,但等高切削仍是实际加工中最常用的形式。Cimatron提供了POCKET、ZCU T、WCU T 三种工序来支持这种加工形式。由于WCUT︱ROUGH工序具有高效的环绕切削走刀及智能化的进刀设置等优点,同时具有独特的层间加工功能,因此是最常用的一个粗加工工序。
理想的半精加工应基于粗加工后毛坯的留残来进行刀轨计算,Cimatron具有独特的最佳事前优化技术,使用WCU T ︱ROU GH 工序,并选择加工参数中的WITHSTOCK选项,可使刀具轨迹根据粗加工后毛坯的残留情况来生成,不仅彻底消除了空刀现象,而且刀具的切削载荷更合理,轨迹更流畅,相比采用事后优化技术能生成更理想的半精加工刀轨。通过合理设置层间加工参数,可使两个切削层之间的毛坯残留通过沿加工面的再加工得到清除,与通过减小层降高度来提高零件表面加工精度的方法相比,可在达到相同效果的前提下,大大提高加工效率。
另外,不同的面可能需要设置不同的过切量。这可以通过将有不同过切要求的面分别定义为零件面组1 ( PART SURF) 及零件面组2 ( PART2SURF) ,并设置不同的偏置值来实现。
3 应用案例
3. 1吊钩锻模型腔的加工
吊钩锻模为典型的HAL F 模,型腔上下对称,下模的三维实体模型如图3 所示。毛坯的边界尺寸为240 mm ×240 mm ×60 mm ,上下平面及四周轮廓已精加工。现需要在加工中心上完成定位孔及整个型腔的加工,生成的加工工序如下:
(1) 粗加工按深度分两个工序进行
提取型腔轮廓线,采用POCKET ︱CONTOURROU GH + FINISH ,刀具采用直径为Ø12 mm 的平底铣刀,加工深度范围0~ - 1. 50 mm ,以SPIRALCU T 的走刀形式一次完成飞边槽的粗精加工
余下部分采用WCU T ︱CONTOUR ROU GH ,刀具仍为直径Ø12 mm的平底铣刀,加工深度范围- 1. 50 mm~minpz , 以SPIRAL CU T的走刀形式进行型腔的等高粗加工。由于平底铣刀无法加工到型腔底部较平坦的部分曲面,因此需要使用球刀对型腔进行二次粗加工。
(2) 半精加工
采用WCU T ︱CONTOUR ROU GH ,刀具采用直径为<10 mm 的球头铣刀。加工参数选择SPI2RAL CU T、WITH STOCK、BETWEEN LAYERS :ON SRF ,加工型腔底部的残留余量。
(3) 精加工
采用WCU T ︱CONTOUR FINISH ,刀具采用直径为<6 mm 的球头铣刀。加工深度范围- 1. 50mm~ minpz , 加工参数选择SPIRAL CU T、BE2TWEEN LAYERS : HORIZ。采用基于自动斜率分析结果的分区域加工,陡峭面采用等高加工,平坦面采用沿面环切进行精加工。
(4) 清根加工
采用REMACHIN ︱CL EANUP , 采用直径为<4 mm 的球头铣刀。加工参数选择PREV. TOOL=BALL6 ,SPL IT HORZ VERT ,主要用于吊钩凸耳处的清根及清除其它局部曲率半径较小处的残留。
经上述工序加工后,吊钩锻模的加工仿真结果如图4 所示。
3. 2 复印机面板按键模的电极加工
按键模型腔的电极模型如图5 所示,毛坯的边界尺寸为100 mm ×85 mm ×35 mm ,上下平面及四周轮廓已精加工,加工深度范围为0~ - 15 mm。现需要在加工中心上完成定位孔及整个型腔的加工,生成的加工工序如下
(1) 粗加工按深度分两个工序进行
使用WCU T ︱CONTOUR ROU GH 工序,采用直径为Ø10 mm 的平底铣刀,加工深度范围0~ - 15mm ,以STOCK SPIRAL 的走刀形式去除按键群周围的毛坯余量。
使用WCU T ︱CONTOUR ROU GH 工序,采用直径Ø4 mm 的平底铣刀,加工深度范围同上,选择WITH STOCK,去除上一工序没有去除的按键间的毛坯余量。
(2) 半精加工
由于粗加工后毛坯余量较均匀, 可直接使用WCU T ︱CONTOUR FINISH 来进行半精加工,采用直径Ø4 mm 的球头铣刀。层间加工参数选择BETWEEN LAYERS : HORIZ , PARALL EL CU T ,采用自动分区域加工,电极侧面采用等高加工,上下表面采用沿面水平切削进行精加工。加工面选择所有模型面,SRF OFFSET = 0 ,电极表面切至模型尺寸。
(3) 精加工
为了补充放电间隙,需要对不同的电极面进行过切。使用WCU T ︱CONTOUR FINISH 工序,刀具仍为直径4 mm 的球头铣刀。通过在模型上对电极的侧面及上表面设置不同的颜色,然后在该工序定义零件面的过程中使用BY CRITERIA 选项,选择所有电极的侧面为PART SRF , 上下表面为PART 2 SRF 。然后分别设置SRF . OFFSET =- 0. 15 ,PART2 SRF. OFST = - 0. 08 ,使电极表面形成不同的过切量。加工参数选择BETWEENLAYERS: HORIZ , PARALL EL CU T。电极侧面的等高精加工刀轨如图6 所示,电极上表面的沿面平行切削刀轨如图7 所示。