NX CAM培训--NX CAM型腔铣

NXCAM培训NX 产品事业部产品事业部 孙建锋孙建锋Sunjianfeng -NXCAM型腔铣1XIANSUMMERTECHNOLOGY型腔铣概述型腔铣概述型腔铣的适用范围非常广，可加工的工件可垂直或不垂直，底面和顶面可为平面或曲面，几乎适用于加工任意形状的模型。通常主要用于粗加工以切除大部分毛坯材料。2XIANSUMMERTECHNOLOGY型腔铣的特点型腔铣的特点刀轴固定，零件底面可以是曲面，侧壁可以不垂直底面。用边界、面、曲线和实体来定义零件材料。需定义毛坯材料。是2.5轴加工，适合于粗加工。3XIANSUMMERTECHNOLOGY型腔铣子类型模板型腔铣子类型模板模板图标英文名称中文含义说明CAVITY_MILL型腔铣基本的型腔铣操作，用于去除毛坯或IPW及部件所定义的一定量的材料PLUNGE_MILLING插铣刀具直上直下切除材料，效率高CORNER_ROUGH角落粗加工切削拐角中的剩余材料REST_MILLING残料加工基于层的残料进行加工ZLEVEL_PROFILE等高轮廓铣以平面切削方式对零件或切削区域进行轮廓铣ZLEVEL_CORNER角落等高轮廓铣精加工前一刀具因直径和拐角半径关系而无法到达的拐角区域4XIANSUMMERTECHNOLOGY型腔铣的主要界面型腔铣的主要界面5XIANSUMMERTECHNOLOGY加工几何体加工几何体零件几何：用于描述代表最终部件的几何体。零件几何：用于描述代表最终部件的几何体。零件几何：用于描述代表最终部件的几何体。零件几何：用于描述代表最终部件的几何体。毛坯几何：用于描述将要切削掉的原始材料的几何体毛坯几何：用于描述将要切削掉的原始材料的几何体毛坯几何：用于描述将要切削掉的原始材料的几何体毛坯几何：用于描述将要切削掉的原始材料的几何体检查几何体：用来定义不希望和刀具发生碰撞的几何体，比如固定零件的夹检查几何体：用来定义不希望和刀具发生碰撞的几何体，比如固定零件的夹具。具。裁剪几何体：用于进一步控制刀具运动范围，通过将裁剪侧指定为内部裁剪几何体：用于进一步控制刀具运动范围，通过将裁剪侧指定为内部或外部（对于闭合边界），或指定为左侧或右侧（对于开放边界），可或外部（对于闭合边界），或指定为左侧或右侧（对于开放边界），可以定义要从操作中排除的切削区域的面积。以定义要从操作中排除的切削区域的面积。可以选择零件表面的某个面或面域，常用于模具和冲模加工。指定的切削可以选择零件表面的某个面或面域，常用于模具和冲模加工。指定的切削区域必须是零件几何的子集。区域必须是零件几何的子集。6XIANSUMMERTECHNOLOGY切削模式切削模式 单向、往复、单向轮廓模式利用平行的线性刀路移除了大量材料 跟随周边（仅跟随周边几何体）、跟随部件（跟随指定的所有部件几何体）模式利用一系列同心切削刀路移除了大量材料，这些刀路可以向内移动，也可以向外移动。轮廓铣、标准驱动模式创建一个精加工刀路，该刀路跟踪开放区域或封闭区域中的部件壁 摆线使用环进行切削，以限制多余的步距并控制刀具嵌入。用户定义或系统定义的控制点将确定每种切削类型的初始进刀位置。7XIANSUMMERTECHNOLOGY跟随部件走刀跟随部件走刀从所有零件几何定义的轮廓进行偏置得到一系列同心线刀具路径，适合加工有凸台或岛屿的情况。横向进给方向不允许指定，总是朝向零件几何，也就是靠近零件的路径最后切削。8XIANSUMMERTECHNOLOGY跟随周边走刀跟随周边走刀刀具路径是沿切削区域（零件几何或毛坯几何）外轮廓产生一系列同心线来创建的。与切削区域的形状有关，是通过偏置切削区域外轮廓得到的。如果偏置的刀具路径与切削区域内部形状有交叠，则合并成一条刀具路径，并继续偏置下一条刀具路径，所有的刀具路径都是封闭的。横向进给时，一直保持切削状态，适合于粗铣。还需指定横向进给的方向：向外或向内。9XIANSUMMERTECHNOLOGY轮廓铣走刀轮廓铣走刀是按偏置切削区域轮廓创建刀具路径，可以通过附加刀路选项来指定多条刀具路径。10XIANSUMMERTECHNOLOGY标准驱动走刀标准驱动走刀类似于沿轮廓走刀方法，产生沿切削区域轮廓的刀具路径，但该方法与轮廓走刀方法不同，该方法产生的刀具路径安全按指定的轮廓边界产生，而不对其进行任何的修改，因此刀具路径可能产生相交，也可能产生过切的刀具路径。可以通过自相交选项来指定刀具路径是否允许自相交。只有在平面铣操作才有。11XIANSUMMERTECHNOLOGY摆线加工摆线加工摆线宽度摆线宽度摆线向前步长摆线向前步长是一种独特的加工方法，是用多重切削的方法来加工区域，在加工过程中刀具和载荷相对均匀。主要用于加工一些狭窄的切削区域。12XIANSUMMERTECHNOLOGY单向走刀单向走刀是生成一系列线性平行的单向切削刀具路径。在横向进给前先退刀，然后跨越到下一个刀具路径的起始位置，再以相同的方向进行切削。单向走刀方法生成的相邻刀具路径之间全是顺铣或逆铣。13XIANSUMMERTECHNOLOGY往复式走刀往复式走刀用于在横向走刀之后，产生和原来走刀方向相反的刀具路径。在横向进给时，刀具在“往（Zig）”与“复（Zag）”之间不提刀，并形成连续的平行往复式刀具路径。其刀具路径是一系列交错的顺铣与逆铣循环，特别适合粗铣。14XIANSUMMERTECHNOLOGY单向带轮廓走刀单向带轮廓走刀与单向走刀方法类似，只是在横向进给时，刀具沿区域轮廓进行切削，与单向走刀方法类似，只是在横向进给时，刀具沿区域轮廓进行切削，始终保持顺铣或逆铣切削。通常用于在粗加工后要求余量均匀的零件加工，始终保持顺铣或逆铣切削。通常用于在粗加工后要求余量均匀的零件加工，如侧壁要求高或薄壁零件。如侧壁要求高或薄壁零件。15XIANSUMMERTECHNOLOGY步距步距 步距是指切削刀路之间的距离。可以直接通过输入一个常数值或刀具直径的百分比来指定该距离，也可以间接地通过输入残余高度并使系统计算切削刀路间的距离来指定该距离。步距选项包括：恒定残余高度刀具直径可变16XIANSUMMERTECHNOLOGY恒定恒定恒定：允许在连续的切削刀路间指定固定距离。如果刀路之间的指定距离没有均匀分割为区域，系统会减小刀路之间的距离，以便保持恒定步距。17XIANSUMMERTECHNOLOGY残余波峰高度残余波峰高度 残余高度残余高度：允许指定残余高度（两个刀路间剩余材料的高度），从而在连续切削刀路间确定固定距离。系统将计算所需的步距，从而使刀路间的残余高度为指定的高度。由于边界形状不同，所计算出的每次切削的步距也不同。为保护刀具在移除材料时负载不至于过重，最大步距被限制在刀具直径长度的三分之二以内。18XIANSUMMERTECHNOLOGY%刀具平直刀具平直%刀具平直：允许指定刀具直径的百分比，从而在连续切削刀路之间建立起固定距离。如果刀路间距没有均匀分割为区域，系统将减小这一刀路间距以保持恒定步距 *对于球头铣刀，系统将其整个直径用作有效刀具直径。对于其他刀，“有效刀具直径”按 D-2CR 计算。19XIANSUMMERTECHNOLOGY可变可变（往复，单向，单向带（往复，单向，单向带轮廓）轮廓）20XIANSUMMERTECHNOLOGY可变可变（跟随周边、跟随部件、（跟随周边、跟随部件、轮廓铣和标准驱动轮廓铣和标准驱动）对话框的第一部分始终对应于距离边界最近的刀路。对话框随后的部分将逐渐向腔体的中心移动，如下所示。21XIANSUMMERTECHNOLOGY切削层参数切削层参数修改切削区间修改切削区间定义指定的定义指定的rangerange的每的每次切削深度次切削深度增加切削区间增加切削区间选择当前选择当前rangerange定义定义range Depthrange Depth的的值的测量参考位置值的测量参考位置（起始点）（起始点）切削范围生成方法切削范围生成方法22XIANSUMMERTECHNOLOGY自动生成自动生成23XIANSUMMERTECHNOLOGY用户定义用户定义可以通过手工添加，删除，可以通过手工添加，删除，修改切削范围。修改切削范围。24XIANSUMMERTECHNOLOGY增加切削区间的意义增加切削区间的意义为了使为了使型腔铣型腔铣切削后的余量均匀，可以定义切削后的余量均匀，可以定义多个切削区间多个切削区间RangeRange，每个切削区间的每个切削区间的每层切削深度每层切削深度Depth Per CutDepth Per Cut可以不同可以不同。大的三角形表示大的三角形表示RangeRange，小的小的三角形表示三角形表示Depth Per CutDepth Per Cut。25XIANSUMMERTECHNOLOGY单个单个26XIANSUMMERTECHNOLOGY全局每刀深度全局每刀深度全局每刀深度：添加范围时的默认值。该值将影响自动自动生成生成或单个单个模式中所有切削范围的每刀最大深度。下图说明了软件如何根据指定的全局每刀深度全局每刀深度值0.25进行调整。27XIANSUMMERTECHNOLOGY切削层切削层恒定恒定 将切削深度保持在全局每刀深度值最优化最优化 调整切削深度，以便在部件间距和残余高度方面更加一致。最优化在斜度从陡峭或几乎竖直变浅或变平时创建其他切削。最大切削深度不超过全局每刀深度值。（仅用于等高加工操作。）仅在范围底部仅在范围底部 切削不细分切削范围。只在范围底层进行切削。28XIANSUMMERTECHNOLOGY临界深度顶面切削临界深度顶面切削临界深度顶面切削只在单个范围类型中可用。使用此选项在完成水平表面下的第一刀后直接对每个临界深度（水平表面）进行切削（顶面切削）。这与平面铣中的岛顶面切削选项类似。29XIANSUMMERTECHNOLOGY空间范围空间范围-修剪由修剪由无：如果加工的零件是型芯，并且没有指定毛坯几何，选择无：如果加工的零件是型芯，并且没有指定毛坯几何，选择“无无”选项不能正确选项不能正确生成刀具路径。生成刀具路径。轮廓线（选中容错加工）：通过在每一切削层上，首先使刀具沿零件几何的外形轮廓线（选中容错加工）：通过在每一切削层上，首先使刀具沿零件几何的外形轮廓，然后向外偏置一个刀具半径值创建一条轨迹，由这个轨迹来定义毛坯。可轮廓，然后向外偏置一个刀具半径值创建一条轨迹，由这个轨迹来定义毛坯。可以不定义几何毛坯。以不定义几何毛坯。外部边（不选容错加工）：通过在每一切削层上，首先使刀具沿零件几何的外形外部边（不选容错加工）：通过在每一切削层上，首先使刀具沿零件几何的外形轮廓，然后向外偏置一个刀具半径值创建一条轨迹，由这个轨迹来定义毛坯。可轮廓，然后向外偏置一个刀具半径值创建一条轨迹，由这个轨迹来定义毛坯。可以不定义几何毛坯。以不定义几何毛坯。“修剪由修剪由”可使处理器在没有明确定义可使处理器在没有明确定义“毛坯几何体毛坯几何体”的情况下识别出部件的的情况下识别出部件的“毛坯几何体毛坯几何体”。30XIANSUMMERTECHNOLOGY空间范围空间范围-残留毛胚残留毛胚无：直接使用几何父节点组中指定的毛坯几何。无：直接使用几何父节点组中指定的毛坯几何。使用基于层：使用先前操作中的使用基于层：使用先前操作中的 2D 2D 切削区域来确定和加工剩余材料切削区域来确定和加工剩余材料使用使用3D3D：使用前操作加工后的剩余材料作为当前操作的毛坯几何。必须在父节点：使用前操作加工后的剩余材料作为当前操作的毛坯几何。必须在父节点组中指定毛坯几何。组中指定毛坯几何。31XIANSUMMERTECHNOLOGY残留毛胚残留毛胚IPW为了能够使数控加工程序的加工效率尽可能的提高，就需要知道在每一个加工的工序中，毛胚上的哪些材料被加工掉和没被加工，从而选择更合理的刀具长度，刀具直径等加工参数，提高材料的去除率。在NX中，表示每一个加工工序后仍然保留的未去除材料就叫残留毛胚（IPW）IPW一般被用作顺序的工序中的毛胚几何体。在型腔铣过程中，可以创建一个相关的IPW几何体，并且在型腔铣之后，这个IPW几何体可以被用来当作后续加工工序的毛胚几何体32XIANSUMMERTECHNOLOGYIPW的优点的优点利用IPW计算刀轨是数控加工发展的一个方向。它有以下优点：去除空刀，提高加工效率，缩短加工时间。在进退刀处，或在拐角余量较多的地方，有效避免突然的切削冲击，有利与高速加工，提高刀具寿命。可视化分析，为下一步加工策略提供较为直观的依据33XIANSUMMERTECHNOLOGY基于层的基于层的IPW基于层的IPW使用先前的型腔铣或者等高轮廓铣操作的2D切削区域来识别和加工余下的材料。这些先前的操作被称为参考操作。基于层的IPW限制在具有相同刀轴设置的的型腔铣或者等高轮廓铣加工作为先前操作，而余下的铣加工和参考操作必须属于相同的几何父节点。34XIANSUMMERTECHNOLOGY使用使用3D IPW3DIPW使用一个内部定义的3D模型来表示余下的材料。所有的铣削操作都能够处理一个3DIPW。如果换在使用其他类型的操作以便从一块毛胚上切除多余的材料，那么3DIPW将是一个合适的IPW选项。35XIANSUMMERTECHNOLOGY参考刀具参考刀具使用参考刀具参数可以使操作自动参考刀具参数可以使操作自动加工上一个刀具未加工到的拐角中剩余的材料。（该刀具直径要比参考刀具小）。“参考刀具”通常是指用来先对区域进行粗加工的刀具。系统计算指定的参考刀具剩下的材料，然后将剩余材料定义为当前操作的切削区域。参考刀具下的重叠距离和其他参数中的重叠距离含义相同，是指将待加工区域的宽度沿切面延伸指定的距离。在实际应用时，重叠距离应该限制在刀具半径内。36XIANSUMMERTECHNOLOGY使用刀柄使用刀柄 使用刀柄是可使用最短的带刀柄刀具在刀具路径中，避免与IPW或者毛胚几何、零件几何、检查几何发生碰撞，刀柄形状加上最小安全间隙值保证安全距离避免碰撞，任何引起碰撞的切削区域将被不加工。37XIANSUMMERTECHNOLOGY等高轮廓铣等高轮廓铣 通过定义一个陡峭角度的值来约束刀轨陡峭的切削区通过定义一个陡峭角度的值来约束刀轨陡峭的切削区通过定义一个陡峭角度的值来约束刀轨陡峭的切削区通过定义一个陡峭角度的值来约束刀轨陡峭的切削区域，只有当刀轨陡峭小于或等于指定的角度的区域才被加域，只有当刀轨陡峭小于或等于指定的角度的区域才被加域，只有当刀轨陡峭小于或等于指定的角度的区域才被加域，只有当刀轨陡峭小于或等于指定的角度的区域才被加工。陡峭角度由曲面法向与工。陡峭角度由曲面法向与工。陡峭角度由曲面法向与工。陡峭角度由曲面法向与Z ZZ Z轴的夹角来测量。轴的夹角来测量。轴的夹角来测量。轴的夹角来测量。38XIANSUMMERTECHNOLOGY等高轮廓铣与型腔铣的区别等高轮廓铣与型腔铣的区别等高轮廓铣不需要毛坯几何体。等高轮廓铣不需要毛坯几何体。等高轮廓铣具有陡峭空间范围。等高轮廓铣具有陡峭空间范围。当首先进行深度切削时，当首先进行深度切削时，“等高轮廓铣等高轮廓铣”按层优先进行排序，而按层优先进行排序，而“型型腔铣腔铣”按区域进行排序。按区域进行排序。39XIANSUMMERTECHNOLOGY陡角陡角 任何给定点处的部件陡峭度可定义为刀轴和面法向任何给定点处的部件陡峭度可定义为刀轴和面法向之间的角度。陡峭区域是指部件的陡峭度大于指定之间的角度。陡峭区域是指部件的陡峭度大于指定“陡陡角角”的区域。的区域。40XIANSUMMERTECHNOLOGY层到层层到层“层到层层到层”专用于深度加工，它可切削所有的层而无需专用于深度加工，它可切削所有的层而无需抬刀至安全平面。抬刀至安全平面。41XIANSUMMERTECHNOLOGY使用传递方法使用传递方法“使用传递方法使用传递方法”将使用在将使用在“进刀进刀/退刀退刀”对话框中所指定的任何信息。请注对话框中所指定的任何信息。请注意，在下图意，在下图 中，刀在完成每个刀路后都抬刀至安全平面。中，刀在完成每个刀路后都抬刀至安全平面。42XIANSUMMERTECHNOLOGY直接对部件进刀直接对部件进刀“直接对部件进刀”将跟随部件，与步距运动相似。“直接对部件进刀”与使用直接的传递方法并不相同。直接传递是一种快速的直线移动，不执行过切或碰撞检查。43XIANSUMMERTECHNOLOGY沿部件斜进刀沿部件斜进刀“沿部件斜进刀沿部件斜进刀”跟随部件，从一个切削层到下一个切削层，斜削角跟随部件，从一个切削层到下一个切削层，斜削角度为度为“进刀和退刀进刀和退刀”参数中指定的倾斜角度。这种切削具有更恒定的参数中指定的倾斜角度。这种切削具有更恒定的切削深度和残余高度，并且能在部件顶部和底部生成完整刀路切削深度和残余高度，并且能在部件顶部和底部生成完整刀路 44XIANSUMMERTECHNOLOGY在层之间切削在层之间切削“在层之间切削在层之间切削”可在深度加工中的切削层间存在间隙时创建额外的可在深度加工中的切削层间存在间隙时创建额外的切削切削,消除在标准层到层加工操作中留在浅区域中的非常大的残余高消除在标准层到层加工操作中留在浅区域中的非常大的残余高度。度。45XIANSUMMERTECHNOLOGY在层之间切削在层之间切削 一个典型的一个典型的一个典型的一个典型的等高轮廓铣等高轮廓铣程序的加工结果程序的加工结果程序的加工结果程序的加工结果46XIANSUMMERTECHNOLOGY在层之间切削在层之间切削 使用使用使用使用 在层之间切削在层之间切削 的加工程序的加工程序的加工程序的加工程序47XIANSUMMERTECHNOLOGY切削参数切削参数“切削参数”对话框包括以下选项卡：策略策略 定义最常用的或主要的参数。余量余量 定义余量（当前操作后剩余的材料量）和公差参数。拐角拐角 定义拐角和步进的刀轨运动。连接连接 定义切削运动间的所有运动。未切削未切削 定义未切削区域。更多更多 定义不在先前类别内的附加参数。48XIANSUMMERTECHNOLOGY策略参数策略参数49XIANSUMMERTECHNOLOGY余量参数余量参数余量参数余量参数部件余量：部件余量：指定部件几何体周围加工后剩余的一层材料 毛胚余量：毛胚余量：指定刀具偏离已定义毛坯几何体的距离。检查余量：检查余量：指定刀具位置与已定义检查边界的距离 修剪余量修剪余量:指定刀具位置与已定义修剪边界的距离 公差参数公差参数内公差：内公差：指定刀可以向工件方向偏离预定刀轨（触碰表面）的最大距离 外公差：外公差：指定刀可以远离工件方向偏离预定刀轨的最大距离 50XIANSUMMERTECHNOLOGY非切削移动非切削移动 非切削移动非切削移动控制如何将多个刀轨段连接为一个操作中相连的完整刀轨。非切削移动在切削运动之前、之后和之间定位刀具。非切削移动可以简单到单个的进刀进刀和退刀退刀，或复杂到一系列定制的进刀、退刀和移刀运动，这些运动的设计目的是协调多个部件曲面、检查曲面之间的刀路的提升操作。51XIANSUMMERTECHNOLOGY非切削参数非切削参数非切削参数中包括进刀，退刀，开始/钻点，传递/快速，避让，更多等页面。进刀进刀和退刀退刀 指定在封闭和开放区域里的进/退刀的参数。开始开始/钻点钻点 指定多个起点和预钻点 移刀移刀/快速快速 指定如何从一个切削刀路移动到另一个切削刀路。52XIANSUMMERTECHNOLOGY进给和速度进给和速度 进给率和主轴转速是操作的重要参数，对现场加工经验有很高的要求。在实际加工过程中，数控机床的操作面板上可以适时对进给率和转速进行调整53XIANSUMMERTECHNOLOGY常见问题：常见问题：要正确生成残料加工刀轨必须同时具备以下两个前提：a)设置了残料加工的操作与之前的操作必须在同一个工件几何体下。b)刀轨操作要按先后顺序。54谢谢 谢！谢！55