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2022-07-19 23:34:03
利用CAM软件发挥机床的最大潜力
利用CAM软件发挥机床的最大潜力 2011年12月09日 来源: 凡是在CAM软件能够充分利用机床功能的地方,应该能够识别特殊的项目,以此给用户带来利益,并最大程度地开发和发挥铣床的潜力。
撰写本文的目的是为了超越一般性的论述,并区分出特殊的项目,通过CAM软件利用机床的各种功能给用户带来更多的利益。
CAM系统对您后处理器的认知达到了怎样的程度?
许多CAM软件可用于生成刀具路径的工艺数据和编写中性格式的输出文件,例如APT CL数据。然后通过一个外部的后处理器程序,将中性数据转换成机床专用格式,其焦点集中在机床的动态特性和控制系统信息上。当然,这种传统的工艺已经成功地在实际中得到了应用。然而,刀具路径计划与后处理步骤之间的脱节,意味着后处理器无法接近机床功能的某些信息。同样,CAM程序往往是与目标机床的具体细节互相分离的。在多轴应用领域中,采用集成后处理器技术的好处是:能够使其在多轴应用领域中更加生动。
图1 图像模拟,图中所显示的蓝色部分随着轴线的方向而变化
局部编程坐标系统
附加信息可以从CAM系统传递到后处理器中,以帮助提高机床的性能,通过这个例子可以对局部编程坐标系统进一步描述。大部分CAM系统是通过对局部坐标系统或框架的定义,在任意方向上对简单的几何图形进行操作的。例如一个孔径、型腔隐窝和雕刻的字母,其编程也是在这个方向上产生的。然后对后处理器作出必要的调整,这样经过后处理的加工指令被转换成相应的定义零件原件,并作为机床的参考值。那么您的后处理器了解零件设置坐标系统(NCS)和局部坐标系统框架吗?对于许多机床的控制器而言,可以利用这个信息和固定循环进行2D编程。
多轴钻孔模式的连接功能
另一个例子与CAM软件有关,它具有与多轴钻孔模式的连接功能。如果CAM软件知道机床的控制具有中心点管理功能,那么这些钻孔顺序之间的连接路径(一般按照预定的安全位置移动)就会利用这种控制能力,再加上一条同步化碰撞检查连接路径,使刀具接近工件,防止其发生碰撞或避免因连续向安全区运动而造成加工周期的延长。有了这种信息以后,就可以使机床的工艺得到更好的保证,机床的性能也能进一步提高。
CAM系统对您机床的了解究竟能达到什么水平?
由于机床的大小、功率、应用目的,以及其他的限制和局限性等问题,所以机床具有不同的功能,针对这些不同的情况,制订不同的应用策略,这对CAM软件系统来说是很有帮助的。
其中,有一个最终用户可能拥有用于生产大型模具的设备,以及生产电极用的小型高速加工机床。因此,在一个工厂里可以配置多台生产能力不同的铣床。
CAM软件可以将焦点集中在工业元件上,而市场希望看到不同的类型,但却具有广泛基础的解决方案,其中在实例中所提到的最终用户,可使用一种能够适合于各类机床和应用范围的软件产品,以提高机床的加工性能。
图2 采用多轴分度方法生产的锻件,可采用硬态铣削加工
5轴加工
在5轴加工中心中,可明显地找到它们的某些不同特性。它们之间的区别非常明显,例如动力布局,无论旋转轴是否带有刀具;无论旋转轴是如何设计到机床之中的,无论各轴之间是否相互垂直或呈现不同的角度。
5轴加工确实是一种强有力的加工方法,对改善工具、减少工件的调试装卡次数和提高表面质量有很大的好处,并允许刀具接近复杂的几何形状。但从处理大质量(如机床和零件)时的复杂动力学原理角度来看,采用全5轴模拟解决方案并不能很理想地适用于每个应用领域。
4+1加工工艺
在许多模具应用领域中,用户可以通过寻求固定支撑轴,并积极利用旋转轴的新解决方案来获得5轴加工在工装和调试中的更高效能。这种工艺称为4+1加工工艺。除了提高机床的动态性能之外,一般来说,这种工艺也充分利用了机床上旋转轴(C轴)的较高性能优势。
模具元件常常带有小半径的特点,从而能够生产出带有圆角和边缘的成品零件。从经验来看,这些特点是由附加的EDM工艺造成的。今天,这些特点往往采用5轴机床加工。生成这些特点所要求的小直径刀具达到的效果,是采用延伸长度较长的长刀具所不可能达到的。对于小直径刀具,如果其长度较短并带有较粗的锥度轴,那么其加工性能就能得到进一步的改善。一般来说,使用5轴加工能够适应和满足粗轴加工工具的需要。
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