动态外形铣削加工技术

动态外形铣削适用于模型偏置毛坯（如铸造、锻造类零件）2D轮廓曲线的粗、精铣削加工，其加工余量沿铣削轮廓是均匀的，如图6-52所示各图的加工余量均为3mm，因此也可用于粗铣加工后模型的精铣加工。动态外形铣削与前述动态铣削相比，其不仅有粗切刀轨，而且还可设置一条具有控制器补正的精修刀轨，可较好地控制精铣轮廓的尺寸精度。但粗切刀轨少了一个下刀选项，只能生成垂直下刀的刀路。

图6-52 2D动态外形铣削刀具轨迹与加工示例

a）凸台外轮廓 b）开放串连 c）挖槽内轮廓

1.动态外形铣削主要参数设置说明

动态铣削参数设置主要集中在“2D高速刀路-动态外形”对话框中，其串连曲线的选择，刀具的创建、贯通、共同参数与参考点等的设置操作与动态铣削基本相同。以下以图6-52a所示凸台外轮廓动态外形铣削为主进行介绍。

（1）模型偏置毛坯（如铸造、锻造类零件）设置 这类毛坯一般可采用图5-4所示对话框中的基于实体模型或STL格式文件方式设置。例如，图6-52所示设置的是加工面偏置3mm实体模型毛坯。

（2）“刀路类型”选项 如图6-53所示，与动态铣削相比，仅加工范围的串连信息与编辑按钮有效，下面的加工区域策略、关联到毛坯和避让范围、空切区域、控制区域等选项均不可用（图6-53中未截取这几个选项）。

串连曲线的选择：如图6-52中的加工曲线串连，其中图6-52b所示的开放曲线要注意串连曲线的方向与顺、逆铣的对应。若按图示箭头走向，则为顺铣加工。

图6-53 “2D高速刀路-动态铣削”对话框→“刀路类型”选项

（3）“刀具”选项 与前述介绍基本相同。图6-52a、b选用φ16mm平底铣刀，图6-52c选用φ12mm平底铣刀。

（4）“切削参数”选项 如图6-54所示，补正方向设置为左，确保以顺铣加工，第一刀补正3mm针对加工余量3.0mm设置，步进量为刀具直径的10%是考虑其可为半精加工，壁边预留量与底面预留量均为0考虑其包含精加工。

图6-54 “2D高速刀路-动态铣削”对话框→“切削参数”选项

（5）“外形毛坯参数”选项 采用系统默认设置。

（6）“Z分层切削”选项 用于深度较大、需要深度分层加工的场合，此处未设置。

（7）“精修”选项 如图6-55所示，精修1次，余量为0.5mm，控制器补正。注意精修进给速度与主轴转速可以设置得与粗切不同。

图6-55 “2D高速刀路-动态铣削”对话框→“精修”选项

（8）“进/退刀设置”选项 如图6-56所示，注意图中圈出的垂直、扫描角度等设置与图6-52中精修刀轨切入/退出刀轨的关系。

图6-56 “2D高速刀路-动态铣削”对话框→“进/退刀设置”选项

（9）“贯通”选项 图6-52所示的图形不勾选贯通设置。

（10）“共同参数”和“参考点”选项 根据需要设置。图6-52中的设置是，共同参数是深度-8mm、工件表面0、下刀位置3mm、参考高度6mm，参考点是进入/退出点（0，0，100）。

2.动态外形铣削设置例题与示例

（1）动态外形铣削设置例题 如下所示：(www.xing528.com)

例6-8 以图6-52a所示的凸台外轮廓动态铣削为例，图形轮廓串连与毛坯轮廓参数参见图2-65及图6-2中的说明，要求顺铣加工，图示位置为直线中点切入/切出，重叠量为2.0mm。

操作步骤简述如下：

步骤1：毛坯模型的准备图6-52a所示的毛坯是模型加工面偏置3mm加工余量的模型，如图6-57所示。毛坯模型创建时注意其模型层别必须与加工模型当前层别不同，且世界坐标系的位置必须相同。

启动图6-2b所示的加工模型（图中的实体模型可以不用），单击“文件”选项卡下的“合并”命令，导入准备好的毛坯模型。

步骤2：进入铣床模块，在“刀路”操作管理其中加载一个加工群组（Machine Group-1）。在“刀路”操作管理器中单击“毛坯设置”选项，系统弹出“机器群组属性”对话框“毛坯设置”选项卡，选中“实体”单选按钮，单击右侧的“选择”按钮，临时退出对话框，然后选择刚才导入的毛坯模型，并勾选“显示”选项，选中“实体”单选选项，使模型以红色实体的形式显示，设置完成后可在屏幕上清晰地看到毛坯模型。当然也可不显示毛坯模型，其不会影响后续的实体仿真。

步骤3：单击“铣床刀路”功能选项卡“2D刀路”列表中“动态外形”铣削功能按钮，创建一个2D高速刀路操作，会弹出“2D高速刀路-动态铣削”对话框，该对话框中主要参数的设置如下：

图6-57 毛坯实体模型

1）串连曲线的选择。选择图6-52a中的加工曲线，串连方向与拾取位置如图6-58所示。

2）“刀路类型”选项。参见图6-53，确认为“动态外形”铣削类型。

3）“刀具”选项。从刀库中创建一把φ16mm平底铣刀，修改刀具号、刀长补正和半径补正号为1，设置进给速率为400mm/min，主轴转速为6000r/min，下刀速率为100mm/min。

4）“切削参数”选项。参见图6-54设置。

5）“精修”选项。参见图6-55设置。

6）“进/退刀设置”选项。参见图6-56设置。

图6-58 加工串连的选择

7）“共同参数”和“参考点”选项。共同参数是深度-8mm、工件表面0、下刀位置3mm、参考高度6mm，参考点是进入/退出点（0，0，100）。

步骤4：生成刀轨与实体仿真等，如图6-59所示。图中标号①为刀路三维视图，标号②为刀路俯视图，标号③为路径模拟中途截图，标号④为实体仿真切削前状态，标号⑤为实体仿真切削中途状态，标号⑥为实体仿真切削结束状态。

图6-59 生成刀轨、路径模拟与实体仿真

（2）动态外形铣削设置示例 如下所示：

示例1：图6-52c所示动态外形铣削挖槽内轮廓的加工。将例6-6中的挖槽内轮廓动态铣削示例的壁边预留量修改为3mm，作为本示例的毛坯模型，接着开始本示例动态外形铣削加工。与例6-8不同的设置选项有“刀具”选项：φ12mm平底铣刀，修改刀具号、刀长补正和半径补正号为2；“切削参数”选项：步进量15%，最小刀路半径10%。

示例2：图6-52b所示动态外形铣削开放串连曲线侧壁动态外形铣削加工。将例6-6中的开放串连轮廓动态铣削的壁边预留量修改为3mm，作为本示例的毛坯模型，接着开始本示例动态外形铣削加工。与例6-8不同的设置选项有“切削参数”选项：步进量10%，最小刀路半径50%。

注意

读者也可尝试参照例6-8的方式创建模型加工面偏置3mm加工余量的毛坯模型，合并后指定其为毛坯，进行外形动态铣削加工。另外，还可尝试将图6-57所示的毛坯实体模型另存为*.stl格式文件，然后尝试练习用文件方式调用STL格式的毛坯文件进行毛坯的设置。通过这些毛坯的创建，也许会形成您对毛坯创建的新认识与习惯。