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SolidCAM高效加工解决方案--iMachining解读
作者:SolidCAM工程师 张朝安
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iMachining是SolidCAM公司最新研发的高效加工策略(HPC),是一个独一无二的高效加工(HPC)解决方案。iMachining具有以下两个特点:智能的刀具路径和智能的工艺参数。通过智能的动态切削参数生成智能的变体螺旋切削路径和优化的组合刀路轨迹,保证整个切削过程都能得到最优化的切削环境。

在传统的深切削慢进给加工策略中,由于采用较大的切削深度所以刀具、机床受载荷比较高;较慢的进给速度造成排屑不容易,加工缓慢;所以整体加工效率比较低。

在HSM高速加工中,通常都是以小的切深、大的进给进行加工,就是我们平时所说的小吃快进,HSM可以缩短生产的周期,但是单个加工工序的时间并没有缩短。

iMachining高效加工策略(HPC)可以实现大切深、大进给进行加工,并且可以实现动态调整。使用iMachining不仅可以缩短我们生产的周期,而且单个工序的加工时间也得到了大幅度的缩短。

高效加工(HPC)与高速加工(HSC)不同的是,他并不只限于提高切削速度和进给速度,而是把优化材料切除率放在首位,旨在通过提高单位时间的材料切除量和降低加工时间(基本时间和辅助时间)来进一步低加工费用。iMachining生成的所有刀路轨迹都是通过接触角来计算,接触角是指当刀具旋转轴为Z方向时,根据刀具和毛坯材料接触圆弧大小来定义接触角度,刀具会严格按照这个角度进行切削,不会超过我们设定的最大切削角。这种方式与我们之前定义的“行间距”有很大的不同,接触角方式可以使每次切削的毛坯更加的均匀(如图1所示)。并且所生成的路径步距是不恒定的。也就是说是以变化的路径步距进行加工。可以根据我们目标零件的形状自动产生摆线与螺旋组合的刀路轨迹。高的进给速度可以根据接触角的改变进行动态的调整;并且通过进给速度的调整和优化,保证了大切削深度的安全性。

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图 1

众所周知,在实际加工过程中为了在局部区域内保证最短时间完成加工,通常会使用螺旋的方式来完成切削,这些区域大多是没有加工到的地方,显然摆线加工的方式最为适用。摆线式高速加工过程中,刀具处于动态的全方位切削,刀体沿周边受力均匀,因此,刀具疲劳破坏的可能性就非常小;刀具向前切削材料也伴随着向后的空走刀,这样刀具有充分的时间冷却,同时,还能自动带走切屑,从而大大改善切削条件,而且摆线刀路可以避免刀具被工件材料包埋时的情况发生,但是摆线方式会延长加工时间,在整个摆线过程中大约会有30%到50%的时间是不切削的,所以为了即提高加工效率又缩短加工时间,iMachining提供了摆线与螺旋相组合的刀具路径解决方案。(如图2所示)

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我们先看下面图3所示,对于加工图形中边缘槽部分,我们传统的做法通常是以深切削慢进给进行加工,或者是用高速加工。一层一层地从外面往里面进行加工,那么他就必须分为多层进行加工(如图4所示)。

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(图 3)

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图4

但当你使用iMachining。那么你将会得到这样的刀具路径(如图5所示)。通过组合的刀具路径先以摆线的加工方式对边界区域进行加工,再以环绕的加工方式对残料区进行快速地去除残料。他的进给、速度、和步距会自动地进行调节。并且不磨削、不跳刀;光顺的刀具路径,使加工得更快更深不成问题。iMachining加工策略适合所有的加工,优化的转速和进给,避免发生断刀。由于传统的深切削慢进给刀具和机床的受载较大,排削的不容易等因素,因此iMachining加工策略与传统的深切削慢进给相比,大大的提高了加工效率和表面质量。

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图5

在高速加工中,采取的工艺方案通常是以高切削速度、高进给率和小切削量的组合,铣削的关键特征就是必须拥有高的主轴转速和高的进给速度,并且具有较短的刀具长度和圆弧连接的光顺刀路轨迹。高速加工中可以优化机床的加工性能,提高生产流程的稳定性。可以缩短整体的加工时间,但由于小切削用量的使用,使单个工序的加工时间并没有减少;而且高速加工对硬件的性能要求比较高,机床的承受载荷比较小,而且刀具磨损比较严重。iMachining加工策略通过接触角和进给速度的自由控制,自动产生摆线和环绕相组合的刀具路径,在iMachining中,提供了四种不同的进给速度(如下所示),iMachining所产生的加工代码,它的进给速度是不断进行变化的。通过最大最小接触角的控制确保了刀具负载的稳定,光顺的刀具路径避免任何切削方向的突然变化,减少切削速度的降低,从而可以实现大切深、大进给进行加工。

X99.947 Y49.105 F1556.18 (CA=27.)
X100.263 Y48.827 F1885.95 (CA=22.)
X100.574 Y48.523 F1556.18 (CA=27.)
X100.88 Y48.191 F1504.86 (CA=28.)
X101.18 Y47.826 F1971.41 (CA=21.)
X101.481 Y47.411 F2170.02 (CA=19.)
X101.774 Y46.946 F1971.41 (CA=21.)
X101.917 Y46.683 F2065.64 (CA=20.)
文章内容仅供参考 (投稿) (2010-9-29)
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联系:于小姐 女士 发送邮件 手机:13671134451
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佳工网友 施培华 (Email) 于2012-12-22 19:06:00评论说:
我们需看到(四面体+顶面)铣面、孔加工、螺纹加工,坐标设置,产生的G代码。高速切削我们已了解,反正电脑都自动计算的
。(电话:13701907437)


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