[2017年整理]学习PowerMILL必懂的应用技巧.docVIP

PowerMILL在高速铣削加工中的应用 数控加工设备与高性能刀具的发展使高速加工技术日趋成熟，极大地提高了模具加工速度。作为模具加工的重要手段，高速铣削成为近年来兴起的一种先进加工技术。高速加工采用高转速、快进给、小切深和小步距提高加工效率，出发点是在高速低负荷状态下的切削。高速主要是主轴高速、进给高速和空行程高速。低负荷意味着可减小切削力，从而减少切削过程中的振动和变形。使用合适的刀具，在高速状态下可切削高硬质的材料。大部分切削热通过切屑带走，从而减少甚至避免了零件的热变形。因此高速切削具有切削力小、加工过程平稳、加工质量好、效率高和可实现对硬材料(＜60HRC)以及零件精细结构的加工等诸多优点。高速切削对数控自动编程软件提出了更高的要求：1)保持机床的运动连续、平滑从而保证刀具负荷的稳定，避免刀具过载；2)生成的刀具路径连续，尽量减少进退刀，换向尽量采用圆弧过渡的方式，保证刀具运动轨迹的光滑，避免走刀方向和加速度的突然变化，保持稳定的进给运动；3)全程自动防过切处理能力及自动刀柄碰撞检查；4)能提供符合高速加工要求的丰富加工策略。PowerMILL集成了基于知识、基于工艺特征的多种独有加工方式以及全程防过切、适用于高速加工等功能，可对模具的整个制造过程提供一个理想的解决方案，是一款智能化的高速加工CAM软件。以下结合加工实例，介绍PowerMILL的加工编程过程以及模具高速加工策略和方法。一、PowerMILL加工编程步骤1.载入模型PowerMILL可利用PowerSHAPE直接造型或通过PS-Exchange模块读入多种常用主流CAD文件，充分利用各种软件的优势，从而大大提高编程的效率和质量。2.参数设定(1)坐标系的设定建立加工坐标系一般根据以下原则：一般取工作坐标系为加工坐标系；坐标原点要定在有利于测量和快速准确对刀的位置；根据机床坐标系和零件在机床上的位置确定加工坐标轴的方向。为了符合加工习惯，利用摆正器将零件上表面中心作为坐标系原点摆放工件，Z方向也可根据情况设置在工件的最高处或最低处。(2)毛坯大小的设定在PowerMILL中，毛坯扩展值的设定很重要。如果该值设得过大将增大程序的计算量，增加了编程的时间，如果设的过小，程序将以毛坯的大小为极限进行计算，这样很可能有的型面加工不到位或者在开始实际加工时出现干涉，所以毛坯扩展的设定一般根据实际毛坯大小设定并稍大于加工刀具的半径，同时还要考虑它的余量。(3)加工参数设定进给率的设定、进给高度的设定、开始点与结束点的设定、切入切出和连接方式的设定和刀具的设定等根据具体的加工工序及加工策略而定。其中设定刀具时最好将刀具名称与刀具尺寸联系起来，如名称为D6R2的刀代表刀具直径为6mm，圆角半径为2mm的圆角刀。这样命名有利于编程时对刀具的选用和检查。3.工艺分析及编制确定哪些特征能在一次装夹中完成，并安排加工顺序及使用的刀具，最后确定使用何种加工方式来完成。选择加工方式后，需要定义加工范围及加工参数。定义完参数后，由软件完成刀具运动轨迹的计算，并可进行加工仿真。如刀具轨迹不理想，可修改参数并重新进行计算或者直接对刀具轨迹进行编辑。4.仿真及后置处理生成所有刀具轨迹后可调入机床文件进行仿真，并通过专用后置处理程序将其转换为加工G代码。二、PowerMILL高速加工策略PowerMILL可实现对各种数控加工轨迹的生成、编辑及后置处理，同时还可对生成的加工轨迹进行仿真与校验，以保证生成的数控加工程序准确无误。在模具加工中，从规则形状毛坯到精整处理前的零件加工，铣削加工工艺一般可分为粗加工、半精加工、精加工和清角加工4道工序。1.粗加工策略粗加工的主要目标追求单位时间内的材料去除率，使后续半精加工或精加工余量均匀，并保证粗加工刀路的平稳、高效。由于轮廓区域清除铣削方式具有高效的环绕切削走刀及进刀设置，同时具有层间补刀功能，因此是最常用的粗加工方式。其下切或行间过渡部分应采用斜式下刀或圆弧下刀，并尽量采取顺铣的加工方式，刀具路径的尖角处要采用圆角的光顺处理以保证刀具负荷稳定，减少切削力的突然变化。若选中限制刀具过载选项，软件的智能余量识别功能可在大加工量、全刀宽、拐角等区域自动判定采用摆线加工，即刀具沿着具有一定半径的曲线运动，以圆弧运动方式逐次去除材料，对零件表面进行高速小切深加工，可有效避免刀具以全刀宽切入工件的方式生成刀具路径，使机床在整个加工过程中保持连续的进给速度，从而符合高速加工要求，延长刀具寿命。即粗加工中尽量采用以下加工策略：尽量采用从工件的中心开始向外加工的偏置加工策略，以减少全刀宽切削；在刀具易出现过载的区域采用摆线加工，如图1所示，可提高加工效率，延长刀具寿命，减少对