盆锣 锨珧8 产园圆圈殴害能圆固田园强究臼解析E d g e C A M 的创新思维一一多轴加工篇南昌航空工业学院付春林【摘要】随着多轴数控机床的广泛应用，越来越多的企业发现，多轴编程工作已经成为了影响加工效率的一个瓶颈。本文介绍了E d g e C A M 产品在多轴加工方面的创新之处以及化繁为简的两个特点。【关键字】E d g e C A M 多轴方n - r -随着多轴数控机床的广泛应用，越来越多的企业发现，多轴编程工作已经成为了影响加工效率的一个瓶颈。这里我们力图为大家提供一个简单而可靠的解决方案一一E d g e C A M 产品在多轴加工方面的创新之处以及化繁为简的两个特点。其一，首先我们先来了解一下产生这个瓶颈问题的根源。多轴加工准确地说应该是多坐标联动加工。当前大多数控加工设备最多可以实现五坐标联动，这类设备的种类很多，结构类型和控制系统都各不相同，在三坐标铣切加工和普通的两坐标车削加工中，作为加工程序的N C 代码的主体既是众多的坐标点，控制系统通过坐标点来控制刀尖参考点的运动，从而加工出需要的零件形状。在编程的过程中，我们只需要通过对零件模型进行计算，在零件上得到点位数据即可。而在多轴加工中，不仅需要计算出点位坐标数据，更需要得到坐标点上的矢量方向数据，这个矢量方向在加工中通常用来表达刀具的刀轴方向，这就对人们的计算能力提出了挑战。目前这项工作最经济的解决方案是通过计算机和C A M 软件来完成，众多的C A M 软件都具有这方面的能力。但是，这些软件在使用和学习上难度比较大，编程过程中需要考虑的因素比较多，能使用C A M 软件编程的人员成为了多坐标加工的一个瓶颈因素。其次，即使利用C A M 软件，从目标零件上获得了点位数据和矢量方向数据之后，并不代表这些数据可以直接用来进行实际加工。因为随着机床结构和控制系统的不同，这些数据如何能准确地解释为机床的运动，是多坐标联动加工需要着重解决的问题。这里我们首先来看看不同的机床结构对加工程序的影响。我们以五坐标联动的铣切设备为例，从结构类型上看，分为双转台、双摆头、单摆头单转台三大类，每大类中，由于机床运动部件的运动方式的不同而有所不同。例如，就拿直线轴z 轴为例，对于立式设备来说，人们编程时习惯以z 轴向上为正方向，但是有些设备是通过主轴头固定而工作台向下移动，产生的刀具相对向上移动实现的Z 轴正方向移动，又有些设备是工作台固定理论实施篇，塑婴bn 】k 轴乳；l J 上移动声牛的刀县向上移动；在刀具参考坐标系和零件参_ 母坐标系的相对芙系中，小同的机床结构计三E 标加I 中心投有什么嚣响但是对于多轴联础的设备来说，就T 、同了运曲相对逛础盖系的不同时加工程J 芋宵菅币同的要求；其次由下机床控制系统的小| l j l 月肆补偿的方式承! 柙序的捂式也椰青不同的要求圜此，仅仅利用C A M戟作计算m 点位数据椰点壁方向并不能真正地满足最终的船【需要这螳点位敫据和矢是方刚数据就是编程人员常常提到的前置立件。我们垭需要枉后期，利用另讣的I 其将进些前氍文件转接成遥台机床使用柏槐_ 程序这个E 具就是 们常说的后处理。后灶理的制作需要由孥业人品利用各种软件T 具采完成虽然大多数的C A M 软件鄢能姆提供遍觉r 其模块，但足，这项工作报难由工程技术人员来完成，它对人员的综合能力要求很高4 ：倪蛰r 解c A M 软件平台的使用还需要使用些程牟开发语言和I 。硅卧车f “一些软什公司抓住这个商机争fJ 研发这类T 其转抖来满足市场的需理遮才是多啦杯加工瓶颈的 I l 源所在现在袭们来看FE d e c A M 娃如何解捷这些问题的。首先我们来了解一下生成刀位坐标点刊月轴先量数据的过程，也就是月其路径的生成过程，不同的c A M 系统在计算川且路径的过程中，郜是通过参数设鹫对话推米氆行受互由使用者输入相差参数和对象然后计算机进行计算处理E d g c c A M 也不例外，但是E d g e c A M 有两十独特之处：其，E d 驿c A M 并没冉像其他软件那样提供丁众多定型的加工肇略，而是在一个“五辅加工”的框架下粜成丁所有的加1 策略和所有的7 J 轴控制方式这砦加工策略和川轴控制方式可以任意蛆奇增加r 使用的灵活性异外，还宥一些速逝控制、检查璇设程、引导性置、扭加工选项等功能描足对刀具路径进行调整优化的需要，F 图为“五轴加I 中参数设匿对话框中的两个页血：4 7 ，厘召 啪簦琏8 产冒翻豳瞳穿骰暖盆豫究麓其。，F A g C C A M 为了使用着能档更方便使捷地生战刀具路径，定制了四十常用的加工方法也就是) i 1 1 I - 肇略和刀轴控制方式典型的组合方式，它们分剐是：四轴旋转铣、五轴假刃铣、岔铺平行精加j 。、五轴卦强铣这些加工疗往简化了参数设截页面，井提供r 参数说明图解，惶用青只需要点击参数栏目即可看到这些参数的汴释图片和动画，可以很赢观地理衅眷十参数的含义和要点当然如累生戚的刀具路径不理想，坯町以在“五轴加工”中提供的详细参数进行微调。变互式的参数设置面中点击任意参数栏目可见注释躅片或动画在加工策略上，E d g e C A M 利用了以上这两个特点相互支捧的优势，精足丁不同囊型的用户和不同类型零件的编程需要。“五轴加工“加工方i 虫灵括多变，宠醯常规的设计蛤使用者提供丁更大的想象力发挥的空间，定制成型的四十加 ：方往至是纯繁为简像路标一样引导使用者达到婿终目的。鲥 汐理论实施篇一岫捕譬此扑，在刀具路径的计算过程中可H 旧日f 设拦多述四个橙查项目包括刀县刀奢与型断，榆蠢回等项目，并设定了坦刀、停止H 掉、倾辩删除千涩刀路、沿昔刀轴兜量方向社动等处理方式。刀具路衽的i 1 莽过程，j _ E 与机床的各个直线轴和旋转轴豹行程 I i 戈，确保满足实际加工的需要。由j 二h 坐标加工中的刀具研聊建度是一个合成速度，为避免摆动角度对合成速度的嚣响ti ；E 设置丁速度优化j 蜥，弥补丁一些控制系统在迸给速度的稠控处理能力方面的不足。以l ：特点使E d g e C A M 生J 垃的刀具轨迹不仅可“前足善娄加工零件的需要，更可咀弥朴数控 殳蔷硬件的不足和限制，使得月具轨迹更具秆可实现性。最后戎们来看看E d g e c A M 如何将具路耗转换厦町应用的N C 代码。前面讲述过，不同类型的机廉在配越后处理的时候有不同的要求。E d g e C A M 提供豹代码向导一哪n d 甜3 风格的交百式界面利用此工其，将繁琐的后处理定制过程简单他直观他。j i 三耨任何编程经验，只需要了解机睐的结杩和代码格式即叮通过向导定义出满足簧求的后处理。关于机床结构等一些复杂的问题部由程序开发 员在前期定义完成无须使用嘉关注。这个向导的r 怍过程如下酋先通过F 丽的对话框选定机床的结构种类：机床粪型分为卧式立式、龙二大项然后指定旋转轴类型，分为转台和摆头两大燕。町以栏据您的机床结构任意组台。在完成丁前面两项任务后，选定一十相 l = 【的楼板即町。这里既可以迸中“导 默认的机床结构横型8 选项获得教认的参敷化机床模型，也可以插凡用户现有的机床三维横型( 模型类型不限只要E d g e C A M 能直接加载的宴体模型 式均可) 。然后在机床结构树中设定# 嘛各个部件的行程、初始位置等参数这些参熬将在计葬刀路时发挥作用。4 ，J，盆可 硼珧8 产菌圈圈暖孚缎翟殳嗣再十运动部件2 问的相肘运动咒系 + 这些部件的运动黄录确定了，生成帕f t 码口满足此突目L 庳好，梅列程学的要求。山r 控制系统对N C 代码格式的要求我们可以参照普通二啦标后处理定制j t 程的厅 进行处理。例如常用的G 、M 代码等通过肘话框墙字的方式即i r 寅成，WF 闻：常甩G ，M 代码设置两。所打栏日都设有莹j ：认值无需全部重新输 。默认艟柬撵于选定的默认幢扳。在帆床结蜘设置界面中町咀看到有多种默认模板町供选择盘向导中完成这些配置后，m 导界面妊提供r 自动编译功能，叮以按照吐定的项目和机床参数自动生J 髭后处理文件；牛成的后处理文件以直接0 ：E d g c C A M 中被选用。补充随明一点- E d g 虻A M 掉不是先将刀具路径输出成A P T 前授文什再由扁处理转战后置文件：而是进 加工环境之前进行钾始化的时候就要求指定后处理文件，进入J 舶工环境之后，所有的加工功能和生成的7 其路径，均与后处理设定相关联，生成刀具路径后直接生成机球可以谊用的N C 代码。五轴加工编程过程中，在C A M 环境下的编程操作是芙键环节，由于需要考虑的因章比较多，因此对C A M 软件提出了更高的要求。E d g e C A M 在此开放的基础上会进一步的发展以满足菩种零件的加工需要。增强功能的阔时，也不会忘记怎么样才能吏简单地解氇问题，使得多l 由加工更容易被掌握，刀具路径的生成不仅与软件环境相关，同时与模型的质量荧系也非常大好的模型使得编程操作事半功倍。因此再进彳亍多轴加工编程之前，应该封建摸工作给予足够的重视。解析EdgeCAM的创新思维多轴加工篇解析EdgeCAM的创新思维多轴加工篇作者：付春林 作者单位：南昌航空工业学院相似文献(10条)相似文献(10条)1.期刊论文 陈涛.彭芳瑜.周云飞 基于结构误差补偿的多坐标机床后置变换 -中国制造业信息化2003,32(2)提出了适用于任意结构形式的多坐标数控机床运动模型的建立与反求方法,在此基础上建立了对机床几何误差进行补偿的通用后置变换.该建模与求解方法已成功应用于国家某大 型企业七轴五联动车铣机床的数控系统中.2.期刊论文 郑红 基于MasterCAM的多轴加工和后置处理设定 -电大理工2009,“(1)多轴加工的实现是机加工企业数控加工能力和水平的体现,通过对CAD/CAM软件后置处理文件的设定,得到与数控机床相适应的后置处理文件,将CAD/CAM软件多轴加工模块得到的 NCI文件转化成实际加工中可以用的NC程序,使多轴加工技术得以推广和使用.3.期刊论文 陈德存 基于UG Post Builder的多轴加工中心后置处理的编写 -成组技术与生产现代化2010,27(2)针对瑞士MIKRON UCP800工作台双摆动式五轴联动加工中心机床的运动原理,以及Heidenhain iTNC530控制系统的特点,运用UG软件中后处理工具-UG POSTBUID,定制适合 UCP800五轴专用后处理,设定了机床参数、程序和刀轨参数,在程序的相应位置添加了M126/M127/M128/M129等指令,并且通过软件进行模拟验证成功. 对其他数控机床开发专用后置处 理器具有重要的现实意义和工程应用价值.4.期刊论文 韩光超.张海鸥.王桂兰.HAN Guang-chao.ZHANG Hai-ou.WANG Gui-lan 面向复杂形状型腔的机器人多轴成型加工 -锻压技术2007,32(4)作为一种较成熟的快速制模工艺,机器人熔射快速制造金属模具工艺可广泛应用于家用电器、汽车、航空航天、医学等领域.机器人直接制造陶瓷原型是其中的一个重要工艺环节 .本文建立了面向机器人熔射快速制模工艺的工业机器人成型加工系统,开发了面向复杂形状陶瓷原型的机器人多轴成型加工工艺.利用UG多轴铣加工模块的基本功能,采用辅助平面法 来生成机器人的多轴铣削加工轨迹,能够灵活加工通常只有多轴数控机床才能加工的复杂模具型腔.实验结果表明,该工艺不仅提高了机器人的成型加工能力,还扩大了机器人熔射快速 制模工艺的应用加工范围.5.会议论文 董宏献 基于I-DEAS的后置处理技术应用研究 2005机械制造业新技术的最大热点是数控加工技术,它在简化生产工艺与工序、减少后续处理工作量、提高加工效率、提高表面质量等几个方面,能够极大地提高产品质量、降低生产 成本、缩短生产周期.