CAM-計算機輔助加工CAM是高速加工中的第一步鏈結, 對成功而有效的加工具有舉足輕重的作用1討論題目lCAD/CAM 配置要求l項目分析l案例研究: 旋鈕型腔的加工l加工順序的確定l刀具預選l程式準備l刀具路徑的檢查 l後處理l程式傳送到機床2CAD/CAM 配置要求l為了保證高速加工編程的效率, CAD/CAM系統必須滿足以下條件 :l高效的電腦配置l合適的CAM系統l具有輸入各種不同格式檔案的能力l豐富的模擬功能l匹配的後處理器3有效的電腦配置 lCAM處理程式時計算容量非常大, 需要足夠容量和較佳的計算機 硬體來支持. 要求硬體具有以下特性:l 處理器速度足夠快l 足夠的內存容量l 具有足夠顯存和支持Open-GL功能的3D視頻顯示卡4編程系統l適用于所有加工模組的高速加工策略l刀路內部尖角修圓功能 l各種不同的 Z 向進刀方法(e.g. Helix螺旋, ramp斜面)lZ 向圓滑進刀能力 l殘料識別能力l全刀寬切削識別能力 (全刀寬時自動FEED速度調整)l對以下不同動作模式單獨定義進給速度的能力:l Z 向進刀, 接近, 離開l 切削速度l 離開速度l 快速進給速度( 空切削進給速度)l 全刀寬切削速度5輸入各種不同格式文件l某些加工中心可能面對各種不同 的客戶, 而它們所使用的CAD系統 也各不相同. 在這種情況下,就需要 定義一種文件轉換格式, 從而將幾 何數據從客戶的CAD系統轉入 CAM系統中l為避免耗時的曲面修復工作, 如修 復曲面錯位, 重疊, 或幾何數據的 遺失等. 選擇合適的檔案格式來進 行數據轉換是非常重要的6輸入各種不同格式文件l若輸入實體模型,建議使用以下文件格式: l STEP (203, 214)l Parasolidl ACISl若輸入曲面模型, 可使用以下文件格式: lIGESl VDAl有的CAM系統提供特別數據界面作為選項,可以直接從其它CAM 系統中讀取文件7線架構模式下的刀具 路徑實體模式下的刀具路徑於實體模型上模擬材料 的去除過程模擬l為驗証所產生的刀具路徑的正確性, 需要不同的模擬模式8NC碼的產生l所產生的刀具路徑由後處理器轉變為數控代碼, 如 :l ISO格式l Heidenhain Klartext 格式9NC代碼的產生l為了簡化大型NC程式之操作,最好將刀具路徑的產生與後處理過程分開 進行l舉例: 集成NC文件10NC-Code Generation NC代碼的產生l換刀,主軸轉速和進給速率命令同次程序調用一起都會被列入至工作文 件中l所有刀具路徑命令都被儲存到不同的次程序中l編程和加工可同步進行11項目分析l確定加工區域l確定最小內徑和最大加工深度l可加工性評估l確定切削刀具l確定主軸的轉速範圍l確定對機床的要求:l主軸類型(高速,大扭矩)l主軸速度範圍(40000 RPM)l3,4,5軸應用l理想的機床類型(.標準CNC加工中心, 高速加工中心)12案例: 旋鈕型腔加工過程l材料: 鋼1.2767, HRC 54l尺寸: 63mm x 63mml優先條件:l1. 表面質量Ra = 0.8 ml2. 加工安全性l3. 加工時間l4. 零件精度13CAD 模型檢查l實體模型l未觀察到有錯位,裂縫,重疊和遺失 表面的存在l紅色部分是待加工的區域14l確定內徑:l3mm (頂部平面與側面相交處)l4.5mm (內部架構)l最大加工深度約為15mml長徑比率位於正常範圍內最小半徑和加工深度15可行性分析l整個架構均可用HSM模式進行加工l要求的表面粗糙度Ra = 0.8 可以實現16項目分析: 切削刀具和加工中心l刀具的選擇l粗加工:平底R角端銑刀 = 8mm, R = 2mml二次粗加工 球刀 = 6mm, R = 3mm 粗加工底部l半精加工球刀 = 6mm, R = 3mml精加工主體部位球刀 = 6mm, R = 3mml精加工刻度部位球刀 = 3mm, R = 1.5mml所需的主軸轉速範圍l用3球刀精加工 ,需要主軸轉速 40000min-1 . = 3mml對機床的要求l主軸轉速 40000 , 高速機. 例如使用HSM400 或XSM40017加工順序l粗加工步驟的任務l以最快的速度切除多餘材料l為避免過多材料殘留, 粗加工應儘可能接近最終工件幾何形狀l半精加工步驟的任務l除去上一步驟所遺留的所有多餘材料l在所有加工表面產生均勻的餘量, 為後續的精加工提供最佳化的 加工條件18加工順序l精加工步驟l精加工是最重要的一步, 因為這一步將要產生所要求的精度和表 面粗糙度. 而且, 精加工通常對整個加工時間起著主要的影響.lCAM編程的設定公差取決于工件的幾何形狀和所要求的工件幾何 精度. 取值通常約為0.01 - 0.001 mm. 19粗加工參數設定l平底R角端銑刀 = 8mm, R = 2mml以2螺旋角螺旋下刀, 銑削方向為由內至外l側面余量0.2mm,底部余量0.1mm.l向下粗加工至底部凸面最高點處20二次粗加工l球頭端銑刀 = 6mm, R = 3mml粗加工底部3D幾何曲面,建議使用球頭端銑刀l以2螺旋角螺旋下刀, 銑削方向為由內至外l側面余量0.2mm,底部余量0.1mm.21陡峭區域底部淺灘區域標尺區域半精加工l精加工餘量0.05 mml加工公差為0.02 mm (必須小于加工餘量)22精加工標尺區域精加工球頭端銑刀 = 3mm採用由內至外螺旋銑削上部圓角精加工球頭端銑刀 = 6mm切削方向與圓角邊線平行23精加工陡峭區域(側壁)精加工球頭端銑刀 = 6mm從上至下螺旋環繞加工底部淺灘區域球頭端銑刀 = 6mm由內至外螺旋加工24精加工底部圓角區域球頭刀 = 6mm由內至外平行輪廓加工25