2D 挖槽参考

2D 挖槽是一种粗加工操作,提供了用于创建精加工路径的选项。您可以清洁型腔、开放式挖槽或凸柱周围的区域。刀具路径将类似于被加工边界的形状。可以通过边、草图或实体面来选择加工区域。提供了用于锥状壁和预钻孔进刀位置的选项。

2D 挖槽策略

“制造”>“铣削”>“2D”>“2D 挖槽”2D 挖槽图标

“刀具”选项卡图标“刀具”选项卡设置

“2D 挖槽”对话框“刀具”选项卡

冷却液

选择用于机床的冷却液的类型。并非所有类型均适用于所有机床后处理器。

进给量和速度

主轴和进给速率切削参数。

“形状”选项卡图标“形状”选项卡设置

“2D 挖槽”对话框“形状”选项卡

几何图元

选择面、边或草图。可以从挖槽内部或直立凸柱外部中删除毛坯。

  1. 闭合式挖槽加工
  2. 开放式挖槽加工
  3. 直立凸柱加工

挖槽选择

选择任意面、边或草图以定义加工边界。使用边选择来确定挖槽内包含孔或挖槽的区域。对于直立凸柱,选择凸柱的外部边界,然后选中如下所示的“毛坯轮廓”选项。将计算选定的边界和外部毛坯区域之间的刀具路径。

选择面、边或草图。使用边选择来确定挖槽内包含孔或挖槽的区域。

  1. 闭合式挖槽面选择
  2. 开放式挖槽面选择
  3. 直立凸柱的边选择。显示了毛坯边界

延伸方法

选择要加工的开放式挖槽时,选择链将通过延伸方法定义的方式延伸到毛坯边界,以创建闭合边界。需要闭合边界才能生成刀具路径。如果链在到达毛坯边界之前彼此相交,则没有闭合边界,并且刀具路径计算会失败。

显示通过使用闭合式边界在开放式挖槽上方成功生成刀具路径的示例:

选择具有孤岛的开放式挖槽 边选择链延伸到毛坯边界
1) 要加工的开放式挖槽 2) 延伸到毛坯边界的链选择
闭合边界用于创建刀具路径 生成的刀具路径涵盖整个边界
3) 定义的闭合边界 4) 生成的刀具路径

延伸方法类型包括:

要选择的延伸方法取决于模型几何图元。“相切”是默认的延伸方法,在其不适合的情况下,则建议使用“最近边界”方法。

“相切”延伸方法 最近边界延伸方法 “平行”延伸方法
“相切”延伸方法 最近边界延伸方法 “平行”延伸方法

毛坯轮廓

当选中该选项时,将计算刀具路径以考虑所定义毛坯的边界或选定的边界。默认边界为“设置”中指定的毛坯边界盒。您也可以从模型或草图边界选择边。这为导入和导出移动提供了额外间隙。这可以限制或延伸毛坯加工区域。对于闭合式边界挖槽,请使其保持取消选中状态。

毛坯选择 - 选择闭合边界以定义加工区域。无需进行选择,即可加工“设置”中指定的毛坯边界盒。选择大于毛坯的边界将会延伸切削区域。这可用于加工不规则的毛坯尺寸。选定的加工边界可以是任何形状。

选择边或草图以定义切削边界。

  1. 从毛坯计算 - 无需选择
  2. 大于毛坯的草图将会延伸切削区域
  3. 选定的区域可以是任何尺寸或形状
注意:这不是加工范围边界,因为刀具将从选定区域的外部进刀。

轮廓箭头

箭头指向顺时针方向来指示外部轮廓选择,箭头指向逆时针方向来指示内部轮廓选择以保持顺铣切削。您可以单击箭头来更改切削方向。

顺时针指向的箭头

外轮廓切削

逆时针指向的箭头

内轮廓切削

残料加工

将操作限制为仅去除先前的刀具或操作无法去除的材料。

残料加工开

残料加工关

刀具直径

指定残料刀具的直径。

转角半径

指定残料刀具的转角半径。

刀具朝向

指定如何使用空间坐标轴朝向和原点选项组合确定刀具朝向。

“朝向”下拉菜单提供了以下选项来设置 X、Y 和 Z 空间坐标轴的轴朝向:

“原点”下拉菜单提供了以下选项来定位空间坐标轴原点:

“高度”选项卡图标“高度”选项卡设置

“2D 挖槽”对话框“高度”选项卡

安全高度

“安全高度”是刀具沿其路径快速移动到刀具路径起点的第一高度。

安全高度图

安全高度

安全高度偏移

“安全高度偏移”将会应用,并且是相对于在上述下拉列表中选择的安全高度。

退刀高度

“退刀高度”用于设置在进入下一个切削加工路径之前刀具向上移动的高度。“退刀高度”应设置为高于“进给高度”“顶部高度”。“退刀高度”与后续偏移一起使用来确立高度。

退刀高度图

退刀高度

退刀高度偏移

“退刀高度偏移”将会应用,并且是相对于在上述下拉列表中选择的退刀高度。

进给高度

“进给高度”用于设置刀具在更改进给/下刀速率以进入零件之前快速移动的高度。应在“顶部”之上设置“进给高度”。钻孔操作将使用该高度作为初始进给高度和退刀啄钻高度。“进给高度”与后续偏移一起使用来确立高度。

进给高度图

进给高度

进给高度偏移

“进给高度偏移”将会应用,并且是相对于在上述下拉列表中选择的进给高度。

顶部高度

“顶部高度”用于设置描述切削顶部的高度。应在“底部”之上设置“顶部高度”。“顶部高度”与后续偏移一起使用来确立高度。

顶部高度图

顶部高度

顶部偏移

“顶部偏移”将会应用,并且是相对于在上述下拉列表中选择的顶部高度。

底部高度

“底部高度”可确定刀具下降到毛坯的最终加工高度/深度和最低深度。需要在“顶部”之下设置“底部高度”。“底部高度”与后续偏移一起使用来确立高度。

底部高度图

底部高度

底部偏移

“底部偏移”将会应用,并且是相对于在上述下拉列表中选择的底部高度。

“加工路径”选项卡图标“加工路径”选项卡设置

“2D 挖槽”对话框“加工路径”选项卡

公差

在线性化诸如样条曲线和椭圆等形状时使用的公差。公差被视为最大弦距离。

公差宽松 公差紧密
宽松公差 0.100 紧密公差 0.001

使用直线 G1 和圆弧 G2 G3 命令来控制 CNC 机床的轮廓运动。为了满足这一要求,Fusion 将生成近似的样条曲线和曲面刀具路径,方法是对刀具路径进行线性化处理,创建多条较短的直线段来近似模拟所需的形状。刀具路径与所需形状匹配的精确程度很大程度上取决于所使用的直线数量。使用的直线越多,生成的刀具路径就越接近于样条曲线或曲面的标称形状。

数据匮乏

人们往往始终使用非常紧密的公差,但是,这样做需要付出代价,包括会延长刀具路径计算时间、生成较大的 G 代码文件以及直线位移非常短。前两个不算是问题,因为 Fusion 计算速度非常之快,并且大部分现代化控制器都至少具有 1 MB 的 RAM。但是,如果直线位移较短并且进给速率较高的话,就可能导致出现称为数据匮乏的现象。

当无法保持同步的数据让控制器不堪重负时,就会出现数据匮乏。CNC 控制器每秒只能处理有限行数的代码(块)。在较陈旧的机床上每秒可处理 40 个块,而在像 Haas Automation 控制器这样新式的机床上每秒可处理 1,000 甚至更多个块。直线位移较短并且进给速率较高,会迫使处理速率超过控制器可处理的极限。当发生这种情况时,机床必须在每次位移之后暂停,等待控制器发出下一个伺服命令。

侧边补偿

此设置决定了从其偏移刀具中心的刀具路径的侧。在“左侧(顺铣)”侧边补偿或**右侧(逆铣)**侧边补偿之间选择。

左侧(顺铣)

顺铣

右侧(逆铣)

逆铣

顺铣可以看成是刀具沿着它切削的表面“走圆弧”。在大多数金属中,该操作通常可以实现更好的精加工,但需要良好的机床刚度。使用此方法时,切屑在最大厚度处开始,在切削末端将变薄,这意味着碎屑中产生的热量较多,而零件中产生的热量较少。

使用逆铣时,刀具将通过“旋转逐渐远离”它正切削的表面。该方法更多的是与手动或刚度较低的机床结合使用。当加工某些木材等特定材料时,这种方法确实具有一些优势,甚至可以实现更好的精加工。

最小切削半径

定义要在锐角中生成的最小刀具路径半径。“最小切削半径”可在所有内部锐角处创建过渡。

强制刀具进入锐角或半径等于刀具半径的转角时,可能会造成颤动并扭曲曲面光洁度。

切削半径 0.0 切削半径 0.07
设置为零 - 强制刀具路径进入所有内部锐角。 设置为 0.07 英寸 - 刀具路径在所有锐角中具有半径为 0.070 英寸的过渡。
注意:设置该参数会在内部转角中剩余更多材料,从而需要使用更小的刀具进行后续的残料加工操作。

精加工路径

启用该选项后,可使用刀具的侧面执行精加工路径。

注意:当使用相同刀具进行粗加工和精加工时,通常使用此选项。

使用精加工路径

未使用精加工路径

精加工路径的数量

指定精加工路径的数量。

精加工路径数量图 - 3 个加工路径

显示了三个精加工路径

步距

精加工路径之间的最大距离。

引导所有精加工路径

强制在每个精加工路径上执行完整导入和导出。

启用

禁用

注意:引导参数在“连接”选项卡上进行设置。

精加工进给速率

用于最终精加工的进给速率。

重复精加工路径

启用该选项可沿最终精加工路径执行两次加工以移除由于刀具变形而剩余的毛坯。

精加工重叠

精加工重叠是刀具在导出之前超出进刀点的距离。指定“精加工重叠”可确保正确清除进刀点处的材料。

无精加工重叠

0.25 英寸精加工重叠

注意:精加工重叠遵循选定的轮廓,因此可以放心地指定较大的重叠。

保存顺序

指定按照特征的选择顺序加工特征。如果取消选中该选项,Fusion 将对切削顺序进行优化。

双向

指定操作使用“顺铣”“逆铣”来加工开放式型面。

双向动画

最大步距

指定加工路径之间的最大水平步距。

最大步距图

注意:这与使用自适应清洁路经的最优负载设置不同。使用传统 2D 粗加工时,刀具在从一条加工路径过渡到下一条加工路径时仍会检测完整刀具啮合。

自适应清洁

传统 2D 清洁

使用依外形环切加工

启用该选项可为挖槽创建固定环切移动刀具路径。这可以在机床上提供一个平滑的路径。

标准 2D 挖槽刀具路径

依外形环切 2D 挖槽刀具路径

允许步距间剩余材料

当使用半径小于转角半径的刀具对平面进行编程时,会在步距之间产生剩余材料(或环绕等距)。

默认情况下,将覆盖“最大步距”值以确保不会产生步距间剩余材料。

“允许步距间剩余材料”已禁用

“允许步距间剩余材料”已启用

上方 – 利用 3/8 英寸牛鼻立铣刀以 0.25 英寸最大步距加工的挖槽。

平滑偏差

应用于粗加工路径的最大平滑量。使用该参数可以避免在刀具路径中出现锐角。

平滑偏差图

多重深度

选中该选项后,可以执行多重深度。

使用分层铣深切削

未使用分层铣深切削

最大下刀步距

指定 Z 层之间最大下刀步距的距离。将对完整深度减去任何剩余毛坯和精加工路径量应用最大下刀步距。

最大下刀步距

精加工下刀步距

使用刀具底部时精加工路径的数量。

精加工下刀步距图 - 3 条加工路径 显示了三条精加工路径

精加工下刀步距

精加工路径中每个下刀步距的大小。

精加工下刀步距图 精加工下刀步距

壁锥度角(度)

指定壁的锥度角。

定义斜坡角度可用于使用 2D 策略加工要求使用 3D 策略的特征。

注意:斜坡角度不是由模型形状驱动的,因此,如果输入斜坡角度时出错,可能会影响精加工的零件。

0 度的斜坡角度

45 度的斜坡角度

几何图元选择

底部选择

顶部选择

注意:在将斜坡角度与“自适应清洁”策略配合使用时,必须在挖槽的顶部选择形状。

使用平均的下刀步距

启用该选项可在加工路径之间创建相等的距离。

示例:假设您加工一个深度为 23 mm 且最大下刀步距为 10 mm 的型面。

按深度排序

启用该选项后,将按 Z 层对多个轮廓或型腔的切削进行排序。

建模的型腔 按 z 层切削
具有多个型腔

选择的模型
所有型腔

均按 Z 层切削

按步进量的顺序

启用该选项时,加工的每个粗加工和精加工步进量达到完整深度后,然后才会移动到下一个步进。

禁用

启用

加工余量

正值

正加工余量 - 经过一次操作后剩余的要通过后续粗加工或精加工操作移除的毛坯量。对于粗加工操作,默认情况下将剩余少量的材料。

无加工余量 - 移除选定形状以外的所有多余材料。

负值

负加工余量 - 越过零件曲面或边界移除材料。该方法通常在电极加工中使用,以为火花隙留出空间或者满足零件的公差要求。

径向(壁)加工余量

“径向加工余量”参数用于控制径向(垂直于刀具轴)方向(即刀具的侧面)上的材料余量。

径向加工余量

径向和轴向加工余量

指定正径向加工余量会使材料留在零件的垂直壁和陡峭面区域上。

对于不完全垂直的曲面,Fusion 会在轴向(底面)和径向加工余量值之间进行插值,因此在这些曲面的径向方向上剩余的毛坯量可能不同于指定的值,具体取决于曲面坡度和轴向加工余量值。

更改径向加工余量会自动将轴向加工余量设置为相同量,除非您手动输入轴向加工余量。

对于精加工操作,默认值为 0 毫米/0 英寸,即,没有材料剩余。

对于粗加工操作,默认值为剩余少量的材料,然后可以通过一次或多次精加工操作移除这些材料。

负加工余量

当使用负加工余量时,加工操作会从毛坯中移除比模型形状多的材料。该方法可用于加工具有火花隙的电极,其中火花隙的大小等于负加工余量。

径向和轴向加工余量均可以为负数。但是,负径向加工余量必须小于刀具半径。

当使用负径向加工余量大于转角半径的球头刀具或半径刀具时,负轴向加工余量必须小于或等于转角半径。

轴向(底面)加工余量

“轴向加工余量”参数用于控制轴向(沿 Z 轴)方向(即刀具的末端)上的材料余量。

轴向加工余量

 
*径向和轴向加工余量*

指定正轴向加工余量会使材料留在零件的浅平面区域上。

对于不完全水平的曲面,Fusion 会在轴向和径向(壁)加工余量值之间进行插值,因此在这些曲面的轴向方向上剩余的毛坯量可能不同于指定的值,具体取决于曲面坡度和径向加工余量值。

更改径向加工余量会自动将轴向加工余量设置为相同量,除非您手动输入轴向加工余量。

对于精加工操作,默认值为 0 毫米/0 英寸,即,没有材料剩余。

对于粗加工操作,默认值为剩余少量的材料,然后可以通过一次或多次精加工操作移除这些材料。

负加工余量

当使用负加工余量时,加工操作会从毛坯中移除比模型形状多的材料。该方法可用于加工具有火花隙的电极,其中火花隙的大小等于负加工余量。

径向和轴向加工余量均可以为负数。但是,当使用负径向加工余量大于转角半径的球头刀具或半径刀具时,负轴向加工余量必须小于或等于转角半径。

平滑

通过移除多余的点并在指定的过滤公差内拟合圆弧(如有可能),使刀具路径变平滑。

平滑关闭 平滑开启
平滑关闭 平滑开启

可以使用平滑来减小代码大小,而且不影响精确性。平滑功能的工作原理是将共线的线替换为一条线和相切圆弧以替换曲面区域中的多条线。

平滑会产生巨大的影响。G 代码文件的大小可能会减小多达 50% 或更多。机床将可以更快速、更顺畅地运行,并且会改善曲面精加工。代码减少量取决于刀具路径适合于平滑的程度。主要位于主平面(XY、XZ、YZ)中的刀具路径(如平行路径)会过滤得很好。而未存在于主平面中的刀具路径(如 3D 环绕等距),减少的代码量则相对少些。

平滑公差

指定平滑过滤公差。

当公差(生成原始线性化路径时使用的精度)等于或大于平滑(直线圆弧拟合)公差时,平滑效果最佳。

注意:总公差(或刀具路径可偏离理想样条曲线或曲面形状的距离)是切削公差与平滑公差之和。例如,设置 .0004 英寸的切削公差和 .0004 英寸的平滑公差意味着刀具路径可从原始样条曲线或曲面偏离于理想路径 0.0008 英寸。

进给优化

指定应在转角处减少进给量。

最大方向变化

指定在减小进给速率之前所允许的最大角度变化。

减小的进给半径

指定在减少进给量之前所允许的最小半径。

减小的进给距离

指定在转角之前要减少进给量的距离。

减小的进给速率

指定要在转角处使用的减小的进给速率。

仅内部转角

启用该选项可仅减小内部转角的进给速率。

“连接”选项卡图标“连接”选项卡设置

“2D 挖槽”对话框“连接”选项卡

高进给速率模式

指定何时快速移动应输出为真快速移动 (G0),何时应输出为高进给速率移动 (G1)。

设置该参数的目的通常是为了避免在执行“狗腿式”快速移动的机床上进行快速移动时发生碰撞。

高进给速率

用于将快速移动输出为 G1 而非 G0 的进给速率。

允许快速退刀

启用该选项后,将以快速移动 (G0) 的方式退刀。禁用该选项会强制以导出进给速率退刀。

安全距离

在退刀移动过程中刀具与零件曲面之间的最小距离。该距离是在应用加工余量之后测量的,因此,如果使用了负加工余量,应特别注意,要确保安全距离足够大以防止发生任何碰撞。

保持刀具向下

启用该选项后,当到下一个区域的距离小于指定的保持向下距离时,策略将避免退刀。

最大保持向下距离

指定保持向下移动所允许的最大距离。

1 英寸最大保持向下

2 英寸最大保持向下距离

提升高度

指定在执行重定位移动过程中的提升距离。

提升高度 0

提升高度 0.1 英寸

导入(进刀)

启用该选项可生成导入。

导入图 导入

水平导入半径

指定水平导入移动的半径。

进刀半径图 水平导入半径

导入扫掠角度

指定导入圆弧的扫掠。

进刀扫掠图 - 90 度 扫掠角度为 90 度

进刀扫掠图 - 45 度 扫掠角度为 45 度

线性导入距离

指定要在控制器中为其激活半径补偿的线性导入移动的长度。

进刀距离图

线性导入距离

垂直

将导入/导出圆弧的切线延伸替换为垂直于圆弧的移动。

进刀垂直图

显示了垂直进刀/退刀

示例:包含尽可能大的引弧(圆弧越大,出现停止痕的几率就越小)并且无法进行切向线性引导(由于它会延伸到镗孔的侧面)的镗孔。

垂直导入半径

当刀具从进刀移动转到刀具路径本身时垂直弧平滑的半径。

进刀半径图 - 垂直

垂直导入半径

导出(退刀)

启用该选项可生成导出。

导出图

导出

与导入相同

指定导出定义应与导入定义相同。

线性导出距离

指定要在控制器中为其取消激活半径补偿的线性导出移动的长度。

退刀距离图

线性导出距离

水平导出半径

指定水平导出移动的半径。

退刀半径图

水平导出半径

垂直导出半径

指定垂直导出的半径。

退刀半径图 - 垂直

垂直导出半径

导出扫掠角度

指定导出圆弧的扫掠。

垂直

将导入/导出圆弧的切线延伸替换为垂直于圆弧的移动。

进刀垂直图

显示了垂直进刀/退刀

示例:包含尽可能大的引弧(圆弧越大,出现停止痕的几率就越小)并且无法进行切向线性引导(由于它会延伸到镗孔的侧面)的镗孔。

斜插类型

指定对于每个深度切削,刀具向下移动的方式。

沿毛坯外部下刀

双向

请注意“双向”斜插类型中的平滑过渡。

预钻

若要使用“预钻孔”选项,必须定义预钻孔位置。

轮廓

下刀

平滑轮廓

螺旋

 

斜插角度(度)

指定执行切削时螺旋的最大斜插角度。

斜插角度 - 2 度 螺旋斜插角度动画

斜插锥度角

创建向零件的圆锥形螺旋进刀。非常适合于切屑间隙。

螺旋斜插锥度动画

最大斜坡下刀步距

指定在斜插型面上每转的最大下刀步距。该参数允许在斜插过程中执行全宽度切削时限制刀具负载。

斜插安全高度

螺旋开始其斜插移动的高于毛坯的高度。

螺旋安全高度图

螺旋斜插直径

要用于螺旋进刀到型腔的最大直径。

最佳值会使刀具与其中心重叠,同时仍然会创建最大螺旋镗孔以进入到型腔。目标是为了实现良好的排屑。如果该值大于刀具直径,那么会在螺旋的中心留下一个直立的凸柱。

1.8 乘以直径的值

值为 0.8 乘以直径

最小斜插直径

可接受的最小螺旋斜插直径。

该值应始终小于螺旋斜插直径,以便系统能够计算出与可用的挖槽或通道匹配的范围。较小的直径会降低排屑能力,造成机床跳动,并会导致刀具断裂。

预钻孔位置

选择已钻孔的点,以便为刀具进入材料提供间隙。

进刀位置

选择靠近您要进刀的位置的形状。