斜插精加工参考

专用于陡峭面区域的策略。

斜插精加工策略

“制造”>“铣削”>“3D”>“斜插”斜插图标

“斜插精加工”策略专用于加工陡峭区域;类似于“轮廓”策略。但是,“斜插”策略顾名思义,是向下斜插到壁中,而不是像“轮廓”策略那样使用固定 Z 进行加工。这样可确保刀具始终啮合,这对于诸如陶瓷等特定材料而言非常重要。

“刀具”选项卡图标“刀具”选项卡设置

“3D 斜插精加工”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。

轴和夹头

启用后,此选项将提供用于碰撞处理的其他控件。可以对刀具的轴和夹头执行冲突检测,并且可以为它们提供不同的间隙。根据加工策略,在多种模式之间进行选择。

此函数将增加需要执行的计算数。这可能会影响系统在非常大的项目中的性能。

轴和夹头模式

轴和夹头模式图 - 已禁用

轴和夹头模式图 - 移开

轴和夹头模式图 - 检测长度

设置

“形状”选项卡图标“形状”选项卡设置

“3D 斜插精加工”对话框“形状”选项卡

加工边界

边界模式指定如何定义刀具路径边界。下图显示了使用 3D 径向刀具路径的情况。

径向边界模式图

示例 1

径向边界模式图

示例 2

边界模式:

边界模式图 - 边界盒

边界框

边界模式图 - 轮廓

轮廓

边界模式图 - 轮廓

选择

刀具加工范围

使用刀具加工范围来控制刀具相对于选定边界的位置。

内侧

整个刀具保持在边界之内。因此,可能不会加工该边界包含的整个曲面。

刀具加工范围图 - 内部

内侧

中心

边界限制了刀具的中心。此设置可确保加工边界之内的整个曲面。但是,也可能加工边界之外的区域。

刀具加工范围图 - 中心

中心

外侧

将在边界之内创建刀具路径,但刀具边缘可以移到边界的外部边上。

刀具加工范围图 - 外部

外侧

若要偏移边界加工范围,请使用“附加偏移”参数。

附加偏移

对选定边界和刀具加工范围应用附加偏移。

除非刀具加工范围为“内部”(在这种情况下,正值表示会将边界向内偏移),否则,正值表示会将边界向外偏移。

边界偏移图 - 向内

刀具中心位于边界之上时的负偏移

边界偏移图 - 无

刀具中心位于边界之上时的无偏移

边界偏移图 - 向外

刀具中心位于边界之上时的正偏移

若要确保刀具的边缘与边界重叠,请选择“外部”刀具加工范围方法并指定一个较小的正值。

若要确保刀具的边缘完全避开边界,请选择“内部”刀具加工范围方法并指定一个较小的正值。

接触点边界

启用该选项时,指定边界限制刀具与零件的接触位置,而不是刀具中心位置。

接触点边界图 - 已禁用

禁用

接触点边界图 - 已启用

启用

下图显示了使用球头立铣刀时在平行刀具路径方面存在的差别。

接触点边界平行图 - 已启用

禁用

接触点边界平行图 - 已禁用

启用

仅接触

控制在刀具未与加工曲面接触的位置是否生成刀具路径。禁用该选项后,刀具路径将延伸到加工范围边界限制位置处,并跨过工件中的开口。

仅接触图

启用

仅接触图

禁用

斜坡

基于指定角度的范围包含刀具路径。

斜坡加工范围图 - 0-90 度

0° - 90°

斜坡加工范围图 - 0-45 度

0° - 45°

斜坡加工范围图 - 45-90 度

45° - 90°

斜坡角度范围由“形状”选项卡上的“起始斜坡角度”“结束斜坡角度”角度参数指定。角度的定义范围为 0°(水平)到 90°(垂直)。

仅会加工等于或大于“起始斜坡角度”“结束斜坡角度”参数中的值的区域。

大多数 3D 精加工策略都支持斜坡角度范围。斜坡角度范围的用途之一是将选定刀具路径策略限制到它能达到最佳加工效果的角度。例如,“平行精加工”更适用于加工浅平面区域,而“轮廓精加工”更适用于加工陡峭面区域。

起始斜坡角度

“起始斜坡角度”从 0°(水平)平面进行定义。仅会加工等于或大于该值的区域。

起始斜坡角度图

相对于 0° 平面的斜坡角度

结束斜坡角度

“结束斜坡角度”从 0°(水平)平面进行定义。仅会加工等于或小于该值的区域。

结束斜坡角度图

相对于 90° 平面的斜坡角度

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:

模型

启用该选项可覆盖设置中定义的模型形状(曲面/实体)。

包含设置模型

默认情况下处于启用状态,除了包含操作中选定的模型曲面外,还包含设置中选定的模型。如果取消选中该复选框,那么将在操作中选定的曲面上生成刀具路径。

“高度”选项卡图标“高度”选项卡设置

“3D 斜插精加工”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。

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

“3D 斜插精加工”对话框“加工路径”选项卡

公差

加工公差是用于刀具路径生成和形状三角测量的公差之和。必须将任何其他过滤公差加到此公差中来获得总公差。

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,通过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。

最小直径

可以加工的最小圆柱直径。在设置为大于型腔直径减去刀具直径的差值的任意值时,该值将生效。

   
最小切削半径图 - 最小切削半径图 -
** 设置为 0** 设置为 0.320 英寸
切削到完整深度 大于型腔直径 - 刀具直径

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。

方向

“方向”选项使您可以控制 Fusion 是应尝试保持顺铣还是逆铣

相关信息:在整个刀具路径中,并非总能保持顺铣或逆铣,这取决于具体的形状。

方向图 - 单向

顺铣

方向图 - 双向

双向

顺铣

选择“顺铣”以沿单一方向加工所有加工路径。使用此方法时,Fusion 会尝试相对于选定边界使用顺铣。

逆铣

“顺铣”设置相比,该选项将反转刀具路径的方向以生成逆铣刀具路径。

双向

如果选择“双向”,Fusion 将不考虑加工方向,而是将加工路径与可得到最短刀具路径的方向挂钩。

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 最大下刀步距

扁平区域检测

如果启用该选项,策略会尝试检测扁平区域和高峰点的高度,并在这些层进行加工。

如果禁用该选项,策略会完全在指定的下刀步距位置进行加工。

重要说明:启用该功能可能会显著增加计算时间。

按自下而上的顺序排序

通常是按自上而下的顺序对轮廓加工路径进行排序。选中该复选框可指定应按自下而上的顺序对加工路径进行排序。

对于多个轮廓的情况来说,执行此排序后,将首先进入具有最小 Z 层刀具朝向的加工路径来通过一次操作完成加工。在加工像石墨等脆性材料时,该方法非常有用。

加工余量

加工余量图 - 正

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。

加工余量图 - 无

无加工余量 - 移除选定形状以外的所有多余材料。

加工余量图 - 负

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。

加工余量图 - 径向

径向加工余量

加工余量图 - 两者

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。

加工余量图 - 轴向

轴向加工余量

加工余量图 - 两者

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 0.0004 英寸的切削公差和 0.0004 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

“3D 斜插精加工”对话框“连接”选项卡

退刀策略

控制刀具如何在切削路径之间移动。下面显示了使用“流线”策略的图。

对于不支持线性化快速移动的 CNC 机床,可以修改后处理器,以将所有 G0 移动转换为高速 G1 移动。有关如何根据描述修改后处理器的详细信息或说明,请联系技术支持。

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。

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。

最大保持向下距离

指定保持向下移动所允许的最大距离。

最大保持向下距离图 - 1 英寸

1 英寸最大保持向下距离

最大保持向下距离图 - 2 英寸

2 英寸最大保持向下距离

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

90 度的扫掠角度

进刀扫掠图 - 45 度

45 度的扫掠角度

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

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。

与导入相同

指定导出定义应与导入定义相同。

斜插类型

指定对于每个深度切削,刀具向下移动的方式。

斜插类型图 - 预钻孔

预钻

若要使用“预钻孔”选项,必须定义预钻孔位置。

斜插类型图 - 下刀

下刀

斜插类型图 - 双向

双向

请注意“双向”斜插类型中的平滑过渡。

斜插类型图 - 轮廓

Profile

斜插类型图 - 平滑轮廓

平滑轮廓

斜插类型图 - 螺旋

螺旋

斜插角度(度)

指定最大斜插角度。

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

当前毛坯层上方的斜插高度。

螺旋斜插直径

指定螺旋斜插直径。

进刀位置

用于选择进刀位置的选择按钮。