Cimatron 5軸干涉檢查策略在葉片加工中的應用實例

本文討論用Cimatron軟體高級5軸功能對葉片流道型面（圖示灰色部分）精加工。為保證加工效率和表面品質，工藝要求採用直徑28mm、角部半徑4mm的牛鼻刀，用刀具前端進行切削。

為明確“高級5軸”中相關參數的意義，分別做了4個刀路。



一、刀路1

採用直徑28mm，角部半徑4mm的牛鼻刀進行加工。

在高級5軸控制台中，設置Surfacepath（曲面路徑）Pattern（方式）為Morphbetween 2 surfaces（兩曲面之間漸變）。



加工幾何拾取如下圖：



刀軸控制採用Be tilted relative tocutting direct（相對於切削方向傾斜），前傾角設置為28度。



生成刀路如圖：



用刀路導航器觀察，由於前傾角過大，刀杆與葉片出氣邊發生碰撞干涉。經測試前傾角小於23度可避免刀杆碰撞。見下圖：



二、刀路2

複製刀路1。設置前傾角22度。Runtool(運行刀具)參數設為Atfront（在前端）。以確保使用刀具前端進行切削。



生成刀路。

此時用刀具前端進行切削，並避免了刀杆與葉片出氣邊碰撞。但刀具後端產生過切。如圖：



可見，當前傾角小於22度時，由於葉片內弧曲率較大，刀具後端產生過切。

若更換其它刀具，比如球刀。將嚴重影響切削效率。

因此，恒定的前傾角難以滿足此葉片的實際加工工藝要求。

三、 刀路3

複製刀路2。設置干涉檢查參數，切削刃針對對驅動曲面做干涉檢查。避讓策略為Tiltingtool away with max angle(以最大角度傾斜開刀具)，Uselead/lag angle(採用前/後傾角)，指定最大傾角為＋20度。見下圖：



生成刀路。見下圖：



同時顯示刀路2（藍色）和刀路3（黑色），可看到葉片內弧刀路軌跡的差異。見下圖：



此時已避免了刀具後端過切。但刀具後端與加工面最小距離為0，實際加工會擦到工件材料，留下刀具後端與工件刮擦的刀痕。見下圖：



四、刀路4

複製刀路3。設置干涉檢查參數Clearanceangle(間隙角度)為3度。見下圖：



生成刀路。見下圖：



用刀路導航器查看，刀具後端與加工面之間保留了足夠的間隙，見下圖：



此時刀具在後角不發生干涉的基礎上，前傾角再增加間隙角度3度。

同時顯示刀路4（藍色）與刀路3（黑色），見下圖：



小結：

運用Cimatron軟體高級5軸中干涉檢查策略，通過刀軸自動傾斜避讓，我們精確控制了刀軸前傾角，得到滿足工藝要求的理想刀路。