消除復合刀軌技術

應用交錯技術，在正確的地方用單條刀軌來獲得正確的刀軌應用形式。 模具制造商總是要碰到復雜曲
    應用交錯技術，在正確的地方用單條刀軌來獲得正確的刀軌應用形式。
    模具制造商總是要碰到復雜曲面加工的挑戰(zhàn)。最適用于垂直與接近垂直曲面的刀軌類型與優(yōu)先用于水平及接近水平曲面的刀軌有相當大的不同。有關使用何種刀軌與確切應用場合的決定由CNC編程員作出。這些決定基于如何獲得成型零件最佳表面粗糙度的經(jīng)驗與猜測。
       CAM系統(tǒng)計算是否需要螺旋刀軌、需要多少以及多大的切入角，使整個零件獲得恒定的粗糙度值。模具制造商可能選擇這些刀軌中的任何組合來加工整個零件。 
    圖2. 等高線加工。注意：淺色區(qū)域表示當?shù)毒咴诘盾壷�間重新定位時的刀軌跳躍與復合退刀運動。 
    圖3. 交錯的螺旋刀軌基于等高線切削技術，它對于整個零件刀具在Z軸以恒定增量進刀。水平與垂直加工刀軌的組合需要更多的刀具退刀與更多的重復切削。 
    圖4. 交錯的螺旋刀軌更有效，對于整個零件生成更一致的表面粗糙度并戲劇性的減少退刀運動。等高線切削路徑創(chuàng)建刀具在Z軸以恒定增量進刀的刀軌。   圖片鳴謝Engineering Geometry Systems公司
    曲面加工的傳統(tǒng)逼近
    對于傳統(tǒng)的CAM編程，刀軌從零件側面逼近(通常是等高線切削)常見于垂直與接近垂直曲面；而刀軌從零件上方逼近(通常是一種投影銑削技術)應用于水平與接近水平曲面。也有沿每個曲面精確的ISO線行進的刀軌。對于復合曲面的零件，每個曲面都有其自己的ISO線集—意味著在每個曲面之間加工時，刀具不得不退刀并進入新的ISO線集。那樣會有許多退刀。
    模具制造商可能選擇這些刀軌中的任何組合來加工整個零件。這種方法存在的一些問題如下：

        * 隨著刀具從一個區(qū)域到另一區(qū)域經(jīng)常地重新定位，復合刀軌需要刀具的復合退刀運動。零件上的曲面越多，刀具從一種類型的刀軌變到另一種時需要的退刀運動越多。不管機床有多么精確，由于刀具磨損、橈曲以及前道刀軌的位置，這些運動必定產(chǎn)生接痕。
        * 復合刀軌在設計、測試與加工時花費更多的時間，而且對于整個零件而言，會導致表面粗糙度的不一致。在某一區(qū)域的一些刀軌比其它區(qū)域的刀軌獲得更好的表面粗糙度，這樣需要編程員不斷地為每一條刀軌調(diào)整加工參數(shù)。
        * 根據(jù)刀軌與CAM系統(tǒng)指定的加工標準，當復合刀軌重疊時，模具上的某些區(qū)域可能需要更多的加工時間。模具制造商沒有時間去按照標準進行加工。

    更好的方案
    具備智能加工能力的CAM系統(tǒng)以一種新型的刀軌解決這些問題。這種刀軌使用單條刀軌技術來智能地應用等高線與基于零件形狀的投影加工路徑的有機組合。
    交錯的螺旋刀軌基于等高線切削技術，它對于整個零件刀具在Z軸以恒定增量進刀。CAM系統(tǒng)首先分析零件曲面的斜率與形狀，然后使用粗糙度值約束來計算在等高線之間是否需要螺旋刀軌。當?shù)毒哌�處在每個等高線切削的末端時，它移動到任何被下一步等高線切削與交錯螺旋切削刀軌遺漏的淺色區(qū)域，在移動到下一個等高線切削面之前去除材料。生成具有刀具退刀次數(shù)最少(如果存在退刀的話)的與零件形狀匹配的連續(xù)切削刀軌。
    用戶簡單地指定將發(fā)生交錯的地方與獲取期望表面粗糙度的大廓形高度的大斜率值。CAM系統(tǒng)計算是否需要螺旋刀軌、需要多少以及多大的切入角，使整個零件獲得恒定的粗糙度值(參見圖1)。
    交錯的螺旋刀軌產(chǎn)生：
    

        * 直接基于零件外形的最有效刀軌
        * 不管曲面的斜率怎樣，整個零件始終獲得一致的步距與光滑的表面
        * 退刀運動的次數(shù)有限
        * 單條導軌縮短了編程時間

    技術比較
    等高線切削路徑創(chuàng)建刀具在Z軸以恒定增量進刀的刀軌。這是一種生成刀軌的快速方法，但是對于復雜曲面，在非直壁的曲面上的表面粗糙度不盡人意，而且會完全跳過淺色區(qū)域，除非Z向增量值特別小(參見圖2)。
    為了有效地加工水平或近似 水平區(qū)域，除了等高線導軌之外，CNC編程員必須創(chuàng)建附加的投影刀軌。這不僅僅是增加了另外一步處理，而是增加退刀運動的次數(shù)并在某些區(qū)域生成重復的加工軌跡。這是一種非常低效的零件編程方法(參見圖3)。
    在刀具對整個零件加工時，交錯的螺旋導軌先分析復雜曲面的形狀然后智能地應用最合適的刀軌(參見圖4)。
    前景展望
    精確地加工復雜曲面的能力對于模具制造商獲得成功是關鍵的。通過提供不僅產(chǎn)生優(yōu)異表面粗糙度而且節(jié)約模具制造商時間與資金的加工策略，明白這種需要的CAM軟件開發(fā)商扮演重要角色。把智能植入產(chǎn)品的CAM系統(tǒng)不僅解決了模具制造商今日面臨的問題，還預見了將來的需求。