powermill软件在模具加工中的应用

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1、PowerMill软件在模具加工中的应用PowerMill是世界领先的CAM系统之一，是一个独立式的三维加工软件，它可以由输入的模型快速生成无过切的刀具路径。本文从实际应用出发，简单介绍了基于PowerMill软件的模具高速加工功能。1引言机械制造是一个基础行业，长期以来机械加工费时、费力、成本高、精度差、效率低。随着世界制造业中心向中国的迁移，对机械加工的数量和质量需求都大幅度提高。用三维软件设计就很直观、简便，设计中的三维软件目前发展很快。Delcam是世界领先的专业化CAD/CAM集成系统开发商，其软件产品适用于具有复杂形体的产品、零件及模具的设计制造，广泛地应用在航空航天汽车

2、、船舶、内燃机、家用电器和轻工产品等行业。Delcam公司是当今世界唯一拥有大型数控加工车间的CAD/CAM软件公司，所有的软件产品都在实际的生产环境中经过了严格的测试，使得Delcam公司能了解用户的问题与需求，提供从设计、制造、测试到管理的全套产品，并为客户提供符合实际的集成化解决方案。2PowerMill多个高效加工策略2.1粗加工PowerMill中提供了3种粗加工方法，其中使用最多的是三维偏置区域清除模型加工。根据粗加工的特点，对高速加工在切削用量上的选择应该是“浅切深，快进给”。对刀具的要求，根据模型形状和尺寸综合考虑，应尽可能选用大直径的刀具。在粗加工策略中，摆线加工非

3、常有用，这种加工方式以圆形移动方式沿指定路径运动，可避免刀路突然转向，降低机床负荷，减少刀具磨损，避免传统粗加工中可能出现的高切削载荷，实现高速切削。摆线加工如图1所示。图1摆线加下粗加工中还应特别注意设定毛坯在X,Y,Z三个方向的尺寸，根据工件的加工要求或前道工序的加工情况来决定切削路径的刀具中心线是否离开毛坯界限。图2所不是由“最小限/最大限”来确定的无扩展的毛坯所产生的刀具路径。图3为毛坯扩展后的刀具路径。可见扩展后的工件下部侧面也能加工到，而且这样的加工方法跳刀少，但加工时间长。如果下部侧面是由前道工序(研磨加工)完成的，则使用图2的毛坯更恰当。图2毛坯打展前的刀具路径图3毛

4、坯打一展后的刀具路径半精加工的主要目的是保证精加工时余量均匀，最常用而简单有效的方法是参考刀具加工。为了得到合理的刀具路径，要注意余量应该和粗加工余量保持一致。参考刀具路径的刀具直径应小于被参考的刀具路径所使用的刀具，否则无法生成刀路。如图4、图5所不。图4参考刀具半精加工图5半精加工后仿真模拟效果精加工策略是一种区域清除加工之后将零件加工到设计形状的一类加工策略。PowerMill给我们提供了20多种高速精加工策略，三维偏置、等高精加工、最佳等高精加工、螺旋等高精加工等策略能保证切削过程光顺、稳定，确保能快速切除工件上的材料，得到高精度、光滑的切削表面。(1)平行精加工。平行精加工

5、是通过沿Z轴向下投影一个预定义线框形状到模型来产生刀具路径的。首先通过已选曲面设定边界，在边界范围内形成平行精加工刀具路径。行距等参数通过图6所T的表格设定。PowerMill中边界的使用可以将加工路径的范围设置到最小，在局部加工中尤为重要，如图7中所不的刀路就避免了不必要位置的加工。图6平行精加工表格(2)等高精加工。等高精加工这是一种刀具在恒定Z高度层上切屑的加工策略。它应用广泛，最适合于具有陡峭或垂直面的峭壁模型的加工。它可设置每层Z高度之间的刀具的切人和切出，以消除刀痕。也可选取此策略中的螺旋选项，产生出无切人切出的螺旋等高精加工刀具路径。如果要获得高的表面质量，切人和切出工

6、件时，无论是粗加工还是精加工，都应使用圆弧切人和切出方法来切人或离开工件。应尽量避免垂直下刀，直接接近零件表面，因为这样会降低切削速度，同时会在零件表面上留下很多刀痕。定义步距通常使用“最小下切步距”选项，步距越小，精度越高，加工时间也越长;而“最大下切步距”是用残留高度计算时使用的。图8为切人切出和连接的设置。图8切人切出和连接的设置(3)最佳等高精加工。这是一个综合等高加工和三维偏置加工的混合策略，综合了以上两种策略的优点。使用此策略时，陡峭的模型区域将使用等高加工，其它平坦的区域则使用三维偏置加工。为了保证这两种加工方式能有效地使用，通常用边界将模型分成陡峭和平坦两个区域分别加

7、工。图9所不的刀具路径平坦面使用平行精加工，陡峭面使用最佳等高加工。(4)清角精加工。清角加工具有5个不同类型的策略:笔式清角、多笔清角、缝合清角、沿着清角以及自动清角。所有的清角加工策略都指定分界角。PowerMill将分析模型，找出分界角所对应的区域，随后可将刀具路径按分界角的任一侧裁剪。因此，可使用一种策略加工陡峭区域而使用另一策略加工浅滩区域。分界角的定义方法如图10所示。在清角加工策略中，笔式清角用来沿尖锐内角进行“单路径”的加工，除笔式清角外都