基于PowerMILL曲面加工刀具路径优化方案研究.pdf

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1、２０１６年１月机床与液压Ｊａｎ?２０１６第４４卷第２期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ?４４Ｎｏ?２ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?１００１－３８８１?２０１６?０２?０１８基于ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ曲面加工刀具路径优化方案研究叶选林（云南开放大学机电工程学院，云南昆明６５０２２３）摘要：在曲面加工中，刀具路径是影响切削效率和加工质量的关键因素之一，刀具路径是否合理至关重要。结合上气盖的加工工艺，对ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ软件生成的刀具路径进行研究，发现在加工过程中有抬刀过多、陡峭的部分有尖角存在及刀路分布不均匀的情况，这严重影响了零件加工效率和表面质量。针对这一问题，提

2、出刀具路径的优化方案，提高产品加工效率和表面质量，对实际生产有一定的借鉴意义。关键词：ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ软件；曲面加工；刀具路径优化；工艺方案中图分类号：ＴＨ１６４文献标志码：Ｂ文章编号：１００１－３８８１（２０１６）２－０５９－３ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＳｃｈｅｍｅｏｆＳｕｒｆａｃｅＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｏｏｌＰａｔｈＢａｓｅｄｏｎＰｏｗｅｒＭＩＬＬＹＥＸｕａｎｌｉｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＹｕｎｎａｎＯｐｅｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＫｕｎｍｉｎｇＹｕｎｎａｎ６５０２２３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒ

3、ａｃｔ：Ｉｎｓｕｒｆａｃｅｍａｃｈｉｎｉｎｇ，ｔｈｅｔｏｏｌｐａｔｈｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｋｅｙｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｍａｃｈｉｎｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｑｕａｌｉｔｙ，ｗｈｅｔｈｅｒｔｈｅｔｏｏｌｐａｔｈｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔ．Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｇａｓｃａｐ，ｔｈｅｔｏｏｌｐａｔｈｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙＰｏｗｅｒＭＩＬＬｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｏｏｍｕｃｈｌｉｆｔｉｎｇｃｕｔｔｅｒ，ｐｏｉｎｔｅｄｔｏｏｌｐａｔ

4、ｈｅｘｉｓｔｉｎｇｉｎｓｔｅｅｐｐａｒｔ，ｕｎｅｖｅｎｔｏｏｌｐａｔｈｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｅｒｉｏｕｓｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｔｈｅｐａｒｔｓｍａｃｈｉｎｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｓｕｒｆａｃｅｑｕａｌｉｔｙ．Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ，ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｏｆｔｏｏｌｐａｔｈｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ，ｐｒｏｄｕｃｔｓｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｓｕｒｆａｃｅｑｕａｌｉｔｙｗｅｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｉｔｈａｓｃｅｒｔａｉｎｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏａｃｔｕａｌｐｒｏ⁃ｄｕｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰｏｗｅｒＭ

5、ＩＬＬｓｏｆｔｗａｒｅ；Ｓｕｒｆａｃｅｍａｃｈｉｎｉｎｇ；Ｔｏｏｌｐａｔｈｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ＰｒｏｃｅｓｓｓｃｈｅｍｅＰｏｗｅｒＭＩＬＬ是世界上著名的功能最强大、加工策面作为基准，所以只考虑上半部分的加工，采用毛坯略最丰富的数控加工编程软件系统，同时也是ＣＡＭ的加工尺寸２１０ｍｍ×１００ｍｍ×３２ｍｍ，数控加工中，软件技术最具代表性的加工软件，具有集成一体的加按开粗→二次开粗→半精加工→精加工→清角精加工工实体仿真，方便用户在加工前了解整个加工过程及进行。加工结果，节省加工时间。ＣＡＭ系统与ＣＡＤ分离，１?２零件模拟加工在网络下实现一体化集成，更能适应工程化的要求，通过对上气盖

6、的综合分析后，从实际应用研究和［１］代表着ＣＡＭ技术最新的发展方向。下面以上气盖积累的相关经验出发，建议在ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ的区域清除为载体，对上气盖在ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ软件编程中刀具路径粗加工中优先选用偏置加工策略［２］。选取ϕ２０ｍｍ圆等进行研究，并提出优化方案。鼻刀开粗，选取ϕ１０ｍｍ球刀二次开粗，让零件的余１零件模型的工艺分析及模拟加工量均匀０?３ｍｍ，这样有效地保护了刀具。选取ϕ１０１?１零件模型的工艺分析ｍｍ的球头刀半精加图１可知，该零工，计算残留边界时件的结构并不复杂，所用的余量。选取ϕ８但局部的加工精度和ｍｍ的球头刀精加工，表面粗糙度要求很高，余量０，设置加工参数加工的

7、部分包括曲面得到精加工刀具路径，图２上气盖精加工刀具路径和平面，零件的毛坯图１上气盖模型图如图２所示。因粗加下半部分已经加工底收稿日期：２０１４－１１－１１基金项目：云南省科技厅应用基础研究基金资助项目（２０１３ＦＤ０６２）作者简介：叶选林（１９８４—），男，硕士，讲师，研究方向为先进制造技术、ＣＡＤ／ＣＡＭ集成技术。Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｅｘｕａｎｌｉｎ＠１２６?ｃｏｍ。·６０·机床与液压第４４卷工和精加工后仍然有部分区域加工不到位，所以采用迹的连