基于 PowerMILL 软件的粗加工策略设置技巧

基于 PowerMILL 软件的粗加工策略设置技巧

文/王利全

摘要：偏置区域清除粗加工策略是PowerMILL软件中常用的一种粗加工方式，本文以车灯罩凸模为例，主要介绍偏置区域清除粗加工策略的设置技巧。

【关键词】粗加工 偏置区域清除 设置

PowerMILL软件作为一种数控铣削编程软件，用于粗加工的加工策略有偏置区域清除、插铣、等高切面区域清除等五种方式，其中偏置区域清除模型加工是常用的典型粗加工策略。在整个的粗加工过程中，高效的加工效率是首要的要求，一般情况下可以通过灵活的设置公差、余量以及下切步距等参数提高加工效率。本文以车灯罩凸模为例，简单介绍偏置区域清除参数设置方法和技巧。

1 偏置区域清除参数设置方法和技巧

打开PowerMILL2010软件，在开始菜单选择输入模型菜单，打开车灯罩凸模的文件。首先进行毛坯的设置，单击计算按钮并接受。在毛坯设置完成后，对零件的刀具、转速等基本参数进行设置，设置完成后，通过刀具路径策略选择偏置区域清除加工方式，参数设置对话框如图1所示。

1.1 公差的设置

在偏置区域清除设置中的公差值影响粗加工过程中的插补精度。在系统中设定的公差值越大，机床加工计算的插补点和运行时的行程点就越少，则可以有效的提高加工效率。对于一般来说，此处粗加工的公差设为0.1mm即可。

1.2 加工余量的设置

普通的粗加工后会有应力释放的过程，要防止加工后工件的变形。尤其是骨架、壁厚较薄类。在设置过程中粗加工余量不要设置太小。

根据零件类型的不同，可设置为0.5—1mm。

1.3 行距的设置

刀具的行距决定了加工刀路的长短，合理的设置既要保证余量的充分去除，同时还要考虑刀具的切削性能和加工效率。根据实际经验，一般牛鼻刀的粗加工行距推荐为(D-R)*70%，普通的铣削刀具可选择刀具直径×70%。

1.4 下切步距的设置

下切步距是用来确定两切削层之间的高度差。PowerMILL2010软件提供了自动和手动两种方式，一般采取自动方式进行设置。其参数的设置一般和机床扭矩、刀具的切削性能有关。传统机床采用大切深的加工方式来进行，下切步距的设置一般不超过刀具的半径，而如果采用大进给速度粗加工粗加工切削方式可以适当减少切深，一般情况下0.5—1mm。要特别注意的是，在具体的自动方式参数设置过程中，下切步距加工时实际的值要小于或等于下切步距值，因为系统的方法是：切削顶面值减去最底面的值，求出的高度差除以设定值，得出切削层数并取整，然后用高度差再除以取整切削层数，得出实际下切步距值。

1.5 切削方向的设置

在PowerMILL软件中提供了顺铣、逆铣和任意三种切削方式，在粗加工过程中，考虑到数控机床本身的精度，刀片寿命、切削加工的连续性和加工过程中的弹刀等情况，一般推荐用顺铣。

1.6 轮廓切削方向

一般用顺铣。因为轮廓切削是粗加工的最后一刀，其主要任务是对轮廓的尖角进行修圆和均匀切削余量，因此这一刀基本切削效率都比较低，因此推荐使用顺铣的方式。

1.7 Z轴下切方式的设置

Z轴下切方式中有斜向、螺旋和直接下刀三种，对于在加工过程中，斜向和螺旋线下刀是使用立铣刀加工时经常选择的方式，但是，这两种方式均会改变机床运行过程中的进给率，从而降低粗加工效率，而且螺旋轨迹较复杂。但是对于不能做轴向进给的立铣刀而言，可以安全的完成下刀过程，对于为轮廓，我们尽可能采用斜向下刀的方式。对于直接下刀是效率最高的一种进刀方式，在切削非金属时可采用。

1.8 区域过滤系数的设置

此处是为了防止刀片未过刀具中心的刀具在加工“狭小”的封闭凹槽的时候防止闷刀而设置的参数

1.9 轮廓光顺的设置

轮廓光顺也叫倒圆行切，是每个切削层上的刀具路径在零件尖角部位倒角，以避免刀具切削方向的急剧变化。轮廓光顺仅仅对贴近轮廓的那一条路径起作用。

拐角半径使用当前刀具直径乘以一个倍数来计算。其结果表示刀具路径在零件尖角部位倒角半径。例如加工零件选择的刀具直径为20mm，拐角半径取0.05时，刀具路径在零件尖角部位倒角半径为1mm。

1.10 连接方式的选择

PowerMILL2010软件提供了直、光顺和无三种连接方式。其中直表示相邻两刀之间的链接方式为直线，此时刀具路径较短，适用于切深一般的情形。光顺表示相邻两刀之间的链接方式为光顺的曲线。此时刀具路径较长，但是在此时刀具的切削载荷较小，有利于保护刀具。适用于切深较深或者材料较硬的情形。无表示相邻两刀之间的连接方式直接跳刀。一般选择光顺连接方式。

对于其它的部分参数，可选择系统默认的参数进行设置，参数设置完成后计算刀具轨迹，完成零件的仿真加工并进行刀具路径检查。

2 结束语

偏置区域清除模型加工作为一种常用的典型粗加工策略，在设置过程中要注意零件的粗加工的参数还和实际的加工机床、刀具等因素有关，只有各因素能全面综合的考虑，在参数的设置过程中才能更合理。当然，采用其它的方式同样可以完成粗加工切削，比如在毛坯是铸造件等一些特殊的情况下，可以通过灵活设置公差、余量以及下切步距等参数使用精加工策略来完成粗加工刀具路径。

作者单位

包头职业技术学院　内蒙古自治区包头市　 014030