TOOLPATHS刀具路径的种类

刀具路径是刀具刃尖或中心经过的路线[1][2]。选择适合形状的加工方式,让 CAM 来计算。通常按粗加工 → 半精加工 → 精加工 → 残料加工的顺序叠加[3][4][5][1][6]。图为示意图,未按比例绘制。

▭2.5D 刀具路径

工件沿外周走 1 圈
轮廓(外周、轮廓铣削)
向内逐层向下挖
型腔
上表面铣平
端面铣削(面铣)
拾取孔位后使用固定循环
孔加工(钻孔、攻丝)
槽宽边画小圆边前进(每圈的进给画得较大)
摆线

孔加工的固定循环:G81、G83、G84(G/M 代码辞典)

≋高效粗加工(自适应、动态类)

被切削的材料拐角:切入量骤然增大直线:切入量恒定
在等间距路径(传统方式)下,拐角处切入量(红色)骤然增大
传统方式高效粗加工
传统方式是 ap 小、ae 大。高效粗加工取较小的 ae、较深的 ap(轴向切深)(红色=切入的部分)

首次切深的参考值见下方的计算。

◠3D 精加工的刀具路径

图中在同一个山形截面上,画出了路径经过的点(蓝色)。

平坦处留有空隙
等高线:按相同高度(擅长陡斜面)
陡斜面上间隔变大
平行:XY 上的平行线(擅长平缓的面)
在曲面上等间距
沿面(Scallop):在曲面上等间距
前一把刀具
铅笔式清根:只加工前一把刀具够不到的凹谷、拐角(红色)
前一把刀具(大)小刀具
残料加工:用小刀具加工大刀具的残留部分(红色)

球头立铣刀的转速、进给见球头铣刀计算器。

⟲五轴的刀具路径

刀具方向的确定方法、机床构成、干涉的确认方法见五轴加工页面。

◎摆线槽加工的参考值

ae 的上限(0.20Dc)—mm
G1 区段的 ae(0.10Dc)—mm
每圈进给的上限(0.10Dc)—mm
切入、切出圆弧的半径(0.50Dc)—mm
槽宽的下限(Dc ÷ 0.70)—mm
Dc ÷ 槽宽—

ae_max = 0.20 × Dc / rad_m = 0.50 × Dc / w_max = 0.10 × Dc / Dc ÷ 槽宽 < 0.70[10]

仅供参考。这只是把输入的值乘以 Sandvik Coromant 资料中的比例得出的计算,资料中没有计算示例。同一资料中并列给出了 ae 上限 20%Dc、G1 区段的 ae 0.1×Dc、步距上限 10%Dc,因此三项都列出。

↧高效粗加工首次切深的参考值

铝:ap(1.5~2.0 × D,不超过刃长)—mm
钢:ap 的上限(不超过刃长)—mm

钢:ap ≤ 刃长 / 铝:ap = 1.5~2.0 × D(但不超过刃长)[3]

仅供参考。Autodesk Fusion 的帮助以刀具有效刃长作为首次切深的参考,钢取到刃长为止,铝取刀具直径的 1.5~2 倍(不超过刃长)。这只是 1 家厂商的参考值,资料中没有计算示例。转速、进给见立铣刀、面铣刀计算器。

CAD/CAM 的其他页面

📚参考资料

刀具路径的名称因软件而异(例:等高线=Z-level、Contour、Waterline)。请通过您所用 CAM 的帮助确认叫法。

  1. FreeCAD project“CAM Workbench(FreeCAD Documentation)”
  2. Autodesk「Inventor CAM 2020 Help: To Simulate and Post Process the Toolpaths」
  3. Autodesk“Fusion Help: 3D Adaptive Roughing(旧称 Adaptive Clearing)reference”
  4. Autodesk「Fusion Help: Scallop Finishing reference」
  5. Autodesk“Fusion Help: rest machining 的搜索结果(Rest Machining 的说明)”
  6. C&G Systems“CAM-TOOL”
  7. Siemens Digital Industries Software「NX X Manufacturing Standard」
  8. Dassault Systèmes“DELMIA Machining - Online Store(方案与价格)”
  9. Hexagon(ESPRIT)“ESPRIT Milling”
  10. Sandvik Coromant“Slicing and trochoidal milling(技术信息)”
  11. 熊本大学 工学部技术部“通过远程缓冲器实现 NC 铣床的 DNC 运行(仓田 大,技术部报告 2018 年度)”
  12. Sandvik Coromant“Profile milling(技术信息)”