平面铣 Planar_Mill 几何体
边界几何体
在“平面铣”中,以下边界创建选项可用于定义和修改切削区域。有关如何创建边界的详细信息,请参考本文档中“边界”部分的临时边界。另外,请参阅平面铣和型腔铣 中的“说明”,以获得关于如何使用这些选项定义切削区域的说明。
“边界”也可以用于“型腔铣”操作。可能需要将“边界几何体”选项自定义到“操作参数”对话框。
注意:在特定的几何体类型中(部件、毛坯或检查),您不应该混合选择边界和实体几何体。例如,如果选择了一个体 作为部件几何体,则不应该再选择部件边界。但是,您可以选择一个检查边界。您可以在边界组中指定要在几个操作中共享的平面铣边界。您可以在“加工一般帮助”中找到更多的信息:“父级组”->“几何体组”->“铣削边界”->“概述”。
对于传统的操作,您可以使用永久边界作为共享边界。
部件
部件选项使您可以指定将表示完成的“部件”的几何体。
毛坯
毛坯选项允许您指定将表示要切削掉的原材料的几何体。毛坯边界不表示最终部件,但可以对毛坯边界直接进行切削或进刀。
检查
检查选项使您可以定义不希望与刀具发生干涉的几何体,比如固定部件的夹具。不会在“检查几何体”覆盖将要删除的材料空间的区域进行切削。您可以指定“检查余量”的值(切削 —> 检查余量),此值定义刀具位置和“检查几何体”之间的距离。“相切于”刀具位置被应用于“检查边界”。
当刀具遇到“检查几何体”时,它将绕着“检查几何体”切削(如上图所示),或者退刀,这取决于“切削参数”对话框中“跟随检查”的状态。
裁剪
裁剪选项使您可以指定将在各个切削层上进一步约束切削区域的边界。通过将“裁剪侧”指定为“内部”或“外部”(对于闭合边界),或指定为“左侧”或“右侧”(对于开放边界),您可以定义要从操作中排除的切削区域的范围。
您可以指定一个“裁剪余量”值(切削—> 裁剪余量)来定义刀具与“裁剪几何体”的距离,如下图所示。
刀具位置“在上面”总是应用于“裁剪边界”。您不能选择将刀具位置指定为“相切于”。
底面(平面铣)
底面定义最低(最后的)切削层。所有切削层都与“底面”平行生成。每个操作只能定义一个“底面”。重新定义“底面”将自动替换现有“底面”。
下图显示的是使用“毛坯”边界时,“底面”如何正确定义最低切削层的一个示例。
下图显示的是在只使用部件边界时,“底面”如何正确定义最低切削层的一个示例。
刀具必须能够到达“底面”,并且不会干涉部件。如果“底面”定义的切削层无法到达(如下图所示),则会显示一条错误信息。
如果未指定“底面”,系统将使用加工坐标系 (MCS) 的 X-Y 平面。
定制边界数据
使用“定制边界数据”,您可以设置与所选的边界或单个边界成员相关的余量、偏置、切削进给率、刀具位置、机床控制事件(后处理命令)、公差和毛坯距离。
定制边界数据的优点
• 您可以控制“定制边界数据”,因为您可以决定在部件中的何处指定定制边界数据。例如,如果您考虑加工部件中某些复杂区域,则您可以为此特殊区域指定一个较大的余量值。
• 在任何需要的位置进行调整可以使您更为灵活地加工部件。这样可获得高质量的加工部件。
使用定制边界数据
定义边界参数
定义与所选边界相关的以下值:
• 余量
• 偏置
• 切削进给率
• 刀具位置
• 机床控制事件(后处理命令)
• 公差
• 毛坯距离
您可以将这些设置应用至整个边界或单个边界成员。您也可以为整个边界或单个成员编辑这些设置。
您可以在以下层上定义余量、切削进给率和公差:
• 操作层(即,在主对话框内)。
• 边界层(即,在选择一个永久边界或一个面时或者在编辑某一操作的边界时)。
• 边界成员层(即,在选择临时边界或编辑边界的成员时)。
您可以在以下层上定义刀具位置和机床控制事件(后处理命令):
• 边界成员层(即,在选择边界成员或编辑边界成员时)。
您可以在以下层上定义偏置值:
• 几何体组层(操作继承“几何体层”上的数据。)。
如果定制参数是在边界成员层定义的,那么这些参数将优先于在其它任何层定义的任何参数。同样,在边界层定义的定制参数将优先于在操作层定义的参数。在刀轨生成过程中,从刀具到边界测量的总距离是余量和偏置值的总
和。
余量
您可以使用“余量”指定从刀具到边界的距离。一般来说,当刀具位置为“在上面”时,系统会忽略余量值。不过,当您为边界的单个成员定义定制余量值时,情况就不是这样了。
对于“相切于”成员,偏置值等于该成员与刀具半径的组合余量值。对于“在上面”成员,偏置值等于该成员的定制余量值,如下图所示:
由于刀具位置和余量值可以在对应于两个连接边界段的刀轨段之间变化,因此,系统可能需要解决在相交处如何生成刀轨的问题。这些情况可能会覆盖您已为凸角指定的“角控制”设置。
下表总结了可能发生在两个刀轨段相交处的情况,以及系统解决这些情况所遵循的规则。先列出的情况通常会覆盖后列出的情况。
偏置
“偏置”类似于“余量”。您可以使用“偏置”指定从刀具从“几何体组层”中的边界测量的距离。
切削进给率
选择“切削进给率”,然后在文本字段中输入该边界的切削进给率。按下面的指示指定“英制”或“公制”单位。
如果刀轨的拐角中增加了一段弧,则沿该段弧的进给率始终与沿上一个边界成员的进给率相同。
在下面的操作中,定制进给率值的应用各有不同:
刀具位置
“刀具位置”选项决定刀具在逼近边界成员时将如何放置。通过此选项,可以为每一单个选择的边界成员将刀具位置指定为“相切于”或“在上面”。
机床控制事件
使用“机床控制事件(后处理命令)”可以向刀轨的机床刀具提供特殊指令。您可以在刀轨的起始点或结束点指定机床控制事件,也可以在刀轨的起始点和结束点都指定机床控制事件。
公差
“公差”允许您沿边界为刀具指定内公差和外公差值。
内公差
内公差是边界内侧(左侧)所允许的最大偏离值。
外公差
外公差是边界的外侧(右侧)所允许的最大偏离值。分别赋两个值的好处是可以指定非等宽带。
毛坯距离
选择“毛坯距离”,然后输入要应用的值作为与所选边界的毛坯偏置距离。
面选择
利用“面选择”的各个选项,可以指定在生成边界时要使用哪类内部边界。只有在通过所选面生成边界时,这些选项(“忽略孔”、“忽略岛”、“忽略倒角”、“凸边”、“凹边”)才是可用的。
忽略孔
“忽略孔”选项会使系统忽略您选择用来定义边界的面上的孔。如果将此选项切换为“关闭”,则系统会在所选面上围绕每个孔生成边界。
忽略岛
“忽略岛”选项会使系统忽略您选择用来定义边界的面上的岛。如果将此选项切换为“关闭”,则系统会在所选面上每个岛的周围生成边界。
忽略孔和岛可以减少处理时间,尤其是在使用复杂实体模型时。许多实体都包含对于建立刀轨并无影响的孔。让处理器忽略掉这样的孔,可以提高处理的速度。同样,如果切削深度允许(即,刀轨并没有足够深,可以进入岛区
域),可以在粗加工操作中排除岛。
• 注意:如果只想忽略一部分孔或岛,可将“忽略”选项切换为“关闭”,而稍后使用“删除”选项删除不想要的孔边界或岛边界。
忽略倒角
利用“忽略倒角”选项,可以指定在通过所选面生成边界时是否识别相邻的倒角、圆角和圆。将“忽略倒角”切换为“关闭”时,就会在所选面的边上生成边界。当切换为“打开”时,生成的边界将包括与所选面相邻的倒角、圆角和圆,如下图所示。
删除上一个
在定义了一个边界后,便可以使用“删除上一个”选项。选择此选项会删除先前定义的边界。
创建下一个边界
当您通过“曲线/边界”方式定义边界时,“创建下一个边界”成为可用的。根据所选的“曲线/边界”,选择此选项可完成创建当前边界并允许您立即开始创建下一个边界。
限制:
• 所选面必须为平面。
• 将“忽略倒角”设置为“打开”时,倒角必须没有孔或岛(如下图所示)。如果有,则边界将不会被延伸,以致不能包括这些倒角,但将在所选面的边上生成这些边界。
与倒角相邻的面必须与所选平面垂直(在将“忽略倒角”设置为“打开”时),除非这些相邻面也是倒角。如果它们不垂直,则边界将不会被延伸,以致不能包括这些倒角,但将在所选面的边上生成这些边界。
多层倒角不会被识别。边界将不会被延伸,以致不能包括这些倒角,但将在所选面的边上生成边界。
凸边
使用“凸边”可以为沿着所选面的凸边出现的边界成员控制刀具位置。此选项可以进行如下设置:
• 在上面允许您为沿凸边生成的所有边界成员指定“在上面”刀具位置。“在上面”是默认设置。
• 相切于允许您为沿凸边生成的所有边界成员指定“相切于”刀具位置
凹边
“凹边”选项使您可以为沿所选面(参见上图)的凹边出现的边界成员控制刀具位置。此选项可以进行如下设置:
• 相切于允许您为沿凹边生成的所有边界成员指定“相切于”刀具位置。“相切于”是默认设置。
• 在上面允许您为沿凹边生成的所有边界成员指定“在上面”刀具位置。
请参阅“刀具位置”部分对“在上面”和“相切于”的定义。
删除上一个
定义了一个边界后,便可以使用“删除上一个”选项。选择此选项会删除先前定义的边界。
合并边界
当在裁剪几何体的边界处附加进刀运动时,如果该裁剪几何体在毛坯几何体的内部,那么生成的切削运动将干涉毛坯。
如果保留裁剪边界,将看到进刀操作从毛坯内部开始。
在平面铣操作中,系统会分别跟踪部件边界、毛坯边界、检查边界和裁剪边界。我们将分别构建部件/毛坯/检查/裁剪的安全形状(与部件/毛坯/检查/裁剪的切削形状保持一定距离的水平偏置)。然后将部件/毛坯/检查/裁剪的安全形状合并在一起,从而找出刀具在切削材料前可以定位的安全区域。但裁剪是被当作毛坯来处理的,用于减少切削的区域,因此可以从该那里进刀。
在使用跟随部件走刀方式的平面铣操作中,一个矩形边界作为毛坯边界(材料侧为内部),另一个矩形边界作为裁剪边界(材料侧为外部),裁剪边界位于毛坯边界之内。您将看到刀具从位于毛坯边界内的裁剪边界处进刀。
可加工区域
可加工区域是指那些在各个切削层中刀具可在不干涉部件的情况下进行切削的区域。系统只将刀具放置在那些刀具能去除材料但不能干涉部件的区域。如果切削层中的岛或壁非常接近以致于刀具无法在不干涉的情况下切入,则该区域就分成若干单独的区域。下图说明了系统是如何将一个区域分成多个切削区域的,其原因是刀具太大而无法在不干涉的情况下适合某些区域。
通过在“部件”和“毛坯”几何体的周围进行跟踪,系统可以创建可加工区域。系统在各个切削层都执行这些跟踪操作,
以在每一层创建一个或多个可加工区域。每个区域都是由一个封闭的周边形状组成,并且在区域内可以包含岛。位于封闭周边形状之外的岛将不属于可加工区域的一部分,它们会形成单独的开放区域。
如果定义了“毛坯”几何体,则处理器将仅切削位于毛坯范围内的区域,而忽略所有位于毛坯范围外的型腔区域,如下图所示:
注意:如果使用“部件”几何体的边缘来定义“毛坯”几何体,则可能会导致处理器在“部件”和“毛坯”形状的布尔运算期间无法运行。如果成员不是简单的曲线(例如直线和圆弧),则这种情况经常出现。为了避免出现此问题(并且由于“毛坯”几何体没有约束公差),可以按平均“公差”的 10 倍来调整“毛坯”几何体的迹线。这样能确保当“部件”和“毛坯”形状之间存在重叠时,布尔运算的成功率会很高。
当跟踪操作在要去除的材料周围创建闭合周边形状时,系统会创建闭合区域。岛可以存在于此周边形状之内。下面是“闭合”区域的不同类型。
曲面区域是“闭合”区域类型之一。在该区域中,“毛坯”几何体创建了有界区域的周边,但没有“部件”几何体落在该有界区域范围内。刀具将从该层中去除所有“毛坯”材料。
型芯区域是“闭合”区域类型之一。在该区域中,“毛坯”几何体创建了有界区域的周边,并且“部件”几何体落在该有界区域范围内。刀具将沿“部件”几何体的周围去除“毛坯”材料。
型腔区域是“闭合”区域类型之一。在该区域中,“部件”几何体创建了周围边界。这种区域类型可以包含岛。刀具将从型腔内去除材料,直至“部件”几何体。
注意:由于“型腔铣”操作无法将面延展到面边界之外,因此在加工型芯区域时尤为重要的是,“毛坯”几何体和“部件”几何体在各个切削层所创建的闭合区域要能准确地定义去除材料的位置。
开放侧区域是“闭合”区域类型之一。在该区域中,“部件几何体”和“毛坯几何体”形成了一个包含由“部件”和“毛坯”共同定义的分段的边界环。由“部件”几何体所定义的分段不能受到干涉。由“毛坯”几何体所定义的分段形成切削区域的开放侧,并且允许刀具通过,如下图所示。
当跟踪操作不在要去除的材料周围创建闭合周边形状时,系统会创建开放区域。当“部件”几何体只由那些周围没有“毛坯”几何体包围的岛组成时,或当“部件”几何体没有形成如下所示的封闭区域(如有一个开放的“部件”边界)时,可以发生这种情况。
开放区域只能使用“轮廓铣”或“标准”切削类型。如果尝试使用其他任何切削类型,则会导致系统显示错误消息,并且无法生成刀轨。
不要混淆型芯区域(“封闭区域”类型)与包含岛的“开放区域”。请注意如下图所示,“型芯区域”是由“部件”几何体和“毛坯”几何体共同定义的。但是“开放区域”仅由形成岛的“部件”几何体来定义。在“开放区域”中没有定义任何“毛坯”几何体。
此外,不要混淆开放侧区域(“封闭区域”类型)与“开放区域”。
在上述两个示例的每个示例中,“开放区域”是一个形状或形状集合,它并不表示连续区域。
在“平面铣”操作的刀轨生成过程中,当刀具轴垂直于“部件表面”时,系统将按如下方法相对于“底面”和“加工坐标系”(MCS) 的法向来定义刀具轴:
• 如果 MCS 的 Z 轴垂直于底面的法向,则刀具轴就是底面的法向。
• 如果 MCS 的 Z 轴不垂直于底面的法向,则刀具轴就是与 MCS 的 Z 轴最接近对齐的底面的法向。
如果在要加工的切削层中存在多个区域,则您有两种方法来排列这些区域在扩展到后续切削层时的切削顺序。
• 在移至下一个切削层(按层优先进行切削)之前,请去除当前切削层中的所有可加工区域。
• 在移至下一个切削区域之前,请将每个切削区域去除至其最低切削层。
如果某个未定义的区域包括所有岛形状,则不考虑用户定义的切削顺序,这些形状将总是按层优先进行切削。
• 使用“跟随周边”模式时,有些窄区域可能无法切削,并且会使多余材料留到下一个切削层。为此,应打开切削参数中的清壁和岛清理。这两个参数可确保刀具能通过各个部件和岛壁,而不会留下任何
多余材料。
• 使用“跟随周边”、“单向”(Zig) 和“往复”切削模式时,应打开“清壁”。这可确保系统不会将多余材料都在部件的壁上,但这会在下一切削层中为刀具留下太多材料。
• 使用跟随周边切削模式时,应打开“岛清理”。这可确保系统不会将多余材料留在岛的壁上,但这会在下一切削层中为刀具留下太多的材料。
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