复杂零件五轴加工解决方案

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NXCAD NXCAM
多轴定位加工
G代码仿真
五轴联动加工
CAM/CNC一体化
控制器驱动的仿真
车铣复合加工
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流道加工
叶片精加工
清根精加工
前缘精加工
价值: 提高叶轮编程效率 提高刀轨质量和可靠性
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模型创建和编辑(CAD)
运用强大的建模和编辑技术 创建用于CAM编程的零部件 模型
零件制造信息(PMI)
检查可能影响加工方法的更 多模型信息(公差、表面粗糙 度)。这些信息可驱动CAM
模型质量与验证
分析和验证几何条件——检 查表面缺陷、壁厚、半径等
文档与绘图
基于3D模型快速创建用于加 工的任何文档
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加工模型准备 ------ 加工模型简化演示
移除不必要的特征 (细小特征,非加工特征)
o减少不必要的非切削运动 o改善刀轨质量 o提高电脑计算速度 o提高切削效率
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可变轴曲面加工
可变轴轮廓加工
5轴等高加工
叶轮加工
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顺序铣加工
曲率匹配
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五轴加工编程 ------驱动方式 + 切削样式的有机组合创建任意刀轨
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五轴加工编程 ------叶轮加工模块提供叶轮制造的完整编程方案
加工策略及刀轴控制: 系统根据选取的几何自动产 生 流道粗加工 残余加工 优势: 自动产生优化的五轴加工刀 轨 可参考前一操作的残余模坯 产生五轴残余加工操作 刀轨可实现光顺化 刀轴可光顺化处理
复杂零件五轴加工解决方案
刘其荣 资深技术顾问 Siemens PLM Software
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复杂零件五轴加工解决方案
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NX复杂五轴加工解决方案
CAD/CAM/CNC集成的一体化解决方案
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复杂零件五轴加工环节与挑战 加工环节
模型准备

挑战 零件更复杂 数据多来源
刀轨编制


编程时间短
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加工模型准备 ------ 加工模型简化演示
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程序高可靠 设备更先进 产能最大化
仿真验证

后置输出


机床加工
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议程 业务挑战 客户案例研究 小结
后台计算状态
等待状态
价值: 显著提高系统运算速度 提高编程效率 充分发挥系统性能
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五轴加工编程案例 -大型汽车保险杠模具五轴加工案例: 深腔陡壁的五轴精加工
加工策略及刀轴控制: 采用五轴等高加工策略 根据加工区域形状合理划分深度区间 根据区域形状采用自动避让及朝向曲线 或朝向点的刀轴控制方式 优势: 自动计算刀轴倾角 刀柄与工件实现自动避让 多种刀轴控制方式: 离开/聚向点 离开/聚 向曲线, 自动计算 价值: 深腔陡壁模具及零件最合适的加工策略 减少刀具磨耗,减少成本 减小刀具变形,提高加工精度 提高表面质量 提高加工效率
五轴加工编程
广泛的加工策略,提供灵活的刀具轴控制选项,轻易处理复杂的工作需求,实现高度灵活的5 轴编程。利用最新的加工设备和制造工艺,以更快的速度加工质量更好的零件。
关键技术 关键技术
丰富的驱动方式和刀轴控制 点、线、面、边界等驱动 法向、插补、相对等刀轴 方便的交互处理 可变轴轮廓加工可以通过 简单选取底部几何体来自 动加工复杂侧壁 识别叶轮几何,自动创建 刀轨 曲率匹配 这是一项新技术,用于不 断改变刀具与毛坯表面的 相对角度,使刀具的接触 面积最大化
加工策略及刀轴控制: 采用五轴等高清角加工方式 合理定义非切削运度以形成螺旋向下加工 刀轨 刀轴控制采取自动方式,自动实现避让 指定适当修剪边界
优势: 根据指定参考刀具自动产生优化的五轴清 角刀轨 自动实现刀具及刀柄与工件的避让
价值: 优化及高效的刀具轨迹,产生极高表面质量
五轴加工编程 ------叶轮数控加工程序编制演示
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五轴加工编程 ------叶片数控加工程序编制样例
流程总结(NX策略)
叶身加工 叶身粗加工 叶身精加工
新叶片数控加工编程结果
叶根加工 凸台粗加工 凸台精加工
凸台加工
凸台过渡区粗加工
凸台过渡区精加工
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加工模型准备
NX 把CAD、CAE和CAM全部集成在一个系统中。通过最新的CAD技术,NC编程人员能够快 速地完成模型准备 – 即使原始数据来源于第三方CAD系统也是一样。
关键技术 关键技术
无约束设计 混合建模 同步建模技术 无限的零件/产品复杂性 轻量表示 NX WAVE 技术 通过自动化来加快设计 在设计过程中使用行业专 门技术 开放设计 能够处理其它CAD数据
曲线/点驱动 螺旋驱动 边界驱动
曲面驱动
流线驱动
刀轨驱动
径向驱动
可变轴轮廓 驱动
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五轴加工编程 ------多轴加工刀轴控制适合各种复杂零件
叶根粗加工
叶根精加工
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五轴加工编程 ------刀轨并行计算/多任务多CPU提高计算性能
采用并行计算,可使系统在后台进行刀轨 计算,而操作人员在前台继续进行其它工 作 可以选取多个操作作为一个并行进程进 行计算 可同时具有四个并行进程 系统通过不同图标显示不同状态
五轴加工编程案例 -大型汽车保险杠模具五轴加工案例
模型特点: 大型 - 长2600 宽1300 高1130 深腔 - <10度 陡壁 - 多数600 – 800
加工难点: 陡壁精加工 型面精加工 清角加工 清根加工
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加工机床: 大型龙门双摆头铣床 Heidenhain ITNC530控制系统
价值: 优化及高效的刀具轨迹,产生极高表面质量 提高编程效率 提高机床利用效能
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五轴加工编程案例 -大型汽车保险杠模具五轴加工案例: 陡壁清角加工
议程 业务挑战 客户案例研究 小结
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五轴加工的应用范围 零件加工 航空零件 机械零件 医疗设备 典型应用: 复杂零部件的五轴联动加工 零件的五轴多面加工 模具加工 注塑模具 冲压模具 典型应用 深腔模具的清根,清角加工,陡壁 加工等 模具零件的多面加工
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加工模型准备样例
流程总结(NX策略) 新叶片处理结果
倒圆面R19 R38圆弧及拐角面
过渡面
结果
叶片及根部面
R38圆弧及过渡面
过渡面
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五轴加工编程案例 -大型汽车保险杠模具五轴加工案例: 清根精加工方式一
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五轴加工编程案例 -大型汽车保险杠模具五轴加工案例: 复杂型面精加工
加工策略及刀轴控制: 采用五轴曲面流线加工策略 构建适当辅助曲线,提高刀轨质理 刀轴控制采用向量插补方式 适当定义从点 优势: 刀轨沿指定流动线及截面线均匀仿形分布 刀轨不受加工几何限制和约束 刀轨沿指定的流动线及截面线均匀仿形分 布
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影响五轴加工的因素
“提升数控加工的整体价值”
数控机床
控制器
刀具
编程知识
CAM软件
数控加工最终的好坏取决于5个因数中的 短板
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