5 轴 Swarf 加工
简介
Swarf 精加工是一种使用刀具侧刃加工已选曲面的精加工策略（刀轴自动对准）。5 轴 Swarf精加工过程中，刀具必须始终以全刀深度接触加工表面，也就是说被加工的表面必须是可展曲面
(不是凸面或凹面，而是和自动刀轴对准线性相关的曲面)。用户也可应用不同的刀轴对准方法
（如对深的侧壁使用前倾\侧倾），但所选的加工曲面仍然必须是可展曲面。
如果输入曲面不是理想可展曲面，则可在曲面的上、下边缘产生单独的（线框）参考线，随后使用线框 Swarf 精加工方法加工。
Swarf 精加工– 范例 1
1 删除全部，重设表格。
2 输入模型:
...\PowerMILL_Data\five_axis\swarf_mc\swarf_model.dgk
3 使用类型 – 方框，由…定义 – 模型产生一毛坯。
4 产生一直径为 12，刀尖半径为 1 的刀尖圆角端铣刀 D12TR1。
5 计算快进高度。
6 改变查看到 ISO 4
，选取下图阴影部分将进行 Swarf 加工的曲面。
7 选取刀具路径策略图标
，从精加工页面选取 Swarf 精加工选项。
8 严格按照下图填写表格，随后点击计算。
此策略刀轴的缺省设置为自动。
9 点击图标
，打开切入切出和连接表格，按以下参数填写表格，随后应用表格。
切入/切出: 垂直圆弧 – 距离 10 – 角度 90 – 半径 5.0
连接: 短/长/ – 掠过 缺省 – 相对
10 取消局部曲面选取，仿真模拟所产生的刀具路径，观察 Swarf 加工过程中刀轴角度的改变。
11 选取设置，重新打开已有（激活）的 Swarf 精加工策略表格，随后点击图标
，复制该刀具路径，并将它重新命名为 Swarf2。
12 选取上图所示的侧壁上部曲面。
13 选取位置页面，设置底部位置 – 底部，偏置 -2。
14 设置多重切削 – 方式为合并。
15 选取刀轴页面，使用缺省的刀轴设置 – 自动。
16 点击计算，产生刀具路径。
17 点击图标
，打开切入切出和连接表格，按以下参数填写表格，随后应用表格。切入/切出: 曲面法向圆弧 – 距离 0 – 角度 90 – 半径 5.0
连接: 短\长 – 掠过 缺省 – 相对
可见新的策略合并上、下轮廓间的行距，切入已选曲面，从而使刀具路径不那么零碎。
练习
1 产生一直径为 10 的端铣刀(EM10)。
2 复制原始的单条路径的 Swarf 精加工刀具路径，使用直径为 10 的端铣刀并对齐于侧壁上凹陷处（已选）下部产生一新的刀具路径。
3 取消局部曲面选取，仿真模拟所产生的刀具路径，观察 Swarf 加工过程中刀轴的改变。
4 选取文件 – 保存项目为:
...\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\Swarf-Example
5 删除全部，重设表格。
Swarf 精加工 – 范例 2
1 打开项目（早期保存的）:
...\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\3 2example
2 激活刀具 D10T1。
3 激活用户坐标系- ztop175_A。
4 打开毛坯表格，选取选项由…定义 – 圆柱体，随后点击计算按钮（将计算出一基于模型尺寸的圆柱体毛坯）。
5 打开快进高度表格，设置安全区域 – 圆柱体，然后严格按照下图在表格中输入相应的值，最后点击计算。
• 选取用户坐标系 ztop-175_A 设置方向 (矢量) 为 0 0 1
设置安全区域－圆柱体将产生一沿定义的圆柱体形状移动的光顺连接，而不是绕部件的点对点的线性移动连接。
6 选取三个型腔中的全部曲面侧壁。
7 点击刀具路径策略图标
，从策略选取器表格中选取精加工选项。
8 严格按照下图在 Swarf 精加工表格中输入相应的值。
• 方式 – 合并 因可展曲面的上下边缘的可变偏置而产生连续刀路。
• 使用: 最大下切步距 1.0
Swarf 精加工的缺省刀轴设置为自动。
9 点击计算，产生刀具路径。
我们可看到，连接移动沿快进高度表格中定义的安全区域－圆柱体移动，刀具移动更加光顺，刀具在不同的加工区域自动重新对准。
10 动态模拟所得到的刀具路径(D10TR1-FinPkts) ，观察对已选曲面进行 Swarf 加工时刀轴的变化。
11 选取文件 – 保存项目，更新项目内容:
...\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\3 2example
Swarf 精加工– 范例 3
当可展曲面不能提供绕部件外形的可接受的刀轴方向时，则必须使用 CAD 软件（例如
PowerSHAPE) 来重新建构受影响的曲面。
在下面的范例中，Swarf 精加工策略将应用到 5 张已选曲面（下图阴影为浅蓝色的部分）。由于曲面建构的原因，它们会导致产生的刀具路径不能沿当前曲面产生合适刀路。为解决此问题，我们将输入一新的可展形面曲面模型，使用它来产生理想的 Swarf 精加工刀具路径。
1 删除全部，重设表格。
2 选取文件 > 输入模型:
...\PowerMILL_Data\five_axis\Swarf_mc\SwarfSurfModel-A.dgk
3 选取文件 > 保存项目为:
...\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\SwarfSurf-EX3
4 激活用户坐标系 TopCentre。
5 使用类型 – 模型，由…定义 – 方框计算毛坯。
6 在毛坯对话视窗中锁住 Z 值，输入扩展 10，然后再次点击计算。
7 产生一直径为 12 的端铣刀 EM12。
8 计算快进高度。
9 设置开始点为第一点安全，结束点为最后一点安全。
10 设置切入和切出为曲面法向圆弧，角度 90，半径 6。
11 选取上图所示阴影为浅蓝色的 5 张需进行 Swarf 加工的曲面。
12 选取刀具路径策略
，从策略选取器选取 Swarf 精加工选项。
13 在 Swarf 精加工的主页面中严格按照下图输入相关值。
14 选取位置页面，输入偏置 -1.0。
15 点击计算，处理此刀具路径。
16 缓慢运行点到点
仿真，观察刀路沿加工面刀轴方向的变化。
所产生的 Swarf 精加工刀具路径外表看来没有问题，但仿真后我们可发现一些问题。从仿真可见，刀具 EM12 在某些区域相对于可展曲面以很大的角度切削（见上图）；同时，刀具沿下边太近，以致沿台阶刀具存在突然的落刀和提刀。
使用一张专门为此 Swarf 精加工设计，能够得到好的刀轴方向的参考曲面可解决上述问题。
上图是刀具路径 EM12-Swarf-1 使用的 5 张参考曲面，下面用一张新的曲面来代替它，这张曲面和原来的那些曲面形状完全相同，但使用不同方法建构，专门用来满足这个 Swarf 精加工策略的需要。
17 选取文件 > 输入模型:
18 ...\PowerMILL_Data\five_axis\Swarf_mc\NewSwarfSurf-B.dgk
新的曲面使用曲面曲线产生，这些曲面曲线和所需的刀轴方向对齐匹配，它同时和前面刀具路径所使用的 5 张曲面具有相同的外形。和原始的 5 张曲面比较可见，新的曲面下边缘有所延伸，从而沿外形有一光滑的变形。
请勿 删除原始的 5 张曲面，它们在精确过切检查中还需使用。
19 右击刀具路径 EM12-Swarf-1 ，从弹出菜单选取设置，打开策略对话视窗。
20 复制这条 Swarf 精加工刀具路径 。
21 选取新输入的参考曲面。
22 在对话视窗的主页面，选取沿曲面纬线，使刀具尽可能对齐于曲面曲线。
23 点击计算，处理新的刀具路径 EM12-Swarf-1_1。
24 缓慢运行点到点
仿真，查看沿刀路刀轴方向的变化。
可见新的刀具路径 EM12-Swarf-1_1 现在刀具可平顺地沿可展曲面加工。
25 选取文件 > 保存项目:
...\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\SwarfSurf-EX3
线框Swarf 精加工
有时会遇到输入的曲面模型质量不佳或是不理想的情况，例如模型中存在不匹配的边缘，或曲面上的一些意外曲线。这些问题无疑会导致部分或全部 Swarf 精加工策略失败。
其中一个解决方法是重新建构受影响的曲面（假设您可以使用使用适当的 CAD 系统，如
PowerSHAPE）。
另外一种方法是产生 2 条单独的参考线来定义 swarf 加工 区域。随后可使用线框 Swarf 精加工策略。
下面范例中使用的模型的型腔部分侧壁，由于其在上下边缘间存在微微的一点凸起，因此它不是一可展曲面，不适合于进行 Swarf 加工。
1 从主下拉菜单选取删除全部，重设表格。
2 输入模型:
...\PowerMILL_Data\five_axis\Swarf_mc\Wfrm-Swarf.dgk
3 选取文件 > 保存项目为:
...\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\Wframe-Swarf
4 激活用户坐标系- Datum。
5 使用方框，按模型尺寸产生一毛坯。
6 使用以下刀具、刀柄和夹持数据产生一直径为 5mm 的端铣刀(EM5): 刀具 直 径 5 长 度 35
刀柄 底部直径 5 顶部直径 5 长度 15
夹持-1 底部直径 15 顶部直径 25 长度 15
夹持-2 底部直径 25 顶部直径 25 长度 15
伸出 50
7 计算快进高度。
8 选取 3 个型腔中的侧壁曲面。
9 点击刀具路径策略图标
，在精加工表格中选取 Swarf 精加工选项。
10 严格按照下面 2 图在表格中输入相应的值。
• 方式 – 合并，最大下切步距 - 3.0
11 计算刀具路径。
由于部分侧壁不是可展曲面，因此 Swarf 精加工策略没能完成全部已选曲面的加工路径产生。
放大查看我们可看到某些连接侧壁表面的线框存在凸起现象，因此这些区域不是可展曲面区域。
这个问题可通过沿受影响型腔的侧壁上下边缘产生 2 条独立的参考线，然后使用线框 Swarf
精加工策略来解决。
12 选取定义左手边型腔定义倾斜侧壁的曲面（如上图所示）。
13 产生一参考线 Upper 并在浏览器中右击该参考线，从弹出菜单选取插入－模型。
14 选取下面的一段参考线。
15 右击参考线 Upper，从弹出菜单选取编辑- 复制参考线(仅已选)。
16 将新复制的参考线重新命名为 Lower。
17 从参考线 Upper 选取并删除下面的一段参考线。
使用线框 Swarf 精加工策略时，两条参考线的方向必须相同。
没有必要对齐上、下参考线的开始点，因为刀具路径的开始位置由下参考线的开始点位置控制。
18 为检查这两条参考线是否可用，我们可依次右击每条参考线并选取显示方向选项，显示参考线的开始点和方向。
我们可看到两条参考线段都已经有一合适的开始点，但指向却相反，为此需要反转其中一条参考线的方向。
在此为产生一顺铣路径，必须反向下面的那条参考线。
19 选取下面的那一条参考线，右击参考线。
20 从弹出菜单中选取编辑－反向已选。
21 点击刀具路径策略图标
，从策略选取器中选取精加工标签，然后选取线框 Swarf 精加工选项。
22 严格按照下图在表格中输入相应的值:
23 选取部件余量
，打开以下对话视窗。
24 选取侧壁曲面 (参考线包围的) 并将它获取到部件余量对话视窗中的所选行(加工模式设置为忽略)。
25 应用此部件余量对话视窗。
26 计算此线框 Swarf 精加工策略。
于是在两条参考线之间成功地产生一条新的线框 Swarfing 加工策略，策略产生过程中忽略了原始侧壁曲面。
27 选取文件 – 保存项目，更新项目:
...\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\Wframe-Swarf
PM五轴教程——3 2 轴加工和钻孔【连载01】
PM五轴教程——定位刀具运动【连载02】
PM五轴教程——五轴刀轴调整【连载03】
PM五轴教程——曲面投影精加工【连载04】
PM五轴教程——镶嵌参考线精加工【连载05】
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