PDF《快速电极》

快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

1 快速电极 CimatronE 电极解决方案可大大缩短 EDM 加工周期, 计算机化整个加工过程.

因而用户 能尽可能降低人为错误,确保工作流程高效有序. 使用 CimatronE 自动设计电极,规划放电阶段,简化加工和放电操作.CimatronE 电极 解决方案还有自动绘图、自动生成火花机的 CNC 代码以及用于后置加工检测的 CMM 程序. 下面将对 CimatronE10 电极的操作过程作说明. 首先,在使用 CimatronE10 的快速电极模块时,要弄清楚其操作流程,简单地说是 建 立电极装配?抽取放电面?产生基准台?创建延伸面?生成工程图 这四步.当然,其中还 会有一些辅助性或重复性的操作,后面将会作详细描述. 建立电极装配 首先,打开或导入要进行放电加工的零件模型,为了能更好地说明问题,本例使用的电极来 自于教材配套文档 电极练习.elt 打开 CimatronE10,点击 进入电极设置向导 如下图设置 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

2 确定后,进入装配模块.整个电极的操作都会在装配模块下进行,注意左边的装配树和右边 的电极工具栏. 抽取放电面 点击提取电极图标,进入 抽取放电面环节,下图为提取电极的特征向导 在如下图所示位置点一下鼠标左键后, 再拖动蓝色框直至右图所示, 只需要把要进行放电加 工的曲面全部包容进去成深红色显示就可以了. 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

3 如果是初次使用电极模块,可以旋转一下图形,看看包含了哪些面. 展开 避空高度 项右边的下拉图标,看到如图所示界面,这里可以看到后面要生成的基准 台的大小,避空高度,放电参考位置等参数,这里先不设置,因为在下一步产生基准台中还 可以设置,孰先孰后并不影响效率.而真正能提高效率的是利用模版,这里将在后面几个电 极中用到. 在特征向导中,确定和应用键暂时还是灰色的,当点击鼠标 中键 确认后,需要放电加工 的面变成了绿色.然后再依次点右键和左键(相当于点击特征向导里的确定) . 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

4 此时,会生成一个新的文件 电级练习-EL-000 ,包含了这些放电曲面.并且,特殊树里也 会多了 电极 这一页. 产生基准台 在 电极 控制页中,激活 电极练习-EL-000 这时,主零件变成浅色显示,代表未激活状态,而放电区域的面则正常显示. 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

5 点击胚料图标 ,进入如图所示对话框 如下图修改相应参数,注意看到电极基准台的形状变化. 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

6 在特征向导中,分别有匹配中心,最适化尺寸和底座标记这三项,点击 匹配中心 后XY 的位置会发生变化,这是由放电区域的最中心所确定的,但是 往往这个数字因为多有小数, 对于放电机操作工员来讲会形成摇数上的障碍, 因此我们尽量 不用 匹配中心 这一方式,或者在使用匹配中心后,再将其调整为整数. 点击 X 位置和 Y 位置后面的上下图标就会自动按整数值跳动 如果点击 最适化尺寸 选项 此时,XY 的尺寸会发生变化,这是由放电区域的最大外形自动偏 置一定的值产生的, 这个值可以在预设置里面设定, 最大外形是根据放电区域的曲面所确定 的,并不是固定值. 而 底座标记 这一选项则是非常有作用的,通常我们称之为 设置基准角 ,这是为了避 免电加工操作工装错方向.点击此选项,通常设置为 3~5mm 的斜角就可以了,但小了不容 易分辨,太大了可能会产生干涉(如右图设置过大就完全没有必要了) . 设置好这些参数后,依次点击 右键 和 左键 . 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

7 如果依下图参数设置,则会不产生包络框. 最后一步,产生电极坐标系.图中有

3 个点,分别对应于电极顶部,基准台顶部和基准台底 部,要在哪个点上产生电极坐标系,取决于后续数控加工中的对刀方式,因为在无 3R 夹具 的情况下,多采取顶面对刀的方式,而使用 3R 夹具时,多采取底面对刀的方式.所以这里 是需要根据情况下选择,并无最优选项. 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

8 创建延伸面 电极基准台产生后,己经完成了大部分的工作.隐藏主零件.可以发现放电面和基准台之间 有一段空隙,这一段空隙需要通过延伸的方式来进行补面. 点击 ,会自动产生组合曲线,右图进行了加粗显示. 注:由于自动轮廓功能产生的组合曲线会自动选中,曲线被选中后会以深红色显示,而放电 曲面则以红色显示,所以不注意的话,曲线会不太明显.如中图所示. 点击延伸指令 ,选取刚才生成的组合曲线(如果上一步没有做 清除选择 操 作的话可以不需要选取曲线,因为自动轮廓产生的曲线会自动选取) . 这里说明一下,延伸分为

3 种方式,有相切,方向和双方向,用得最多的是前两种,因为常 规作法中大多数的电极都需要切向延伸后再 Z 向延伸, 双方向对于一些特定形状的电极会有 一定的作用. 在下图中,系统默认的方式是切向延伸 1mm,这正是常规作法中的前一步,所以不需要作 任何修改直接确定(依次点击右键和左键)就可以了. 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

9 再次点击 ,进入第

2 次延伸,将参数修改为如下所示,方向系统默认为电极坐 标系的 Z 负向,所以也不要修改.点击确定,如右图所示. 至此,电极的几何形状就完成了. 生成工程图 通常, 一张电极的工程图需要两张, 一张检验图, 一张移位图. 检验

图表达电极的关键尺寸, 而移位

图表达该电极的放电位置和放电深度. 在工作区点击右键,选择激活主装配,然后在电极树上,右击该电极后选择电极工程图 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

10 弹出以下对话框后,电极工程图就生成好了. 这一种,是把检验图和移位图合并到了一起. 如果需要两张图纸,则需要在预设置中设定 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

11 然后再次生成图纸并打开. 至此,一个电极就完全生成好了. 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

12 产生第二个电极 显示主零件,再次进入提取电极. 修改如下参数 点击鼠标中键确认后,再点特征向导中的确定. 激活电极练习-EL-001,选取电极工具栏中的 应用模版 中的根据电极 然后在 电极练习-EL-000 图形上点一下,弹出右图所示对话框,然后点确定 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

13 生成如图所示电极基准台. 此电极基本上正确,就是避空高度太高,这是因为在抽取的时候,没有去修改避空高度.如 果每一次都需要修改此项参数则会影响效率,因此,我们可以在预设置中作如下设定. 如果再次生成电极,就不会出现上述问题了. 注意,这次生成的电极坐标系并不与电极的某边平行,所以还需要进行修改,如果其它电极 没有这个问题,则表示电极己经完全生成好了. 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

14 激活电极后,在下面的特征树上找寻 Electrode UCS 特征,然后点击右键选择编辑特征. 在特征向导中,点击旋转,并设置 Z 值旋转角度为-40. 确定,特征重新生成后,坐标系就正常了. 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

15 生成和使用电极模版 为了更快速的生成电极,通常我们会采用模版方式. 生成模版 激活电极练习-EL-000,选择菜单 电极?保存为模版 功能. 取好名字,写好注释后点确定,即保存了 简易电极模版.etp 文件. 使用电极模版 进入提取电极,设置下图所示放电区域 点击参数设置上的应用模版,并点击选取新模版 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

16 进入模版选择文件浏览器,可以看到我们刚才生成的电极模版以及对应的图示. 确定,然后点击鼠标中键,再分别点击匹配中心和最适化尺寸,再点击特征向导中的确定. 如果该图上还有类似的放电区域,那么抽取和生成一个电极所需要时间将不会超过

1 分钟, 这就是 CimatronE10 快速电极的优势所在. 生成圆形电极 进入提取电极界面,将选取框移动到如图所示位置.应用模版参数不需要更改,可以继续使 用上一小节所产生的电极模版.将 矩形 改成 圆柱形 . 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

17 点击中键确认所选取的曲面,自动匹配中心,最适化尺寸后,展开参数设置, 点击特征向导中的确定,产生如下电极. 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

18 这次产生的电极有两个问题,1.没有产生方向标识;

2.坐标系位置不对. 激活该电极,在特征向导中分别编辑特征 BLANK14 和 Electrode UCS15 . 从此例中可以看出,电极模版不是只需要做一次,就可以通用于所有放电形状.所以我们需 要扩充自己的模版库以适应不同的形状. 此例中并无第二个圆形的电极, 因此这一节中我们 不需要再保存模版了. 生成开口位置电极 进入提取电极向导,关闭使用模版.设置如图所示区域及参数并确认提取. 激活并生成基准台(使用胚料功能) 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

19 生成自动轮廓,并进入延伸,选取两方向模式. 点击填充面选项后再确定生成第一次延伸面. 再次进入延伸,使用 方向 和 至毛坯 方式产生第二次延伸面. 最后,再生成电极坐标系,开口位置电极就完全生成好了.左边还有两个,可以利用保存模 版后再次利用模版提取的方式生成其它两个开口位置的电极. 因为刚好这三个位置可以共用 一个电极,所以下一节中我们将描述电极复制的作法. 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

20 电极平移 在电极树中的 电极练习-EL-004 下的 Loc1 上单击右键,选择 根据点/坐标系 选择

3 点产生一个临时坐标系,然后点中键确认,临时坐标系则消失. 然后点击对应位置的

3 点,就可以看到一个灰色的复制电极. 点击特征向导上的确定,完成电极复制.用同样的方法,完成第

3 个电极的复制.此方法只 依照

3 点来进行对应复制, 因此只需保证电极曲面形状吻合就可以了, 不需要相同的高度和 角度.复制后的电极加工的放电区域一定不要比第

1 次产生的电极大,否则为不适配电极. 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

21 两面开口电极 类似于零件右下角的位置,属于两边都有开口的电极,此时操作需要手动来进行. 首先,还是进入抽取电极环节. 建立基准台,注意避免干涉,系统会自动防止干涉,但是如果在基准台环节再调整毛坯尺寸 的话,就有可能会出现干涉,这一点是需要注意的. 进入延伸环节后,再点击组合曲线 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

22 确定后,用相切&

1mm 方式来延伸曲面. 再次进入延伸, 创建其中一边的开口位置的组合曲线, 然后用相切&

至毛胚的方式延伸曲面. 同样的方式,创建另外一边的延伸曲面 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

23 再按照之前的封闭区域的电极延伸方式,先用自动轮廓,再做 方向&

至毛胚 延伸,即可 得到以下结果. 内凹式电极 有些时候,电极并不一定都会用来加工内凹式的型腔,有时凸出的区域在加工困难时,同样 可以采取电加工的方式来操作.例如下图所示的区域 首先,进入电极抽取环节,确定好加工区域后,再依次点选周围的几张曲面. 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

24 把修剪方式打开,设定值为

3 或0mm. 确定后,可以看到提取出来的曲面为 激活他后,产生基准台 使用自动轮廓?延伸(方向&

至毛胚)产生延伸面 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

25 需要注意,此电极内腔中,需要有一定的避空,不然放电时会把零件中这个凸出的部分的顶 面加工到,从而产生误差.要生成避空,只需要用实体里的延伸物体指令就可以了. 为了便于观察,可以将该电极调成半透明模式来查看. 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

26 生成总装配图 所谓总装配图,即用一张图纸来表达所有电极的放电位置和放电高度. 在电极控制页下,右键单击 坐标系

1 ,选择 装配工程图 弹出以下对话框后,选择确定 打开该工程图 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

27 可以看到,所有的电极都显示在一张图纸上,并且每个电极都指出了位置和角度,对于有多 次放电加工的电极,也会列出不同的加工位置 右边还有表格 还可以输出 BOM 表到 CSV 文件后用 EXCEL 打开和编辑 Name X_ucs Y_ucs Z_ucs Rotation 电极练习-EL-000:Loc1 -31

22 -15

0 电极练习-EL-001:Loc1 -31

5 -3

40 电极练习-EL-002:Loc1 -13

4 -20

0 电极练习-EL-003:Loc1 -16

25 -5

0 电极练习-EL-004:Loc1

5 -34 -21

0 电极练习-EL-004:Loc2 -10 -33 -18

0 电极练习-EL-005:Loc1

31 -31 -1

0 电极练习-EL-006:Loc1

12 -11

10 0 这种表格相对而言比较简易, 在电极设计和放电加工衔接得比较好的情况下, 用这种简易表 格显得比较明了,操作工也不需要去查看那张大的图纸,更是节省了办公成本,但前提是两 个环节一定要有良好的衔接,否则出错的机率也是非常高的. 快速电极教程 杨冰峰@CimatronChina

28 不合理电极的处理 下图电极是有加工死角的, 所以我们要处理成两个电极. 所使用的操作都是实体里的那些功 能(例如缝合,移除延伸,切除,合并等等) ,这里不再赘述. 在处理这类的电极时,可以用重新抽取生成的方式,将其分解成多个电........