加工中心螺旋進(jìn)刀

1、、輪廓加工中的進(jìn)刀方式1.法線(xiàn)進(jìn)刀和切線(xiàn)進(jìn)刀輪廓加工進(jìn)刀方式一般有兩種：法線(xiàn)進(jìn)刀和切線(xiàn)進(jìn)刀，如圖 1所示。由于法線(xiàn)進(jìn)刀容易產(chǎn)生刀痕，因此一般只用于粗加工或者表面質(zhì)量要求不高的工件。法線(xiàn)進(jìn)刀的路線(xiàn)較切線(xiàn)進(jìn)刀 短，因而切削時(shí)間也就相應(yīng)較短。圖1法線(xiàn)進(jìn)刀與切線(xiàn)進(jìn)刀方式在一些表面質(zhì)量要求較高的輪廓加工中，通常采用加一條進(jìn)刀引線(xiàn)再圓弧切入的方式，使圓弧與加工的第一條輪廓線(xiàn)相切，能有效地避免因法線(xiàn)進(jìn)刀而產(chǎn)生刀痕，如圖 2所示。 而且在切削毛坯余量較大時(shí)離開(kāi)工件輪廓一段距離下刀再切入， 很好地起到了保護(hù)立銃刀的 作用。圖2圓弧切入的方式需要說(shuō)明的是：在手工編寫(xiě)輪廓銃削程序時(shí)為了編程的方便，或者為了彌補(bǔ)刀具的

2、磨損，常常采用刀補(bǔ)方式進(jìn)行編程， 即在編程時(shí)可以不考慮刀具的半徑，直接按圖樣尺寸編程， 再在加工時(shí)輸入刀具的半徑（或補(bǔ)償量）至指定的地址進(jìn)行加工。但要注意切入圓弧的 R值需大 于所使用的刀具半徑 r，否則無(wú)法建立補(bǔ)償而出現(xiàn)報(bào)警，如圖3所示。至于進(jìn)刀引線(xiàn)的長(zhǎng)短則要根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算，但要注意減少空刀的行程。圖3切入與刀補(bǔ)的建立2.非典型輪廓加工中的進(jìn)刀方式在對(duì)于一些非典型輪廓的加工，采用切線(xiàn)進(jìn)退刀的同時(shí)，還應(yīng)沿輪廓走多一個(gè)重疊量L ,可以有效避免因進(jìn)刀點(diǎn)和退刀點(diǎn)在同一位置而產(chǎn)生的刀痕。重疊量L 一般取12mm即可，如圖4所示。圖4切削重疊量、挖槽和型腔加工中的進(jìn)刀方式對(duì)于封閉型腔零件的加工，下刀方

3、式主要有垂直下刀、螺旋下刀和斜線(xiàn)下刀三種，下面 就如何選擇各下刀方式進(jìn)行說(shuō)明。1. 垂直下刀(1) 小面積切削和零件表面粗糙度要求不高的情況使用鍵槽銃刀直接垂直下刃并進(jìn)行切削。雖然鍵槽銃刀其端部刀刃通過(guò)銃刀中心，有垂直吃刀的能力，但由于鍵槽銃刀只有兩刃切削，加工時(shí)的平穩(wěn)性也就較差，因而表面粗糙度較n;同時(shí)在同等切削條件下，鍵槽鐵刀較立鐵刀的每刃切削量大，因而刀刃的磨損也就較大，在人面積切削中的效率較低。所以，采用鍵槽銃刀直接垂直下刀并進(jìn)行切削的方式，通常只用于小面積切削或被加工零件表面粗糙度要求不高的情況。(2) 大面積切削和零件表面粗糙度要求較高的情況大面積的型腔一般采用加工時(shí)具有較高的平穩(wěn)

4、性和較長(zhǎng)使用壽命的立銃刀來(lái)加工，但由于立銃刀的底切削刃沒(méi)有到刀具的中心，所以立銃刀在垂直進(jìn)刀時(shí)沒(méi)有較大切深的能力，因此一般先采用鍵槽銃刀(或鉆頭)垂直進(jìn)刀后，再換多刃 立銃刀加工型腔。在利用 CAM軟件 進(jìn)行編程的時(shí)候，一般都會(huì)提供指定點(diǎn)下刀的選項(xiàng)。如圖5所示的CAXA制造工程師里的 區(qū)域式粗加工”中的接近點(diǎn)和返回點(diǎn)”選項(xiàng)，指的就是從指定點(diǎn)下刀或退刀。在MasterCAM里的挖槽(Pocket )二維加工中雖然沒(méi)有指定下刀點(diǎn)下刀的選項(xiàng)，但在選擇一個(gè)指定點(diǎn)后， 再選擇加工區(qū)域，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)從選擇的指定點(diǎn)下刀；而在曲面粗加工挖槽粗加工”方式中，則在粗加工參數(shù)(Rough parameters)設(shè)置

5、頁(yè)有相應(yīng)的選擇項(xiàng)，如圖6所示。/圖5 CAXA指定點(diǎn)下刀或退刀選項(xiàng)對(duì)于其他方式的曲面粗加工，一般都可以在參數(shù)設(shè)置中找到相應(yīng)的選項(xiàng)。圖6 MasterCAM 指定點(diǎn)下刀或退刀選項(xiàng)an error occurred while process ing this directive2. 螺旋下刀螺旋下刀方式是現(xiàn)代數(shù)控加工應(yīng)用較為廣泛的下刀方式，特別是模具制造行業(yè)中應(yīng)用最為常見(jiàn)。刀片式合金模具銃刀可以進(jìn)行高速切削，但和高速鋼多刃立銃刀一樣在垂直進(jìn)刀時(shí)沒(méi)有較大切深的能力。但可以通過(guò)螺旋下刃的方式（圖7所示），通過(guò)刀片的側(cè)刃和底刃的切削，避開(kāi)刀具中心無(wú)切削刃部分與工件的干涉，使刃具沿螺旋朝深度方向漸進(jìn)，從

6、而達(dá)到進(jìn)刀的目的。這樣，可以在切削的平穩(wěn)性與切削效率之間取得一個(gè)較好的平衡點(diǎn)。圖7螺旋下刀方式在CAXA中，螺旋下刀方式設(shè)置選項(xiàng)主要有4項(xiàng):半徑、螺距、第一及第二層以后螺旋進(jìn)刀高度，如圖8所示。螺旋半徑的大小一般情況下應(yīng)大于刀具直徑的50%，但螺旋半徑過(guò)大，進(jìn)刀的切削路程就越長(zhǎng)，下刀耗費(fèi)的時(shí)間也就越長(zhǎng)，一般不超過(guò)刀具直徑的大小，螺距的數(shù)值要根據(jù)刀具的吃深能力而定，一般在0.51之間:第二層進(jìn)刀高度一般等于第一層下刀高度減去慢速下刀的距離即可。圖8 CAXA螺旋下刀選項(xiàng)（如圖9 所示），如給在MasterCAM中，則對(duì)螺旋下刀方式作了更人性化和更細(xì)致的設(shè)定 定一個(gè)螺旋半徑大小的范圍， 系統(tǒng)可以根

7、據(jù)工件的形狀自動(dòng)去判斷和選擇最為合適的土徑去下刀;X,Y方向安全距離可以更好地避免下刀時(shí)造成的干涉現(xiàn)象的發(fā)生；還有在螺旋下刀時(shí)是采用Z向還是水平方向的進(jìn)刀速率，以及螺旋下刀失敗時(shí)是改為垂直進(jìn)刀還是中斷程式等。和CAXA相比，MasterCAM 不是用螺距而是用螺旋升角來(lái)設(shè)置刀具運(yùn)動(dòng)一周后沿Z軸切深的距離的。螺旋升角選取得太小，螺旋圈數(shù)增多，切削路程加長(zhǎng)；升角太大，又會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的端刃切削，一般取 3°10°之間為宜。圖9 MasterCAM 螺旋下刀選項(xiàng)螺旋下刀也有其固有的弱點(diǎn)，比如切削路線(xiàn)較長(zhǎng)、在比較狹窄的型腔加工中往往因?yàn)榍邢鞣秶^(guò)小無(wú)法實(shí)現(xiàn)螺旋下刀等，所以有時(shí)需采用較大

8、的下刀進(jìn)給或鉆下刀孔等方法來(lái)彌 補(bǔ)，所以選擇螺旋下刀方式時(shí)要注意靈活運(yùn)用。手工編寫(xiě)螺紋下刀程式比較繁瑣，在華中21M或22M系統(tǒng)中可利用 G02/G03螺旋進(jìn)給指令（詳見(jiàn)21M世紀(jì)星銃削數(shù)控裝置編程說(shuō)明書(shū)第24頁(yè)）來(lái)實(shí)現(xiàn)。但一般在手工編程過(guò)程中不常用螺旋下刀。3. 斜線(xiàn)下刀斜線(xiàn)下刀時(shí)刀具快速下至加工表面上萬(wàn)一個(gè)距離后，改為以一個(gè)與工件表面成一角度的 方向，以斜線(xiàn)的方式切入工件來(lái)達(dá)到Z向進(jìn)刀的目的，如圖10所示。斜線(xiàn)下刀萬(wàn)式作為螺旋下刀方式的一種補(bǔ)充，通常用于因范圍的限制而無(wú)法實(shí)現(xiàn)螺旋下刀時(shí)的長(zhǎng)條形的型腔加 工。斜線(xiàn)下刀主要的參數(shù)有：斜線(xiàn)下刀的起始高度切入斜線(xiàn)的長(zhǎng)度、切入和反向切入角度。起 始高

9、度一般設(shè)在加工面上方0.51mm之間;切入斜線(xiàn)的長(zhǎng)度要視型腔空間大小及銃削深度來(lái)確定，一般是斜線(xiàn)愈長(zhǎng)，進(jìn)刀的切削路程就越長(zhǎng);切入角度選取得大小，斜線(xiàn)數(shù)增多，切削路程加長(zhǎng)；角度太大，又會(huì)產(chǎn)生不好的端刃切削的情況，一般選5°200°之間為宜。通常進(jìn)刀切入角度和反向進(jìn)刀切入角度取相同的值。進(jìn)刀切人角度J用向進(jìn)刀切人角度圖10切入和反向切入角度在CAXA中，將斜線(xiàn)下刀方式分解成兩種類(lèi)型:Z字型和傾斜線(xiàn)，如圖 11所示。一般次切深較大的情況下選用Z字型的方式；因?yàn)閮A斜線(xiàn)下刀方式是通過(guò)下刃距離和角度自動(dòng)計(jì)算出走刀斜線(xiàn)的長(zhǎng)度的，所以使用時(shí)要特別注意角度值的設(shè)置。與CAXA斜線(xiàn)下刀方式?jīng)]置的簡(jiǎn)潔實(shí)用相比，MasterCAM對(duì)斜線(xiàn)下刀方式設(shè)置選項(xiàng)突出了人性化的特