UG編程-刀具的選擇

1、在數(shù)控加工中，刀具的選擇直接關(guān)系到加工精度的高低、加工表面質(zhì)量的優(yōu)劣和加工效率的高低。選擇合適的刀具并設(shè)置合理的切削參數(shù)，將可以使數(shù)控加工以最低的成本和最短的時(shí)間達(dá)到最佳的加工質(zhì)量。總之，刀具選擇的總原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的 剛性。 選擇刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與模胚的加工尺寸相適應(yīng)。如模胚的尺寸是8080，則應(yīng)該選擇D25R5或D16R0.8等刀具進(jìn)行開(kāi)粗；如模胚的尺寸大于100100，則應(yīng)該選擇D30R5、D32R5或D35R5的飛刀進(jìn)行開(kāi)粗；如模胚的尺寸大于300300，則應(yīng)該選擇直徑大于D35R5的飛刀進(jìn)行

2、開(kāi)粗，如D50R5或D63R6等。另外，刀具的選擇還要考慮機(jī)床的功率，如功率小的數(shù)控銑床或加工中心，則不能裝大于D50R5的刀具。 在實(shí)際加工中，常選擇立銑刀加工平面零件輪廓的周邊，選擇高速鋼立銑刀（白鋼刀)加工如直的凸臺(tái)、凹槽，選擇鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀加工毛坯的表面，選擇球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤(pán)形銑刀加工一些立體型面和變斜角輪廓外形。除了刀具的選擇外，刀具的參數(shù)設(shè)置同樣非常重要。表1-1、表1-2和表1-3分別列出了白鋼刀、飛刀和合金刀的參數(shù)設(shè)置。關(guān)于刀具選擇關(guān)于刀具選擇 (參考參考)注意：（注意：（1）刀具直徑越大，轉(zhuǎn)速越慢；同一類型的刀具，刀桿越長(zhǎng)，吃刀量就要減）刀具直徑越大

3、，轉(zhuǎn)速越慢；同一類型的刀具，刀桿越長(zhǎng)，吃刀量就要減小，否則容易彈刀而產(chǎn)生過(guò)切。小，否則容易彈刀而產(chǎn)生過(guò)切。 （2）白鋼刀轉(zhuǎn)速不可過(guò)快，進(jìn)給速度不可過(guò)大，光）白鋼刀轉(zhuǎn)速不可過(guò)快，進(jìn)給速度不可過(guò)大，光平面時(shí)進(jìn)給率為平面時(shí)進(jìn)給率為700mm/min最適宜。最適宜。 （3）白鋼刀容易磨損，開(kāi)粗時(shí)少用白鋼刀。）白鋼刀容易磨損，開(kāi)粗時(shí)少用白鋼刀。注：（1）以上的飛刀參數(shù)只能作為參考，因?yàn)椴煌娘w刀材料其參數(shù)值也不相同，不同的刀具廠生產(chǎn)的飛刀其長(zhǎng)度也略有不同。另外，刀具的參數(shù)值也因數(shù)控銑床或加工中心的性能和加工材料的不同而不同，所以刀具的參數(shù)一定要根據(jù)工廠的實(shí)際情況而設(shè)定。 （2）飛刀的剛性好，吃刀量大，最

4、適合模胚的開(kāi)粗。另外，飛刀光陡峭面的質(zhì)量也非常好。 （3）飛刀主要是鑲刀粒的，沒(méi)有側(cè)刃，如圖1-2所示。注：（1）合金刀剛性好，不易產(chǎn)生彈刀，用于精加工模具的效果最好。 （2）合金刀和白鋼刀一樣有側(cè)刃，精銑銅公直壁時(shí)往往使用其側(cè)刃。模具結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)模具結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)編程者必須對(duì)模具結(jié)構(gòu)有一定的認(rèn)識(shí)，如模具中的前模（型腔）、后模（型芯）、行位（滑塊）、斜頂、枕位、碰穿面、擦穿面和流道等。一般情況下前模的加工要求比后模的加工要求高，所以前模面必須加工得非常準(zhǔn)確和光亮，該清的角一定要清；但后模的加工就有所不同，有時(shí)有些角不一定需要清得很干凈，表面也不需要很光亮。另外，模具中一些特殊部位的加工工藝要求不相同

5、，如模具中的角位需要留0.02mm的余量待打磨師傅打磨；前模中的碰穿面、擦穿面需要留0.05mm的余量用于試模。 如圖1-6所示列出了模具中的一些常見(jiàn)結(jié)構(gòu)注意：一般模具在加工完成之前需要進(jìn)行后處理，如回火、淬火和調(diào)質(zhì)等，則需要留0.51.5mm的余量進(jìn)行后處理。關(guān)天撞刀關(guān)天撞刀/彈刀彈刀撞刀是指刀具的切削量過(guò)大，除了切削刃外，刀桿也撞到了工件。造成撞刀的原因主要是安全高度設(shè)置不合理或根本沒(méi)設(shè)置安全高度、選擇的加工方式不當(dāng)、刀具使用不當(dāng)和二次開(kāi)粗時(shí)余量的設(shè)置比第一次開(kāi)粗設(shè)置的余量小等。 下面以圖表的方式講述撞刀的原因及其解決方法，如表1-4所示。除了上述原因會(huì)產(chǎn)生撞刀外，修剪刀路有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生撞刀

6、，故盡量不要修剪刀路。撞刀產(chǎn)生最直接的后果就是損壞刀具和工件，更嚴(yán)重的可能會(huì)損害機(jī)床主軸。彈刀是指刀具因受力過(guò)大而產(chǎn)生幅度相對(duì)較大的振動(dòng)。彈刀造成的危害就是造成工件過(guò)彈刀是指刀具因受力過(guò)大而產(chǎn)生幅度相對(duì)較大的振動(dòng)。彈刀造成的危害就是造成工件過(guò)切和損壞刀具，當(dāng)?shù)稄叫∏业稐U過(guò)長(zhǎng)或受力過(guò)大都會(huì)產(chǎn)生彈刀的現(xiàn)象。切和損壞刀具，當(dāng)?shù)稄叫∏业稐U過(guò)長(zhǎng)或受力過(guò)大都會(huì)產(chǎn)生彈刀的現(xiàn)象。 下面以圖表的方下面以圖表的方式講述彈刀的原因及其解決方法，如表式講述彈刀的原因及其解決方法，如表1-5所示。所示。彈刀現(xiàn)象最容易被編程初學(xué)者所忽略，因此要引起足夠的重視。編程時(shí)，應(yīng)根據(jù)切削材料的性能和刀具的直徑、長(zhǎng)度來(lái)確定吃刀量和最

7、大加工深度，以及太深的地方是否需要電火花加工等。 過(guò)切過(guò)切過(guò)切是指刀具把不能切削的部位也切削了，使工件受到了損壞。造成工件過(guò)切的原因有多種，主要有機(jī)床精度不高、撞刀、彈刀、編程時(shí)選擇小的刀具但實(shí)際加工時(shí)誤用大的刀具等。另外，如果操機(jī)師傅對(duì)刀不準(zhǔn)確，也可能會(huì)造成過(guò)切。 如圖1-7所示的情況是由于安全高度設(shè)置不當(dāng)而造成的過(guò)切。編程時(shí)，一定要認(rèn)真細(xì)致，完成程序的編制編程時(shí)，一定要認(rèn)真細(xì)致，完成程序的編制后還需要詳細(xì)檢查刀路以避免過(guò)切等現(xiàn)象的后還需要詳細(xì)檢查刀路以避免過(guò)切等現(xiàn)象的發(fā)生，否則模具報(bào)廢甚至機(jī)床損壞。發(fā)生，否則模具報(bào)廢甚至機(jī)床損壞。漏加工漏加工是指模具中存在一些刀具能加工到的地方卻沒(méi)有加工，

8、其中平面中的轉(zhuǎn)角處是最容易漏加工的，如圖1-8所示。圖1-9平面銑加工圖1-10補(bǔ)加刀路漏加工是比較普遍也是最容易忽略的問(wèn)題之一，編程者必須小心謹(jǐn)慎，不要等到模具已經(jīng)從機(jī)床上拆下來(lái)了才發(fā)現(xiàn)漏加工，那將會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間。多余的加工多余的加工是指對(duì)于刀具加工不到的地方或電火花加工的部位進(jìn)行加工，它多發(fā)生在精加工或半精加工。 有些模具的重要部位或者普通數(shù)控加工不能加工的部位都需要進(jìn)行電火花加工，所以在開(kāi)粗或半精加工完成后，這些部位就無(wú)須再使用刀具進(jìn)行精加工，否則就是浪費(fèi)時(shí)間或者造成過(guò)切。如圖1-11和圖1-12所示的模具部位就無(wú)須進(jìn)行精加工。 注意：通過(guò)選擇加工面的方式確定加工的范圍，不加工的面不要

9、選擇。 空刀過(guò)多空刀是指刀具在加工時(shí)沒(méi)有切削到工件，當(dāng)空刀過(guò)多時(shí)則浪費(fèi)時(shí)間。產(chǎn)生空刀的原因多是加工方式選擇不當(dāng)、加工參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、已加工的部位所剩的余量不明確和大面積進(jìn)行加工，其中選擇大面積的范圍進(jìn)行加工最容易產(chǎn)生空刀。 為避免產(chǎn)生過(guò)多的空刀，在編程前應(yīng)詳細(xì)分析加工模型，確定多個(gè)加工區(qū)域。編程總脈絡(luò)是開(kāi)粗用銑腔型刀路，半精加工或精加工平面用平面銑刀路，陡峭的區(qū)域用等高輪廓銑刀路，平緩區(qū)域用固定軸輪廓銑刀路。 如圖1-13所示的模型，半精加工時(shí)不能選擇所有的曲面進(jìn)行等高輪廓銑加工，否則將產(chǎn)生過(guò)多空刀。注：避免空刀過(guò)多的方法就是把刀路細(xì)化，通過(guò)選擇加工面或修剪邊界的方式把大的加工區(qū)域分成若干個(gè)小的

10、加工區(qū)域。提刀過(guò)多和刀路凌亂提刀在編程加工中是不可避免的，但當(dāng)提刀過(guò)多時(shí)就會(huì)浪費(fèi)時(shí)間，大大地降低加工效率和提高加工成本。另外，提刀過(guò)多會(huì)造成刀路凌亂不美觀，而且會(huì)給檢查刀路的正確與否帶來(lái)麻煩。 造成提刀過(guò)多的原因有模型本身復(fù)雜、加工參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、切削模式選擇不當(dāng)和沒(méi)有設(shè)置合理的進(jìn)刀點(diǎn)等。 下面以圖表的方式列出了提刀過(guò)多的原因和解決方法，如表1-6所示。注：在實(shí)際編程中適度的刀具優(yōu)化是必要的，可以提升加工效率注：在實(shí)際編程中適度的刀具優(yōu)化是必要的，可以提升加工效率殘料的計(jì)算殘料的計(jì)算對(duì)于編程非常重要，因?yàn)橹挥星宄刂拦ぜ先魏尾课皇Ｓ嗟臍埩?，才能確定下一工序使用的刀具以及加工方式。 把刀具看作

11、是圓柱體，則刀具在直角上留下的余量可以根據(jù)勾股定理進(jìn)行計(jì)算，如 圖1-14所示。如果并非直角，而是有圓弧過(guò)渡的內(nèi)轉(zhuǎn)角時(shí)，其余量同樣需要使用勾股定理進(jìn)行計(jì)算，如圖1-15所示。如圖1-16所示的模型，其轉(zhuǎn)角半徑為5mm，如使用D30R5的飛刀進(jìn)行開(kāi)粗，則轉(zhuǎn)角處的殘余量約為4mm；當(dāng)使用D12R0.4的飛刀進(jìn)行等高清角時(shí)，則轉(zhuǎn)角處的余量約為0.4mm；當(dāng)使用D10或比D10小的刀具進(jìn)行加工時(shí)，則轉(zhuǎn)角處的余量為設(shè)置的余量，當(dāng)設(shè)置的余量為0時(shí)，則可以完全清除轉(zhuǎn)角上的余量。 當(dāng)使用D30R5的飛刀對(duì)圖1-16所示的模型進(jìn)行開(kāi)粗時(shí)，其底部會(huì)留下圓角半徑為 5mm的余量，如圖1-17所示。 分析檢測(cè)模型模型