加工中心进给路线的确定


一、顺铣和逆铣的选择

图为使用立铣刀进行切削时的顺铣与逆铣(俯视图)。为便于记忆我们把顺铣、逆铣归纳为:切削工件外轮廓时,绕工件外轮廓顺时针走刀即为顺铣,绕工件外轮廓逆时针走刀即为逆铣;切削工件内轮廓时,绕工件内轮廓逆时针走刀即为顺铣,绕工件内轮廓顺时针走刀即为逆铣。

 

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   a                               b

顺铣与逆铣

 

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a                               b

  顺铣、逆铣与走刀的关系一

 

 

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a                           b

顺铣、逆铣与走刀的关系二

 

2.顺铣、逆铣对切削的影响

对于立式数控加工中心加工中心)所采用的立铣刀,装在主轴上时,相当于悬臂梁结构,在切削加工时刀具会产生弹性弯曲变形,如图所示。

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a                                    b

顺铣、逆铣对切削的影响

 

从图可以看出,当用立铣刀顺铣时,刀具在切削时会产生让刀现象,即切削时出现“欠切”;而用立铣刀逆铣时,刀具在切削时会产生啃刀现象,即切削时出现“过切”。这种现象在刀具直径越小、刀杆伸出越长时越明显,所以在选择刀具时,从提高生产率、减小刀具弹性弯曲变形的影响这些方面考虑,应选直径大的;在装刀时刀杆尽量伸出短些。

在编程时,如果粗加工采用顺铣,则可以不留精加工余量(余量在切削时由让刀让出);而粗加工采用逆铣,则必须留精加工余量,预防由于“过切”引起加工工件的报废。

为此,为编程及设置参数的方便,我们在后面的编程中,粗加工一律采用顺铣;而半精加工或精加工,由于切削余量较小,切削力使刀具产生的弹性弯曲变形很小,所以既可以采用顺铣,也可以采用逆铣。

 

二、铣削外轮廓的进给路线

(1)铣削平面零件外轮廓时,一般采用立铣刀侧刃切削。刀具切入工件时,应避免沿零件外轮廓的法向切入,而应沿切削起始点的延伸线逐渐切入工件,保证零件曲线的平滑过渡。在切离工件时,也应避免在切削终点处直接抬刀,要沿着切削终点延伸线逐渐切离工件。

   (2)当用圆弧插补方式铣削外整圆时  要安排刀具从切向进入圆周铣削加工,当整圆加工完毕后,不要在切点处直接退刀,而应让刀具沿切线方向多运动一段距离,以免取消刀补时,刀具与工件表面相碰,造成工件报废

 

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3.铣削内轮廓的进给路线

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(1)铣削封闭的内轮廓表面,若内轮廓曲线不允许外延,刀具只能沿内轮廓曲线的法向切入、切出,此时刀具的切入、切出点应尽量选在内轮廓曲线两几何元素的交点处。当内部几何元素相切无交点时,为防止刀补取消时在轮廓拐角处留下凹口,刀具切入、切出点应远离拐角。

(2)当用圆弧插补铣削内圆弧时也要遵循从切向切入、切出的原则,最好安排从圆弧过渡到圆弧的加工路线,提高内孔表面的加工精度和质量。

 

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4.铣削内槽的进给路线

所谓内槽是指以封闭曲线为边界的平底凹槽。一律用平底立铣刀加工,刀具圆角半径应符合内槽的图纸要求。下图所示为加工内槽的三种进给路线。分别为用行切法和环切法加工内槽。两种进给路线的共同点是都能切净内腔中的全部面积,不留死角,不伤轮廓,同时尽量减少重复进给的搭接量。不同点是行切法的进给路线比环切法短,但行切法将在每两次进给的起点与终点间留下残留面积,而达不到所要求的表面粗糙度;用环切法获得的表面粗糙度要好于行切法,但环切法需要逐次向外扩展轮廓线,刀位点计算稍微复杂一些。采用图c所示的进给路线,即先用行切法切去中间部分余量,最后用环切法环切一刀光整轮廓表面,既能使总的进给路线较短,又能获得较好的表面粗糙度。

     15402834905520.png 

5.铣削曲面轮廓的进给路线

铣削曲面时,常用球头刀采用“行切法”进行加工。所谓行切法是指刀具与零件轮廓的切点轨迹是一行一行的,而行间的距离是按零件加工精度的要求确定的。

    对于边界敞开的曲面加工,可采用两种加工路线,如下图所示发动机大叶片,当采用图a所示的加工方案时,每次沿直线加工,刀位点计算简单,程序少,加工过程符合直纹面的形成,可以准确保证母线的直线度。当采用图b所示的加工方案时,符合这类零件数据给出情况,便于加工后检验,叶形的准确度较高,但程序较多。由于曲面零件的边界是敞开的,没有其他表面限制,所以曲面边界可以延伸,球头刀应由边界外开始加工。

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