文档介绍：基于Mastercam的加工中心刀具与加工工艺选择
王存强 【摘 要】 在机械加工中,随着数控机床和加工中心等数控机械的大量使用,以及CAD/CAM软件技术的发展,使得加工的生产效率和加工精度大大提高,在实际应用中,合理的使用刀廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。
在进行曲面加工时,由于球刀刀具的端部切削速度为零,因此,为保证加工精度,切削行距一般取得很密,故球头常用于曲面的精加工。而圆鼻刀刀具在表面加工质量相近而切削效率方面优于球头刀,因此,只要在保证不过切的前提下,无论是曲面的粗加工还是精加工,都应优先选择圆鼻刀。
2 加工中心加工工艺确定
Mastercam是业界比较典型的CAD/CAM软件,合理选择切削用量的原则是,粗加工时,一般以提高生产率为主,但也应考虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性和加工成本。加工切削参数设定,由于实际加工条件,如材料、刀具、加工精度要求等的不同,加工切削参数的设定也千变万化。
线性加工
外形铣削(Contour)
外形加工是加工中经常使用的一种加工方式,一般选用平铣刀或圆鼻刀。在外形加工模具加工中粗加工时其平面进刀量可达刀具直径的75%;其深度进刀量不仅与刀具直径有关,还与使用机床性能和加工材料有关,下表是加工铸铁材料参数设定,如表l所示。
表1所列的深度进刀量只是一个大概范围,在实际加工时应根据实际加工条件适当变动,如加工铜、铝材料时,深度进刀量可取大一些;加工钢料,深度进刀量可取小一些。
外形加工一般适用于加工二维外形,也可铣削三维的外形轮廓,铣刀延定义好的外形曲线切除材料。二维外形由线、圆弧、聚合曲线组成,二维外形必须位于同一构图平面上,三维外形是由线、圆弧、聚合曲线以及NURBS曲线构成,线性加工,包括实体及曲面外形、以及线性挖槽、扩孔、斜面加工,加工时建议启用导引入/引出功能,并注意不能与工件装夹位置发生冲突。
钻孔(holes)
钻孔加工也是加工中心经常使用的一种加工方式,一般使用钻头或键槽铣刀。以上为材料为铸铁钻孔的主轴速度以及进刀量取值范围,-。对于单件及小批产品的复杂钻孔而言,在加工中心利用钻孔可以减少制作工艺装备的时间,而且能可靠的保证加工精度和效率。
挖槽加工(Pocket)
挖槽加工也是经常使用的一种加工方式,一般选用平铣刀或圆鼻刀,加工时建议启用螺旋下刀或斜线下刀功能,避免直接下刀(即踩刀)。螺旋下刀或斜线下刀高度一般设为每层切深的下刀量,避免过多空走刀,加工时建议每层都走一次精刀,挖槽加工的进刀量与外形加工进刀量基本一致。
挖槽加工一般适用于比较简单的型腔加工,加工范围是由直线、曲线、圆弧等线性图素构成的,加工路线受选取线性的方向及刀具的切削方向有关。挖槽加工按加工方式还可分为一般挖槽、边界加工、岛屿深度挖槽、残料清角、开放轮廓挖槽。
曲面加工
曲面加工形式可分为曲面粗加工和曲面