高速加工刀具轨迹优化策略研究.pdfVIP

维普资讯 高速加工刀具轨迹优化策略研究 口 高永祥 口 姜晓强 口 杜红文 浙江机 电职业技术学院 杭州 310053 摘 要：首先阐述 了高速加工时刀具轨迹必须满足的条件 ，然后从高速加工编程时的进退刀方式、移刀方式、走刀方 式及刀具轨迹的拐角处理等4个方面分析了高速加工刀具轨迹的优化策略。 关键词：高速加工 编程 刀具轨迹 优化 中图分类号：TG50 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2008)09—0040—03 Abstract：Thenecessaryconditionsforhigh—speedmachiningtoolpath are presented first．The optimization strategiesof high—speedmachiningtoolpathareanalyzedinfouraspects，i．e．tooladvance，retract，／DOVeandfeedandCOlTlertreatmentoftool path． KeyW ords：High-speedMachining Programming ToolPath Optim ization 高速 加 工 是最近 几年 新 出现 的一种加 工 方 法 ，因 工 时需要设定两个角度 ： —Y平面角度 ，从垂直方 向 其可 以有效地对 高硬度材料进行加工 ，经过不断 的发 看 时 ，刀具轨迹 与 轴 的夹角通 常为零 ；与工件 的夹 展 ，现在 已经 广泛 地 应 用 到航 空 、轿 车 、模 具 等 制造 领 角 ，即刀 具切入 加 工 面 的角度 。后 者 角度 设置 的时候 ， 域 。数控程序 的编写人 员必须熟悉高速加工 的工艺过 如果选取得太小 ，则刀具每次切入深度较浅 ，有利于保 程 ，在编制数控程序 时必须首先确定合理 的工艺过程 。 护刀具和工件 。但是 ，这也会导致切入斜线增长 ，加工 同时为 了使高速加工 能对 毛坯进 行直接数控加工 ，必 路线加长 ；反之 ，如果选取 的角度太大 ，又会产生不希 须改进原有 的加工方法 。高速条件下 的刀具轨迹应该 望 的端刃切 削的情况 ，如 图1(c)所示 。 具有 良好 的平滑性 、高 的加工精度 。 4)之形进 刀这种方法是斜线进 刀 的改进 ，把一步 高速加工刀具轨迹必须满足 以下几点要求 “： 斜线进 刀划为 多步小进 刀 ，虽然仍有刀具两侧 刀刃受 1)刀具不能碰撞任何工件 、夹具等 ；2)刀具轨迹必 力不对称 的 问题 ，但每一步行程小 ，变形也小 ，所 以要 须光 滑 ，轨 迹变 化 不 能过 于剧烈 ；3)加工 过程 中引起 的 比斜线进刀要好 ，如 图1(d)所示 。 振动应在加工系统控 制范 围以内 ；4)进给速度 能随着 轨迹 的 曲率变化进行 实时调整 ；5)切 削深度尽可 能均 匀 。 1 高速加工编程时的进、退刀方式 1)垂直进 、退刀这种方式 的优点是 比较直接 ，不需 要太 多 的计算 ，缺 点是 由刀具直接 向工件垂直切入加 工 ，会产生极大 的冲击力 ，对 刀具提 出了很高 的要求 。 并且这种方法不容易排屑 ，产生大量 的热不容易发散 ， 使刀具、工件变形加大 ，如 图1(a)所示 。 2)步进进 刀这是对垂直进 刀 的改进 ，采用 了进 刀 5)轮廓切 向进 、退刀 。 量 小多次下 刀 的方法 ，铣 刀垂 直进 刀一 大步 ，然 后 回退 6)曲面切 向进 、退刀 (见 图2)。 一 小步 ，有利于机加工 的排屑 ，带走垂直加工所产生大 7)轮廓 的法 向进 、退刀 。 量 的热 。这种