型腔转角数控加工刀具轨迹优化应用研究.pdfVIP

Techn010gyandTe~iT．-艺与检测 尺的，在使用 CAM软件编程时，一般采用等切深的加 也就是说 ，该类型的转角在径 向切深分两层就可以满 工方式 ，对于余量均匀的直面加工，实际切深与理论设 足要求，其走刀轨迹如图5a所示。 置一致 ，但在内转角这类余量不均匀的部位，其切深会 随着径 向切深的变化发生变化 ，而且大于设置的理论 切深，如图4所示 。受到刀具底角圆弧 的影响，刀 具的实际切削区域为ABCD所围区域，实际切深为AC 在侧壁的投影距离。由图所示，可以求出实际切深为： IACI= + 硒 -6 。 根据航空结构零件的特点，刀具的底角圆弧尺一 般为 3mm，精加工余量 6为 1～2mm，且不大于底角 (a) 直角转角 (b)锐角转角 圆弧R。当加工内转角时，由于实际径 向切宽变化不 图5径向切深分层刀具轨迹 均匀，忽大忽小，其轴 向切深也随之变化，与理论设定 对于图5b所示的锐角转角结构，刀具在转角处的 值存在差别，而在转角对角线处切宽切深均达到最大 转向空间狭窄，且转角的余量大，锐角角度越小余量越 值 。所 以在工程实际加工中，使用带底角圆弧R的刀 大，所 以径向切深的半精加工优化次数可按如下公式 具加工转角时，不仅切宽在变化，其切深也在做相应变 计算： 化 ，加剧了转角处切削时接触面积的变化程度 。 n=(a… 一0．3)／a实际 式中的0．3mm为精加工余量，实际径 向切深 。窑际取经验值一般为0．8～1．1mm 。 2．3 基于轴向切深的刀具轨迹优化 要减小刀具的切削面积，还可以改变每次切削的 轴向切深a值，而且减小单次加工的轴向切深在实际 的加工应用中程序编制更加简单易行。 图4转角处买际轴 向切深示意 图 对于转角弧面轴线垂直于工作台面的转角，优 要解决 内转角的加工 问题，优化刀具轨迹是最直 化轴向切深只需在程编软件 中改变 a 的值即可。 接简单有效的方法，优化刀具轨迹的实质就是在 内转 对于R6．5mm 的转角，根据多次试验加工结果，一 角加工过程 中减小切削包角的突变，或者减小接触面 般选择 a值为 1mm 既可保证表面质量，又不会降 积。要减小切削包角的突变就必须采用小于转角直径 低效率 。 的刀具加工，而对于航空结构类零件 ，转角一般为 R6 对于转角弧面轴线不垂直于工作台面形成开角的 ～ R6．5mm，这意味着必须采用不大于 4)10mm 的刀 转角，轴向优化次数或切深的选择要求两相邻刀轨不 具，其刀具的刚性及加工