MASTERCAM銑削加工中如何設(shè)定進(jìn)刀方式

在數(shù)控銑削中有很多不同于普通銑削的工藝性問題需要考慮，切削前的進(jìn)刀方式就是其中之一。切削前的進(jìn)刀方式有兩種形式：一是垂直進(jìn)刀方向，另一是水平進(jìn)刀方向。對(duì)于數(shù)控加工來(lái)說(shuō)，這兩個(gè)方向的進(jìn)刀都與普通銑削加工不同。下面就此講述一下數(shù)控加工中進(jìn)刀方式的設(shè)定方法。
　　一、垂直進(jìn)刀方式的設(shè)定
　　在普通銑床上加工一個(gè)封閉的型腔零件時(shí)，垂直進(jìn)刀方式有兩種方式可供選擇，一是在零件的實(shí)體上事先鉆一個(gè)孔，然后采用多刃立銑刀來(lái)加工型腔輪廓，這是因?yàn)榱�銑刀的端部切削刃沒有到銑刀中心，所以立銑刀沒有較大切深的垂直進(jìn)刀的能力。第二種方法是采用鍵槽銑刀直接在零件實(shí)體上進(jìn)刀，因?yàn)殒I槽銑刀是兩刃刀具，其端部刀刃通過(guò)銑刀中心，有垂直吃刀的能力，但由于鍵槽銑刀只有兩刃切削，加工時(shí)的平穩(wěn)性較差，因此在大面積切削中的效率及被加工零件的表面粗糙度都不太理想，一般都會(huì)先采用鍵槽銑刀(或鉆頭)垂直進(jìn)刀后，換多刃立銑刀加工型腔。由此可見，普通銑削垂直進(jìn)刀一般都會(huì)分成兩個(gè)工序。而對(duì)數(shù)控銑削來(lái)說(shuō)，如何解決立銑刀無(wú)垂直吃刀能力的問題呢?對(duì)此數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)了三種垂直進(jìn)刀的方式：一是直接垂直向下進(jìn)刀二是斜線軌跡進(jìn)刀方式三是螺旋式軌跡進(jìn)刀方式
　　在mastercam 系統(tǒng)中怎樣來(lái)設(shè)置上述的三種進(jìn)刀方式呢?首先用mastercam的cad功能設(shè)計(jì)型腔輪廓，然后在主功能菜單中選取toolpaths刀具路徑指令，進(jìn)行刀具路徑設(shè)置。
　　toolpaths→pocket→選擇型腔輪廓→done→保存t.nci→done→pocket對(duì)話框.在pocket對(duì)話框中的“刀具參數(shù)”選項(xiàng)的空白處點(diǎn)擊右鍵，在刀具庫(kù)中選擇一種合適的銑刀。然后再選取“粗加工/精加工參數(shù)”項(xiàng)：roughing/finishing parameter。在對(duì)話框的右邊有一個(gè)“下刀方式”(rough entry...)按鈕，按鈕前有一個(gè)方形復(fù)選框。此按鈕平常處在暗顯示狀態(tài)，這種狀態(tài)下，刀具的下刀方式是圖1 所示的垂直進(jìn)刀方式。如要采用螺旋或斜線下刀方式，則點(diǎn)擊復(fù)選框，下刀方式按鈕“rough entry...”呈明顯示狀態(tài)，這時(shí)點(diǎn)擊按鈕，出現(xiàn)“下刀方式”設(shè)置對(duì)話框(見圖5)。對(duì)話框中有兩個(gè)選項(xiàng)：helix(螺旋方式)與ramp(斜線方式)�？扇芜x其中一種下刀方式。下面介紹一下對(duì)話框中主要參數(shù)的設(shè)置。
　　1、 helix螺旋下刀方式參數(shù)設(shè)置要點(diǎn)
　　左邊有五項(xiàng)要設(shè)置數(shù)值的參數(shù)項(xiàng)，另外有五項(xiàng)只要選取復(fù)選框的參數(shù)項(xiàng)。其主要設(shè)置要點(diǎn)如下：
　　(1). mininum radius(最小螺旋半徑)：由操作者設(shè)定。
　　(2). maxinum radius(最大螺旋半徑)：由操作者根據(jù)型腔空間大小及銑削深度確定，一般是螺旋半徑愈大，進(jìn)刀的切削路程就越長(zhǎng)。
　　(3). z clearance(z向高度)：開始以螺旋方式運(yùn)行時(shí)刀具離工件表面的z向高度(以工件表面作為z向零點(diǎn))。
　　(4). xy clearance(xy向距離)：螺旋槽的邊緣距型腔邊界x向和y向的距離。
　　(5). plunge angle(進(jìn)刀角度)：即為螺旋線的升角，此值選取得太小，螺旋圈數(shù)增多，切削路程加長(zhǎng);升角太大，又會(huì)產(chǎn)生不好的端刃切削的情況，一般選5—20度之間;
　　(6). direction(銑削方向)：cw為順銑，ccw為逆銑，按加工情況選取一種。
　　(7). follow boundary(沿邊界銑削)：此欄內(nèi)有兩項(xiàng)復(fù)選框，此含義是當(dāng)螺旋方式下刀不成功時(shí)，自行設(shè)定刀具沿邊界移動(dòng)。
　　(8). if all entry attempts fail (假如執(zhí)行螺旋下刀失敗時(shí))：此欄的設(shè)定是按螺旋下刀方式的所有嘗試都有失敗后，程序轉(zhuǎn)為垂直下刀(plunge)或是中止程序(skip)。
　　(9). output arc move tolerance(圓弧運(yùn)動(dòng)誤差值)：選中此復(fù)選框，刀具以螺旋圓弧運(yùn)動(dòng)，沒有選取此項(xiàng)，刀具以直線方式一段一段地運(yùn)動(dòng)，框中的數(shù)值是直線的長(zhǎng)度。
　　(10). center on entry point(中心臨近下刀點(diǎn))：
　　2、 ramp斜線下刀方式參數(shù)設(shè)置要點(diǎn)
　　(1). mininum longth(最小斜線長(zhǎng)度)：由操作者設(shè)定。
　　(2). maxinum longth(最大斜線長(zhǎng)度)：由操作者根據(jù)型腔空間大小及銑削深度確定，一般是斜線愈長(zhǎng)，進(jìn)刀的切削路程就越長(zhǎng)。
    　(3). z clearance(z向高度)：開始以斜線方式運(yùn)行時(shí)刀具離工件表面的z向高度(以工件表面作為z向零點(diǎn))。
　　(4). xy clearance(xy向距離)：斜線槽距型腔邊界x向和y向的距離。
　　(5). plunge zig angle(進(jìn)刀角度)：即為切入工件時(shí)與工件表面的夾角，此值選取得太小，斜線數(shù)增多，切削路程加長(zhǎng);角度太大，又會(huì)產(chǎn)生不好的端刃切削的情況，一般選5—20度之間。
　　(6). plunge zag angle(退刀角度)：即為向相反方向進(jìn)刀時(shí)的角度。此值選取得太小，斜線數(shù)增多，切削路程加長(zhǎng);角度太大，也會(huì)產(chǎn)生不好的端刃切削的情況，一般選5—20度之間。進(jìn)刀角度與退刀角度可以選得相同，也可以不相同。
　　(7). auto angle xy angle選項(xiàng)是由系統(tǒng)自動(dòng)決定進(jìn)刀軌跡槽的中心線與xy軸之間的角度。
　　(8). ramp from entry point選項(xiàng)將使刀具從進(jìn)刀點(diǎn)垂直進(jìn)刀，即不能形成斜線進(jìn)刀的效果，需要ramp方式進(jìn)刀時(shí)不能選用。
　　二、水平方向進(jìn)刀方式的設(shè)置
　　為了改善銑刀開始接觸工件和離開工件表面時(shí)的狀況，一般的數(shù)控系統(tǒng)都設(shè)置了刀具接近工件和離開工件表面時(shí)的特殊運(yùn)行軌跡，以避免刀具直接與工件表面相撞和保護(hù)已加工表面。比較典型的方式是，以被加工表面相切的圓弧方式接觸和退出工件表面。如圖7所示。圖中的切入軌跡是由一段切線和一個(gè)900的圓弧與被加工表面相切，退出時(shí)也是以一個(gè)圓弧離開工件，再走一段徑向直線。
　　在mastercam中怎樣來(lái)設(shè)置水平進(jìn)刀方式呢?首先用mastercam的cad功能設(shè)計(jì)外型輪廓(一般水平進(jìn)刀方式是應(yīng)用到外輪廓銑削中，或者型腔粗銑后的內(nèi)壁精銑中使用)，然后在主功能菜單中選取toolpaths刀具路徑指令，進(jìn)行刀具路徑設(shè)置。按照下面的順序操作可得到圖8的對(duì)話框：toolpaths→contour→選擇輪廓→done→保存t.nci→done→contour對(duì)話框→選取contour parameter項(xiàng)可進(jìn)入輪廓參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。在對(duì)話框的右下角有一個(gè)“導(dǎo)入導(dǎo)出”(lead in/out)按鈕，按鈕前有一個(gè)方形復(fù)選框。此按鈕平常處在暗顯示狀態(tài)，點(diǎn)擊復(fù)選框，進(jìn)刀方式“導(dǎo)入導(dǎo)出”(lead in/out)按鈕呈明顯示狀態(tài)，這時(shí)點(diǎn)擊按鈕，出現(xiàn)“導(dǎo)入導(dǎo)出”設(shè)置對(duì)話框(見圖8)。對(duì)話框中左邊是切入軌跡參數(shù)，右邊是切出軌跡參數(shù)。通過(guò)中間的箭頭按鈕可把設(shè)置的切入?yún)��?shù)復(fù)制到切出欄內(nèi)。下面以切入為例來(lái)介紹參數(shù)的設(shè)置。切入欄中又分為“直線”(line)與“圓弧”(arc)上下兩欄，直線欄中有“垂直”(perpendicule)與“相切”(tangent)兩個(gè)選項(xiàng)，還有直線長(zhǎng)度的設(shè)置。選取“相切”項(xiàng)的即得圖7中的切入軌跡，選取“垂直”項(xiàng)就是退刀時(shí)的軌跡。在“圓弧”欄中有圓弧半徑值與圓弧所對(duì)圓心角的值兩項(xiàng)設(shè)置，這兩項(xiàng)參數(shù)決定圓弧軌跡的大小。由直線參數(shù)與圓弧參數(shù)的不同搭配，可得出很多種切入切出軌跡。