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 数控加工中,走刀方式是指刀具完成工件切削时

数控加工中,走刀方式是指刀具完成工件切削时

作者:和友精密机械    来源:未知    发布时间:2021-05-07 16:47    浏览量:
       数控加工中,走刀方式是指刀具完成工件切削时的轨迹规划方式。在对同一个零件加工中,多种走刀方式都可以达到零件的尺寸及精度要求,但加工效率却不相同。数控加工设备和其配套的CAM 系统生成的加工刀具轨迹(即走刀方式)是控制设备加工运作的核心,它直接影响加工工件的精度、表面粗糙度、总体加工时间、机床刀具的使用寿命等多个方面,最终决定生产效率。
   
        一、走刀方式的分类
    走刀方式的可化分为4类:单向走刀、往复走刀、环切走刀和复合走刀。复合走刀是前三种的混合走刀。采用单向或往复走刀,从加工策略来说都是行切走刀。因此根据加工策略的不同,走刀方式又可分为行切、环切和其他特殊方式。通常使用的是行切和环切。
    行切方式加工,有利于发挥机床的最大进给速度,同时其切削表面质量也好于环切加工。然而,当复杂的平面型腔带有多个凸台从而形成多个内轮廓时,常常会产生附加的抬刀动作, 即在刀具轨迹某处,或者为避免刀具与凸台发生干涉,或者为使刀具回至剩余未加工区域, 就要让刀具抬起,使之距加工平面有一定高度,再平移至另外一刀具轨迹起始处,然后继续切削动作。
    行切加工刀具轨迹主要由一系列与某一固定方向平行的直线段组成,计算简单。适用于简单型腔精加工或去除大余量的粗加工。
    环切加工中刀具沿着边界轮廓相似的路径走刀,由一组封闭曲线组成,能保证刀具切削零件时保持相同的切削状态。由于环切加工是通过连续偏置构造当前环形轨迹图来计算下一条环形轨迹,计算复杂且耗时。适用于复杂型腔及曲面的加工。
     
     二、走刀方式的合理选择方法
     1、基本选择原则       选择走刀方式时要考虑两点:一是加工时间的长短,二是加工余量是否均匀。一般来说,环切方式是基于工件形状的走刀方式,加工余量较均匀。而选用行切方式的加工余量较不均匀,若希望行切加工后留下较均匀的余量,通常需要增加围绕边界的环切刀轨。若忽略余量不均匀性要求,行切走刀的刀轨长度通常是比较短的;若考虑余量的不均匀性而增加环切刀轨,当加工区域边界较长(如多岛屿情况),则围绕边界的环切刀轨对总的加工时间影响比较明显,行切刀轨一般会比环切刀轨长。行切走刀刀位容易计算,占用内存少,但抬刀次数较多。采用环形刀轨时,则需要多次对环边界进行偏置并清除自交环。
    2、根据外形特征选择    工件外形特征决定了加工的走刀方式。根据加工客体的不同,可将工件简单的分成平面形腔类和自由曲面类。平面形腔类一般采用行切方式加工,由于该类工件多为毛坯整体掏铣加工成型,加工余量较大,采用行切方式有利于发挥机床的最大进给速度,提高加工效率,同时其切削表面质量也好于环切加工。
    3、根据加工策略选择   零件的加工常分为粗加工、半精加工、精加工三个加工阶段。传统加工方式因机床功能相对单一,所以工艺路线中可较明显地看出各个阶段的界线,但数控铣削加工方式下这个界线相对模糊,而且可能会有揉合的情况(如粗加工阶段有精加工的内容,精加工阶段也可能有粗加工的痕迹),从保证加工质量考虑,数控加工时加工阶段的划分也是需要的,但为了减少装夹时间和简化走刀动作等,应确定各阶段的加工内容,考虑的问题可能性。精加工的主要目标是获得几何尺寸、形状精度及表面质量符合要求的工件。应根据工件的几何特征对内部采用行切方式,对边缘及接合处采用环切方式。
    4、根据编程策略选择    编程时确定走刀方式的原则主要有:应能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求;应尽量缩短加工路线,减少刀具空程移动时间;应使数值计算简单,程序段数量少,以减少编程工作量。一般而言,对于平面形腔类采用行切方式划分加工域,以减少抬刀次数;自由曲面类环切方式逼近形状。毛坯形状的选用大小会影响编程的选择,可通过加大毛坯外形,将不易装夹的外形加工转化为易装夹的行切方式形腔加工;或将用环切加工的自由曲面改用行切方式去大余量,以提高加工效率。
 


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