编程的时候, 如何优化刀具路径

国际金属加工网 2018年09月27日

有句台词说的好:“听过很多道理,依然过不好这一生”

为什么听过很多道理,依然过不好这一生?

答案有很多,但我觉得有一个原因,那就是没有把知识转化为行动的动力。

尤其是从事机械这行的我们,很难把学到的专业知识转化为行动的动力,因为市面上的资料书籍把专业知识讲解的“高””大”“上”, 于是学的越多,知道的越多,知见障就越多,生出的烦恼就越多。

那么,今天这篇文章,看看我怎么给你讲理论, 让你学了就能转化为行动的动力。

刀具应用微课上,我提出数控刀片为什么会蹦刃,并给了些解决办法,其中从编程方面也提到顺、逆铣的选取。但是顺逆铣和刀具蹦刃有什么关系?

其实,顺逆铣的选取只是表象,背后是刀具承受的压应力和拉应力。既然刀具有了受力, 如果刀片“扛不住”这些力,于是就蹦刃。

那么解决刀片的蹦刃有N多种办法,我也一直分享编程方面的知识技能,今天就从编程角度给大家分享一种思路。

涉及两个问题:

一,顺逆铣的判断

二,刀具路径的确定

一,顺逆铣的判断

什么是顺铣和逆铣?

很多资料上都是这么讲的,当铣刀的旋转方向和工件进给方向相同时称之为顺铣。铣刀旋转方向与工件进给方向相反,称为逆铣。

讲的不错,但是看完上面顺逆铣的定义大多会一脸懵,即使记住定义也不会对你有所帮助,让你NB起来。

其实顺逆铣的本质是:切削过程中铁屑厚度的变化。

顺铣:铁屑厚度是由厚变薄。

逆铣:铁屑厚度是由薄变厚。

好,如何判断顺铣和逆铣?

那么针对铣“外形”

顺时针走刀即为顺铣,逆时针走刀即为逆铣

“内形”

顺时针走刀即为逆铣,逆时针走刀即为顺铣。

如下图:

好了 ,用心看一下上面的图,很有用,记住,你就会判断了,然后进入第二知识点分享。

二,刀具路径的确定

由于顺铣铁屑厚度由厚变薄,逆铣铁屑厚度由薄变厚。那么刀具切削刃承受的压应力和拉应力是由顺、逆铣所决定。

如采用顺铣,刀具切入工件的一瞬间,那么铁屑厚度最大,刀具切削刃承受压力最大刀。

如采用逆铣,刀具退出工件的一瞬间,铁屑厚度最大,那么刀具承受的最大的压应力突然释放,根据力的作用力与反作用力,刀具切削刃受到拉应力。

举个简单例子(如下图),要求铣平面。

编写此程序前我们先选择刀具,常有两种选择:

1,刀具直径小于零件平面尺寸

2,刀具直径大于零件平面尺寸

以上两种情况,相信大家都会选择刀具直径尺寸略大于零件平面尺寸,这样加工效率高。

那么,刀具直径大于零件平面尺寸,又有三种走刀方法, 我给你绘制三张刀路图。

1,(如左图)刀具中心和零件中心重合,切入工件和退出工件,切削厚度始终一样。

2,(如中图)刀具中心偏零件中心靠左侧,切入工件时候切削厚度最厚,切出工件切削厚度最薄。

3,(如中图)刀具中心偏零件中心靠右侧,切入工件时候切削厚度最薄,切出工件切削厚度最厚。

好,重要的事情再重复一遍(同时你最好看三遍)。

通过上面三种刀路,尤其是刀具中心偏零件中心靠左侧,或者可以理解成铣削工件外轮廓(顺时针走刀),如图所示,也就是采用顺铣,刀具切入工件时候切削厚度最厚,切出工件切削厚度最薄。

刀具中心偏零件中心靠右侧,或者可以理解成铣削工件外轮廓(逆时针走刀),如图所示,也就是采用了逆铣,切入工件时候切削厚度最薄,切出工件切削厚度最厚。

平面铣的例子分析完毕,除轴向进给和插铣外,不管是平面加工,轮廓,还是型腔加工,编程时候的刀具路径不外乎上面三种,其中最常用的就是顺铣或逆铣。

那么结合上面的讲解,我从三个方面给你三条实践总结出来的经,从而指导你编程的时候如何去选用顺铣、逆铣策略。

1,刀具

数控机床大多采用可转位刀具(大多是硬质合金材质的刀片),根据力学原理(作用力与反作用力)顺铣时,刀具切出零件铁销厚度逐渐变少,从而对刀具的拉应力减少,这样刀具寿命会提高。反之逆铣,退出时切屑厚度增大,铁屑对刀具的拉应力增大,对于硬质合金材质的刀具(尤其是硬度高刃性差的CVD涂层刀具),极容易使刀具崩刃。

2,机床

机床刚性问题——如果机床刚性差,如普通铣床丝杆间隙大,如采取顺铣,由于刀具切入零件时切屑厚度大,加工中零件振动趋势会增大。这就是为什么很多老师傅在普铣上喜欢采取逆铣。

3,零件材质问题——如果零件材料比较硬,如采取顺铣,切入零件时切屑厚度大,加之材料硬,容易引起切削中的振动,从而造成零件表面质量差,刀具容易崩刃等现象。

这三条经验分,对编程非常重要,编程的时候你选择顺铣还是逆铣?也就是你根据现场工况(刀具,机床,零件材质等)来综合考虑,灵活应用,从而体现你的专业水准。


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