UG編程-刀具的選擇

1、在數(shù)控加工中，刀具的選擇直接關(guān)系到加工精度的高低、加工表面質(zhì)量的優(yōu)劣和加工效率的高低。選擇合適的刀具并設(shè)置合理的切削參數(shù)，將可以使數(shù)控加工以最低的成本和最短的時(shí)間達(dá)到最佳的加工質(zhì)量。總之，刀具選擇的總原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的 剛性。 選擇刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與模胚的加工尺寸相適應(yīng)。如模胚的尺寸是8080，則應(yīng)該選擇D25R5或D16R0.8等刀具進(jìn)行開粗；如模胚的尺寸大于100100，則應(yīng)該選擇D30R5、D32R5或D35R5的飛刀進(jìn)行開粗；如模胚的尺寸大于300300，則應(yīng)該選擇直徑大于D35R5的飛刀進(jìn)行

2、開粗，如D50R5或D63R6等。另外，刀具的選擇還要考慮機(jī)床的功率，如功率小的數(shù)控銑床或加工中心，則不能裝大于D50R5的刀具。 在實(shí)際加工中，常選擇立銑刀加工平面零件輪廓的周邊，選擇高速鋼立銑刀（白鋼刀)加工如直的凸臺、凹槽，選擇鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀加工毛坯的表面，選擇球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀加工一些立體型面和變斜角輪廓外形。除了刀具的選擇外，刀具的參數(shù)設(shè)置同樣非常重要。表1-1、表1-2和表1-3分別列出了白鋼刀、飛刀和合金刀的參數(shù)設(shè)置。關(guān)于刀具選擇關(guān)于刀具選擇 (參考參考)注意：（注意：（1）刀具直徑越大，轉(zhuǎn)速越慢；同一類型的刀具，刀桿越長，吃刀量就要減）刀具直徑越大

3、，轉(zhuǎn)速越慢；同一類型的刀具，刀桿越長，吃刀量就要減小，否則容易彈刀而產(chǎn)生過切。小，否則容易彈刀而產(chǎn)生過切。 （2）白鋼刀轉(zhuǎn)速不可過快，進(jìn)給速度不可過大，光）白鋼刀轉(zhuǎn)速不可過快，進(jìn)給速度不可過大，光平面時(shí)進(jìn)給率為平面時(shí)進(jìn)給率為700mm/min最適宜。最適宜。 （3）白鋼刀容易磨損，開粗時(shí)少用白鋼刀。）白鋼刀容易磨損，開粗時(shí)少用白鋼刀。注：（1）以上的飛刀參數(shù)只能作為參考，因?yàn)椴煌娘w刀材料其參數(shù)值也不相同，不同的刀具廠生產(chǎn)的飛刀其長度也略有不同。另外，刀具的參數(shù)值也因數(shù)控銑床或加工中心的性能和加工材料的不同而不同，所以刀具的參數(shù)一定要根據(jù)工廠的實(shí)際情況而設(shè)定。 （2）飛刀的剛性好，吃刀量大，最

4、適合模胚的開粗。另外，飛刀光陡峭面的質(zhì)量也非常好。 （3）飛刀主要是鑲刀粒的，沒有側(cè)刃，如圖1-2所示。注：（1）合金刀剛性好，不易產(chǎn)生彈刀，用于精加工模具的效果最好。 （2）合金刀和白鋼刀一樣有側(cè)刃，精銑銅公直壁時(shí)往往使用其側(cè)刃。模具結(jié)構(gòu)的認(rèn)識模具結(jié)構(gòu)的認(rèn)識編程者必須對模具結(jié)構(gòu)有一定的認(rèn)識，如模具中的前模（型腔）、后模（型芯）、行位（滑塊）、斜頂、枕位、碰穿面、擦穿面和流道等。一般情況下前模的加工要求比后模的加工要求高，所以前模面必須加工得非常準(zhǔn)確和光亮，該清的角一定要清；但后模的加工就有所不同，有時(shí)有些角不一定需要清得很干凈，表面也不需要很光亮。另外，模具中一些特殊部位的加工工藝要求不相同

5、，如模具中的角位需要留0.02mm的余量待打磨師傅打磨；前模中的碰穿面、擦穿面需要留0.05mm的余量用于試模。 如圖1-6所示列出了模具中的一些常見結(jié)構(gòu)注意：一般模具在加工完成之前需要進(jìn)行后處理，如回火、淬火和調(diào)質(zhì)等，則需要留0.51.5mm的余量進(jìn)行后處理。關(guān)天撞刀關(guān)天撞刀/彈刀彈刀撞刀是指刀具的切削量過大，除了切削刃外，刀桿也撞到了工件。造成撞刀的原因主要是安全高度設(shè)置不合理或根本沒設(shè)置安全高度、選擇的加工方式不當(dāng)、刀具使用不當(dāng)和二次開粗時(shí)余量的設(shè)置比第一次開粗設(shè)置的余量小等。 下面以圖表的方式講述撞刀的原因及其解決方法，如表1-4所示。除了上述原因會(huì)產(chǎn)生撞刀外，修剪刀路有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生撞刀

6、，故盡量不要修剪刀路。撞刀產(chǎn)生最直接的后果就是損壞刀具和工件，更嚴(yán)重的可能會(huì)損害機(jī)床主軸。彈刀是指刀具因受力過大而產(chǎn)生幅度相對較大的振動(dòng)。彈刀造成的危害就是造成工件過彈刀是指刀具因受力過大而產(chǎn)生幅度相對較大的振動(dòng)。彈刀造成的危害就是造成工件過切和損壞刀具，當(dāng)?shù)稄叫∏业稐U過長或受力過大都會(huì)產(chǎn)生彈刀的現(xiàn)象。切和損壞刀具，當(dāng)?shù)稄叫∏业稐U過長或受力過大都會(huì)產(chǎn)生彈刀的現(xiàn)象。 下面以圖表的方下面以圖表的方式講述彈刀的原因及其解決方法，如表式講述彈刀的原因及其解決方法，如表1-5所示。所示。彈刀現(xiàn)象最容易被編程初學(xué)者所忽略，因此要引起足夠的重視。編程時(shí)，應(yīng)根據(jù)切削材料的性能和刀具的直徑、長度來確定吃刀量和最

7、大加工深度，以及太深的地方是否需要電火花加工等。 過切過切過切是指刀具把不能切削的部位也切削了，使工件受到了損壞。造成工件過切的原因有多種，主要有機(jī)床精度不高、撞刀、彈刀、編程時(shí)選擇小的刀具但實(shí)際加工時(shí)誤用大的刀具等。另外，如果操機(jī)師傅對刀不準(zhǔn)確，也可能會(huì)造成過切。 如圖1-7所示的情況是由于安全高度設(shè)置不當(dāng)而造成的過切。編程時(shí)，一定要認(rèn)真細(xì)致，完成程序的編制編程時(shí)，一定要認(rèn)真細(xì)致，完成程序的編制后還需要詳細(xì)檢查刀路以避免過切等現(xiàn)象的后還需要詳細(xì)檢查刀路以避免過切等現(xiàn)象的發(fā)生，否則模具報(bào)廢甚至機(jī)床損壞。發(fā)生，否則模具報(bào)廢甚至機(jī)床損壞。漏加工漏加工是指模具中存在一些刀具能加工到的地方卻沒有加工，

8、其中平面中的轉(zhuǎn)角處是最容易漏加工的，如圖1-8所示。圖1-9平面銑加工圖1-10補(bǔ)加刀路漏加工是比較普遍也是最容易忽略的問題之一，編程者必須小心謹(jǐn)慎，不要等到模具已經(jīng)從機(jī)床上拆下來了才發(fā)現(xiàn)漏加工，那將會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間。多余的加工多余的加工是指對于刀具加工不到的地方或電火花加工的部位進(jìn)行加工，它多發(fā)生在精加工或半精加工。 有些模具的重要部位或者普通數(shù)控加工不能加工的部位都需要進(jìn)行電火花加工，所以在開粗或半精加工完成后，這些部位就無須再使用刀具進(jìn)行精加工，否則就是浪費(fèi)時(shí)間或者造成過切。如圖1-11和圖1-12所示的模具部位就無須進(jìn)行精加工。 注意：通過選擇加工面的方式確定加工的范圍，不加工的面不要

9、選擇。 空刀過多空刀是指刀具在加工時(shí)沒有切削到工件，當(dāng)空刀過多時(shí)則浪費(fèi)時(shí)間。產(chǎn)生空刀的原因多是加工方式選擇不當(dāng)、加工參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、已加工的部位所剩的余量不明確和大面積進(jìn)行加工，其中選擇大面積的范圍進(jìn)行加工最容易產(chǎn)生空刀。 為避免產(chǎn)生過多的空刀，在編程前應(yīng)詳細(xì)分析加工模型，確定多個(gè)加工區(qū)域。編程總脈絡(luò)是開粗用銑腔型刀路，半精加工或精加工平面用平面銑刀路，陡峭的區(qū)域用等高輪廓銑刀路，平緩區(qū)域用固定軸輪廓銑刀路。 如圖1-13所示的模型，半精加工時(shí)不能選擇所有的曲面進(jìn)行等高輪廓銑加工，否則將產(chǎn)生過多空刀。注：避免空刀過多的方法就是把刀路細(xì)化，通過選擇加工面或修剪邊界的方式把大的加工區(qū)域分成若干個(gè)小的

10、加工區(qū)域。提刀過多和刀路凌亂提刀在編程加工中是不可避免的，但當(dāng)提刀過多時(shí)就會(huì)浪費(fèi)時(shí)間，大大地降低加工效率和提高加工成本。另外，提刀過多會(huì)造成刀路凌亂不美觀，而且會(huì)給檢查刀路的正確與否帶來麻煩。 造成提刀過多的原因有模型本身復(fù)雜、加工參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、切削模式選擇不當(dāng)和沒有設(shè)置合理的進(jìn)刀點(diǎn)等。 下面以圖表的方式列出了提刀過多的原因和解決方法，如表1-6所示。注：在實(shí)際編程中適度的刀具優(yōu)化是必要的，可以提升加工效率注：在實(shí)際編程中適度的刀具優(yōu)化是必要的，可以提升加工效率殘料的計(jì)算殘料的計(jì)算對于編程非常重要，因?yàn)橹挥星宄刂拦ぜ先魏尾课皇Ｓ嗟臍埩希拍艽_定下一工序使用的刀具以及加工方式。 把刀具看作

11、是圓柱體，則刀具在直角上留下的余量可以根據(jù)勾股定理進(jìn)行計(jì)算，如 圖1-14所示。如果并非直角，而是有圓弧過渡的內(nèi)轉(zhuǎn)角時(shí)，其余量同樣需要使用勾股定理進(jìn)行計(jì)算，如圖1-15所示。如圖1-16所示的模型，其轉(zhuǎn)角半徑為5mm，如使用D30R5的飛刀進(jìn)行開粗，則轉(zhuǎn)角處的殘余量約為4mm；當(dāng)使用D12R0.4的飛刀進(jìn)行等高清角時(shí)，則轉(zhuǎn)角處的余量約為0.4mm；當(dāng)使用D10或比D10小的刀具進(jìn)行加工時(shí)，則轉(zhuǎn)角處的余量為設(shè)置的余量，當(dāng)設(shè)置的余量為0時(shí)，則可以完全清除轉(zhuǎn)角上的余量。 當(dāng)使用D30R5的飛刀對圖1-16所示的模型進(jìn)行開粗時(shí)，其底部會(huì)留下圓角半徑為 5mm的余量，如圖1-17所示。 分析檢測模型模型