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1、一、前言言数控加工工对加工工工艺有有着特殊殊的要求求，数控控加工中中对工艺艺问题处处理的好好坏，将将直接影影响数控控加工的的质量和和效率。国国内的一一些科研研技术人人员对数数控加工工的工艺艺进行了了探讨1-33，但但对于铣铣削的进进刀方式式的选择择未见单单独报道道。而在在各种型型面的数数控铣削削中,合合理地选选择切削削加工方方向、进进刀切入入方式是是很重要要的，因因为二者者直接影影响零件件的加工工精度和和加工效效率44。本文以数数控加工工中最常常用的自自动编程程软件CCAXAA和MaasteerCAAM为例例（其它它软件相相类似，可可做参考考），通通过分析析数控铣铣削加工工中各种种进刀方方式的
2、特特点和适适用性，在在自动编编程中如如何正确确选择进进刀方式式以达到到提高加加工效率率以及零零件表面面质量进进行探讨讨。2.轮廓廓加工中中的进刀刀方式2.1法法线进刀刀和切线线进刀轮廓加工工进刀方方式一般般有两种种：法线线进刀和和切线进进刀，如如图1中中（a）、（bb）所示示。法线线进刀由由于容易易产生刀刀痕，因因此一般般只用于于粗加工工或者表表面质量量要求不不高的工工件。法法线进刀刀的路线线较切线线进刀短短，因而而切削时时间也就就相应较较短。在一些表表面质量量要求较较高的轮轮廓加工工中，通通常采用用加一进进刀引线线再圆弧弧切入的的方式，如如图2所所示，使使圆弧与与加工的的第一条条轮廓线线相切
3、，能能有效地地避免因因法线进进刀而产产生刀痕痕，而且且在切削削毛坯余余量较大大时离开开工件轮轮廓一段段距离后后下刀再再切入，很很好地起起到了保保护立铣铣刀的作作用。需要说明明的是：在手工工编写轮轮廓铣削削程序时时为了编编程的方方便，或或者为了了弥补刀刀具的磨磨损，常常常采用用刀补方方式进行行编程，即即在编程程时可以以不考虑虑刀具的的半径，直直接按图图样尺寸寸编程，再再在加工工时输入入刀具的的半径（或或补偿量量）至指指定的地地址进行行加工，但但要注意意的是，如如图3所所示，切切入圆弧弧的R值值需大于于所使用用的刀具具半径rr，否则则无法建建立补偿偿而出现现报警。至至于进刀刀引线的的长短则则要根据
4、据实际情情况计算算，但要要注意减减少空刀刀的行程程。2.2非非典型轮轮廓加工工中的进进刀方式式对于一些些非典型型轮廓的的加工，采采用切线线进退刀刀的同时时，还应应沿轮廓廓多走多多一个重重叠量LL，可以以有效避避免因进进刀点和和退刀点点在同一一位置而而产生的的刀痕。重重叠量LL的大小小只需112mmm即可可，如图图4所示示。3.挖槽槽和型腔腔加工中中的进刀刀方式对于封闭闭的型腔腔零件加加工，下下刀方式式主要有有垂直下下刀、螺螺旋下刀刀和斜线线下刀三三种，下下面就各各下刀方方式如何何选择进进行说明明。3.1垂垂直下刀刀3.1.1小面面积切削削和零件件表面粗粗糙度要要求不高高的情况况使用键槽槽铣刀直
5、直接垂直直下刀并并进行切切削。虽虽然键槽槽铣刀其其端部刀刀刃通过过铣刀中中心，有有垂直吃吃刀的能能力，但但由于键键槽铣刀刀只有两两刃切削削，加工工时的平平稳性也也就较差差，因而而表面粗粗糙度较较低；同同时在同同等切削削条件下下，键槽槽铣刀较较立铣刀刀的每刃刃切削量量大，因因而刀刃刃的磨损损也就较较大，在在大面积积切削中中的效率率较低。所所以采用用键槽铣铣刀直接接垂直下下刀并进进行切削削，通常常只用于于小面积积切削和和被加工工零件表表面粗糙糙度要求求不高的的情况下下。3.1.2大面面积切削削和零件件表面粗粗糙度要要求较高高的情况况大面积的的型腔一一般采用用加工时时具有较较高的平平稳性和和较长的的
6、使用寿寿命的立立铣刀来来加工，但但由于立立铣刀的的底切削削刃没有有到刀的的中心，所所以立铣铣刀在垂垂直进刀刀时没有有较大切切深的能能力，因因此一般般先采用用键槽铣铣刀（或或钻头）垂垂直进刀刀后，再再换多刃刃立铣刀刀加工型型腔。在在利用CCAM软软件进行行编程的的时候，一一般都会会提供指指定点下下刀的选选项，如如图5所所示的CCAXAA制造工工程师里里的“区区域式粗粗加工”中中的“接接近点和和返回点点”选项项，指的的就是从从指定点点下刀或或退刀；在Maasteercaam里的的“挖槽槽（Poockeet）”二二维加工工中虽然然没有指指定下刀刀点下刀刀的选项项，但在在选择一一个指定定点后，再再选择
7、加加工区域域，则系系统会自自动从选选择的指指定点下下刀；而而在曲面面粗加工工“挖槽槽粗加工工”方式式中，则则在粗加加工参数数（Rooughh paarammeteers）设设置页有有相应的的选择项项，如图图6所示示。对于其它它方式的的曲面粗粗加工，一一般都可可以在参参数设置置中找到到相应的的选项。3.2螺螺旋下刀刀螺旋下刀刀方式是是现代数数控加工工应用较较为广泛泛的下刀刀方式，特特别是模模具制造造行业中中应用最最为常见见，刀片片式合金金模具铣铣刀可以以进行高高速切削削，但和和高速钢钢多刃立立铣刀一一样在垂垂直进刀刀时没有有较大切切深的能能力，但但可以通通过螺旋旋下刀的的方式（图图7所示示），通
8、通过刀片片的侧刃刃和底刃刃的切削削，避开开刀具中中心无切切削刃部部分与工工件的干干涉，使使刀具沿沿螺旋朝朝深度方方向渐进进从而达达到进刀刀的目的的，这样样可以在在切削的的平稳性性与切削削效率之之间取得得一个较较好的平平衡点。a） bb）图 7 螺旋下下刀方式式在CAXXA中，螺螺旋下刀刀方式设设置选项项主要有有4项：半径、螺螺距、第第一及第第一层以以后螺旋旋进刀高高度，如如图8所所示。螺螺旋半径径的大小小一般情情况下应应大于刀刀具直径径的500%，但但螺旋半半径过大大，进刀刀的切削削路程就就越长，下下刀耗费费的时间间也就越越长，一一般不超超过刀具具直径的的大小；螺距的的数值要要根据刀刀具的吃吃
9、深能力力而定，一一般在00.51之间间；第二二层进刀刀高度一一般等于于第一层层下刀高高度减去去慢速下下刀的距距离即可可。在Massterrcamm中，则则对螺旋旋下刀方方式作了了更人性性化和更更细致的的设定（如如图9所所示），如如给定一一个螺旋旋半径大大小的范范围，系系统可以以根据工工件的形形状自动动去判断断和选择择最为合合适的半半径去下下刀；XX、Y方方向安全全距离可可以更好好的避免免下刀时时造成的的干涉现现象的发发生；还还有在螺螺旋下刀刀时是采采用Z向向还是水水平方向向的进刀刀速率，以以及螺旋旋下刀失失败时是是改为垂垂直进刀刀还是中中断程式式等等。和和CAXXA相比比，Maasteerca
10、am里不不是用螺螺距而是是用螺旋旋升角来来设置刀刀具运动动一周后后沿Z轴轴切深的的距离。螺螺旋升角角选取得得太小，螺螺旋圈数数增多，切切削路程程加长；升角太太大，又又会产生生过大的的端刃切切削，一一般取33110之之间为宜宜。但螺旋下下刀也有有其固有有的弱点点，比如如切削路路线较长长、在比比较狭窄窄的型腔腔加工中中往往因因为切削削范围过过小无法法实现螺螺旋下刀刀等，所所以有时时需采用用较大的的下刀进进给或钻钻下刀孔孔等方法法来弥补补，所以以选择螺螺旋下刀刀方式时时要注意意灵活应应用。在手工编编写螺纹纹下刀程程式比较较繁琐，在在华中221M或或22MM系统中中可利用用G022/G003螺旋旋进给
11、指指令（详详见211M世纪纪星铣削削数控装装置编程程说明书书第244页）来来实现，但但一般在在手工编编程过程程中不常常用。3.3斜斜线下刀刀斜线下刀刀时刀具具快速下下至加工工表面上上方一个个距离后后，改为为以一个个与工件件表面成成一角度度的方向向，以斜斜线的方方式切入入工件来来达到ZZ向进刀刀的目的的，如图图10所所示。斜斜线下刀刀方式作作为螺旋旋下刀方方式的一一种补充充，通常常用于因因范围的的限制而而无法实实现螺旋旋下刀时时的长条条形的型型腔加工工。斜线下刀刀主要的的参数有有：斜线线下刀的的起始高高度切入入斜线的的长度、切切入和反反向切入入角度。起起始高度度一般设设在加工工面上方方0.551
12、mmm已足足够；切切入斜线线的长度度要视型型腔空间间大小及及铣削深深度来确确定，一一般是斜斜线愈长长，进刀刀的切削削路程就就越长；切入角角度选取取得太小小，斜线线数增多多，切削削路程加加长；角角度太大大，又会会产生不不好的端端刃切削削的情况况，一般般选5200度之之间为宜宜。通常常进刀切切入角度度和反向向进刀切切入角度度取相同同的值。在CAXXA中，将将斜线下下刀方式式分解成成2种类类型：ZZ字型和和倾斜线线，如图图11所所示。一一般一次次切深较较大的情情况下选选用Z字字型的方方式；因因为倾斜斜线下刀刀方式是是通过下下刀距离离和角度度自动计计算出走走刀斜线线的长度度，所以以使用时时要特别别注意
13、角角度值的的设置。与CAXXA斜线线下刀方方式设置置的简洁洁实用相相比，MMastterccam对对斜线下下刀方式式设置选选项突出出了人性性化的特特点（如如图122所示），比比如限定定斜线的的长度范范围、设设置X、YY方向安安全距离离避免与与加工轮轮廓的干干涉、还还有在斜斜线下刀刀时是采采用Z向向还是水水平方向向的进刀刀速率，以以及斜线线下刀失失败时是是改为垂垂直进刀刀还是中中断程式式、X、YY向角度度可自动动计算等等等。4.结论论由上综述述，正确确理解数数控铣削削加工中中各种进进刀方式式的特点点和适用用范围，同同时在编编程中设设置合理理的切削削参数，可可达到提提高加工工效率以以及零件件表面质质量，如如避免接接刀痕、过过切等现现象的发发生以及及保护刀刀具等都都有重要要的意义义。其它常用用自动编编程软件件，如UUG、CCimaatroon、PPoweermiill等等，进刀刀方式的的选择和和进刀切切削参数数的设置置与本文文所用软软件基本本相类似似，这里里就不再再赘述。编编程者可可结合铣铣削的工工艺性等等问题根根据具体体情况去去选择合合适的进进刀方式式，在生生产实践践中加以以灵活变变通和应应用。
