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走刀方式的选择,决定着数控五轴加工中心加工效率和质量

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数控五轴加工中心机床有强大的加工能力,但一些日常的操作规程和使用技巧,还是要多注意,这样可以达到事半功倍的效果。譬如说使用五轴加工中心加工时,不同加工材料、不同加工工艺对于走刀方式的选择,都是有所不同的,选择正确的走刀方式可以提高加工效率,也能提高加工质量。所以在日常的加工中,加工时长和加工余量都是我们所要考虑的。环切方式是基于工件形状的走刀方式,加工余量较均匀。

而选择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,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。行切走刀到位容易计算,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。

工件外形特征决定了加工的走刀方式,根据加工工件的外形不同,可以简单的分为平面型腔和自由曲面类。平面型腔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,如盒体、基座等零件,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。自由曲面类一般采用环切加工,主要是由于曲面多为铸件或有规则形状加工成型,余量分布不均匀,同时曲面对型面精度要求较高,其次是环切加工与行切方式相比具有良好的曲面加工特性,更能逼近曲面的加工真实形状。

根据加工件的加工方式,通常分为粗加工、半精加工、精加工三个加工阶段,有时还有光整加工阶段,合理划分阶段是保证加工精度所必须的。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看出各个阶段的接线,但数控铣削加工方式下,这个界线相对模糊,而且可能会有糅合情况,从而保证加工质量考虑,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,如何确定各阶段的加工内容,考虑问题可能与传统加工工艺不同。粗加工的主要目标是追求单位时间内的材料去除率,并为半精加工准备工件的几何轮廓。故多采用行切方式或复合方式进行层切。半精加工的主要目标是使工件轮廓形状平整,表面精加工余量均匀,故多采用环切方式。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。

数控五轴加工中心走刀方式最重要的因素--编程策略。在保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求下,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,程序段数少,以减少编程工作量。一般而言,对于平面型腔类采用行切方式划分加工区域,以减少抬刀次数,自由曲面类环切加工方式逼近形状。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型腔加工,或将用环切加工的自由曲面改用行切方式去大余量,提高加工效率。
选择合适的走刀方式,使用同一台数控五轴加工中心,加工同一类型的产品,既能更好的保障加工质量,又能提高加工效率,这既是经验,又是技术。日常的生产使用中,可以针对加工材料、加工工艺和加工要求等,多多总结,可以更好的提升个人的加工经验。

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