選擇Z好的刀具銑削加工輪廓

在航空發動機的盤環零件加工中，一些零部件的內、外和凹輪廓因為其加工部位和加工精度的要求，使得其直是工藝人員關注的重點?，F在，在數控加工中，借助CAD/CAM系統的強大功能，編程人員可根據系統提示很快完成工件的自動編程工作。但由于系統一般不具備CAPP功能，交互輸入的參數需由編程人員根據加工工藝和經驗確定，因此對編程人員的水平和經驗要求較高。   

   　機床刀具立銑刀是在數控銑床和加工中心上對工件輪廓進行銑削加工的常用刀具，編程前需對其直徑、刃長、端刃圓角半徑等幾何參數進行選擇。如果工件不需進行凹輪廓加工，立銑刀參數很容易確定，但大多數工件都需進行凹輪廓加工，此時精加工刀具參數可根據輪廓轉接半徑R確定，而半精加工和粗加工刀具參數卻不能直接確定，需要編程人員根據經驗選擇，其合理性難以保證。   

   　本文結合加工現場情況，根據凹輪廓轉接處粗加工刀具參數計算的數學模型，采用C++語言設計了可兼顧加工效率和加工精度的凹輪廓Z佳銑削刀具的選擇程序。文中涉及的凹輪廓包括工件外輪廓中的內凹輪廓、工件內輪廓轉接處和工件上的平底凹槽。

　　Z佳刀具選擇程序的設計    

   　理論上，由式(1)即可方便地計算出給定條件下的粗加工立銑刀直徑，但在實際加工中，立銑刀直徑的計算卻相當麻煩。首先，在數控加工中。粗加工刀具一般是確定的(尤其對干刀庫容量有限的立式加工中心或工件尺寸變化不大的加工場合)，此時需確定在粗加工刀具和精加工刀具之間是否還需選用中間刀具，其次，輪廓加工銑刀可分為整體式立銑刀和機夾式可轉位立銑刀兩類，每一類又有不同的型式、規格和尺寸，每改變一個尺寸就需要重新查表、計算，十分繁瑣，因此編程人員編制加工程序時常憑借經驗選刀。若按保守值選刀，可能使粗、精刀具之間的中間刀具過多，搭接量過大，既延長加工時間，又會降低腹板面加工質量；若所選中間刀具加工量過大，則可能在精加工后留下不能銑去的“死角”，需重新編程補充走刀；同時，留給精加工的余量過大會造成加工困難，刀具損耗大，加工尺寸難以保證。因此，確定Z佳刀具數量、合理安排切削深度和加工余量對于提高加工質量和加工效率十分重要。為快速、準確、方便地選取刀具，我們設計了專用選刀程序。

　　程序設計思想

   　首先分別按整體式立銑刀和機夾可轉位式立銑刀兩種刀具類型，按刀具直徑(從小到大)建立包含刀具規格、尺寸等參數的刀具資料數據庫；然后根據輸入的被加工凹輪廓數據和粗加工刀具參數，按式(1)、(2)及刀具參數選擇原則計算中間刀具的尺寸并進行圓整處理；Z后從刀具資料數據庫中詵檉合適的刀具。   

   　該程序中包括求值子程序和圓整子程序。求值子程序計算出的中間刀具尺寸不可能與刀具資料數據庫中的參數恰好完全相等，因此需對尺寸進行圓整處理，具體方法是找出刀具資料數據庫中與計算直徑Z為接近的值。如該值小于計算值，則該值即為圓整值；如果該值大于計算值，則取Z接近值的前一個刀具值為圓整值。