[發明專利]一種開放復雜陡峭深型腔加工中防止扎刀的數控加工方法

有效

• 申請號: 201811546132.9
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109459978B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 向曉霞;黃泰慶
• 申請（專利權）人: 西安昆侖工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: G05B19/4097
• 分類號: G05B19/4097
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 華金

1.一種開放復雜陡峭深型腔加工中防止扎刀的數控加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、待加工成品實體(9)包括三個臺階面，分別是第一高臺階面(1)、第二高臺階面(2)、第三高臺階面(3)；基于實體(9)，創建第一毛坯幾何體(10)；

步驟二、為使下刀點在實體(9)外的空位處，繼續在UG軟件中構建第一毛坯幾何體(10)；包括以下幾步：

子步驟一：確定第一部分增添面積，包括以下幾步：

(1)根據型腔銑切削步距中刀具平面直徑百分比Q的值來計算銑刀每刀的單個切削步距H；

H＝D×Q％

其中D為加工中實際選用的刀具直徑尺寸；

(2)、在型腔銑中選擇跟隨周邊走刀創建刀具路徑，此方法創建的刀具路徑是沿切削區域輪廓偏置距離H后得到的順序同心軌跡，依次類推偏置生成所有的封閉刀具路徑，為使下刀點始終在實體(9)外空位處，其應偏置n個刀具切削步距,可確定總的切削步距J；

J＝2×n×H

(3)、根據實體(9)構建的毛第一坯幾何體(10)的長為L，寬為K，銑刀在垂直于寬度K的方向上進刀，要使刀子不扎到實體(9)上，總的切削步距JK+D，由上式J＝2×n×H，可推知n值的大小；

(4)、這樣就可以確定第一部分增添面積尺寸為D×N；

N＝(J－K)+m

上式中m為任意值；

子步驟二：確定第二部分增添面積；

采用深度優先的加工方式，則在UG軟件加工系統依次生成第一高臺階面(1)、第二高臺階面(2)、第三高臺階面(3)的刀軌，同時為使下刀點不落在實體(9)上，確定第二部分增添面積尺寸T×S，S與第二高臺階面(2)等長，等長的目的是為了切削臺階面(2)時刀具路徑Ⅰ、Ⅱ同時向外延伸，刀具下刀點不落到實體(9)上，T的尺寸如下式；

T＝D+1+m

上式中m為任意值；

子步驟三：

(1)在UG建模模塊中，以第一毛坯幾何體(10)的上表面為基準做矩形D×N與T×S，且矩形D×N的位置在對應的第三高臺階面的中部，矩形T×S的位置在對應的第二高臺階面的中部；

(2)在UG建模模塊中分別拉伸第一部分添料面積D×N與第二部分添料面積T×S高I得到長方體D×N×I、T×S×I，其I為一個較小值，最后使第一毛坯幾何體(10)與長方體D×N×I、T×S×I求和得到第二毛坯幾何體(11)；再在加工模塊毛坯幾何體菜單中選擇第二毛坯幾何體(11)；

步驟三：構建部件幾何體(12)，包括以下子步驟：

子步驟一：構建輔助片體B、C、E；輔助片體B位于第一高臺階面的邊緣處，輔助片體C位于第二高臺階面的邊緣處，輔助片體E位于第三高臺階面的邊緣處；

子步驟二：構建輔助片體F、G：輔助片體F和輔助片體G分別位于幾何體的兩端，其中輔助片體F位于靠近第三高臺階面的一端，所在平面和輔助片體E所在平面相互垂直；輔助片體G位于靠近第二高臺階面的一端，所在平面和輔助片體C平面相互垂直；

子步驟三：在UG加工模塊中指定部件幾何體(12)由實體(9)和輔助片體B、C、E、F、G組成；

步驟四：刀具順序設置與路徑規劃；

以第三高臺階面底面為基準創建尺寸為L×J矩形框修剪邊界，L與實體長度一致，設置修剪側為外部；

采用帶小R的鑲硬質合金刀片的銑刀；

切削模式選擇跟隨周邊，切削參數中刀路方向為向內，切削方向設為順銑，切削順序為深度優先，切削深度為恒定，非切削移動中設封閉區域的進刀方式與開放區域相同，起點/鉆點置于矩形D×N的D/2處，進刀類型為線性，進刀長度大于刀具半徑。