[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

本發明涉及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，該方法應用UG軟件建模構建毛坯幾何體,并根據加工中選用銑刀實際直徑D的大小與加工中設置的走刀切削步距在毛坯幾何體上添料得到毛坯幾何體，并在毛坯幾何體上下刀環切部件幾何體，加工出最終的實體，這個方法有效的解決了復雜陡峭深型腔加工中出現的扎刀問題。

技術領域

本發明屬于數控加工領域，涉及一種型腔加工中防止扎刀的數控加工方法，特別是涉及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。

背景技術

參見圖10，文獻“基于MasterCAM的數控銑削過切與扎刀問題解決方法應用實例，制造技術與機床數控專欄，2013年第9期”公開了一種開放型腔防止扎刀的數控加工方法。此方法基于應用MasterCAM軟件進行挖槽加工時若不選用精修方式而不能設置進退刀向量參數的現狀，而采用延長槽兩邊直線長度至z+p，p取一個較小值，同時繪制輔助線連接兩延長線串聯槽開放輪廓，之后做一直徑為d的圓公切于延長線與輔助線并確定該公切圓的圓心A點，在型腔銑挖槽加工生成刀軌時點選A點與槽的串聯軌跡的方法。該方法確保了該槽在型腔挖槽加工時刀具在空位處下刀。但該方法只適于型腔底面是平面的簡單開放型腔加工；對于底面有陡斜面、圓弧面、平面的開放復雜陡峭深型腔則不能用MasterCAM軟件簡單的繪制輔助線串聯開放輪廓，人為的設置下刀點來防止扎刀，因此文獻所述方法具有局限性。

綜上所述，現有基于MasterCAM的數控銑削中扎刀問題的解決方法受型腔底面形狀的限制，所提出通過繪制輔助線串聯開放輪廓，人為的設置下刀點來防止扎刀的方法具有局限性。

發明內容

本發明解決的技術問題是：為了克服現有的技術方法對于底面是陡斜面、圓弧面、平面的開放復雜陡峭深型腔不能用MasterCAM軟件簡單的繪制輔助線串聯開放輪廓，并人為設置下刀點來防止扎刀的不足，本發明提出了一種開放復雜陡峭深型腔加工中防止扎刀的一種數控加工方法。該方法應用UG軟件建模構建毛坯幾何體2,并根據加工中選用銑刀實際直徑D的大小與加工中設置的走刀切削步距在毛坯幾何體2上添料得到毛坯幾何體3，并在毛坯幾何體3上下刀環切部件幾何體4，加工出最終的實體1，這個方法有效的解決了復雜陡峭深型腔加工中出現的扎刀問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：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、待加工成品實體包括三個臺階面，分別是第一高臺階面、第二高臺階面、第三高臺階面；基于實體，創建毛坯幾何體；

步驟二、為使下刀點在實體外的空位處，繼續在UG軟件中構件毛坯幾何體；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1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)、根據實體構建的毛坯幾何體的長為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上，刀子進刀點的距離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；