在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的盤環(huán)零件加工中翼抠，一些零部件的內(nèi)情澈、外和凹輪廓因?yàn)槠浼庸げ课缓图庸ぞ鹊囊笱甑梗沟闷渲笔枪に嚾藛T關(guān)注的重點(diǎn)。現(xiàn)在层攀，在數(shù)控加工中曾蚊，借助CAD/CAM系統(tǒng)的強(qiáng)大功能，編程人員可根據(jù)系統(tǒng)提示很快完成工件的自動(dòng)編程工作霎肯。但由于系統(tǒng)一般不具備CAPP功能擎颖，交互輸入的參數(shù)需由編程人員根據(jù)加工工藝和經(jīng)驗(yàn)確定，因此對編程人員的水平和經(jīng)驗(yàn)要求較高观游。

　　立銑刀是在數(shù)控銑床和加工中心上對工件輪廓進(jìn)行銑削加工的常用刀具搂捧，編程前需對其直徑、刃長备典、端刃圓角半徑等幾何參數(shù)進(jìn)行選擇异旧。如果工件不需進(jìn)行凹輪廓加工，立銑刀參數(shù)很容易確定提佣，但大多數(shù)工件都需進(jìn)行凹輪廓加工吮蛹，此時(shí)精加工刀具參數(shù)可根據(jù)輪廓轉(zhuǎn)接半徑R確定，而半精加工和粗加工刀具參數(shù)卻不能直接確定拌屏，需要編程人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇潮针，其合理性難以保證术荤。

　　本文結(jié)合加工現(xiàn)場情況，根據(jù)凹輪廓轉(zhuǎn)接處粗加工刀具參數(shù)計(jì)算的數(shù)學(xué)模型每篷，采用C++語言設(shè)計(jì)了可兼顧加工效率和加工精度的凹輪廓最佳銑削刀具的選擇程序瓣戚。文中涉及的凹輪廓包括工件外輪廓中的內(nèi)凹輪廓、工件內(nèi)輪廓轉(zhuǎn)接處和工件上的平底凹槽搁蛤。

　　銑刀幾何尺寸的選擇

　　精加工銑刀的端刃圓角半徑r應(yīng)與零件圖一致挥痊，相加工銑刀在留有加工余量的前提下，可取r=O(因?yàn)閞越大建搞，銑刀端刃銑削平面的能力越差芥嫉，加工效率也越低)；同時(shí)祈岔，在保證刀具剛性的條件下鲜附，銑刀刃長不宜太長。一般情況下口纸，為減少走刀次數(shù)屋包、提高生產(chǎn)效率及保證銑刀剛性，應(yīng)盡量選擇直徑較大的銑刀努禽。當(dāng)工件凹輪廓轉(zhuǎn)接處半徑R較小且工件側(cè)壁最大高度H較大時(shí)厌圈，選擇的銑刀一般較細(xì)長，此時(shí)刀具剛性較差鼎嫉，加工較困難诉濒，因此需采用多把銑刀順序加工。

　　最佳刀具選擇程序的設(shè)計(jì)

　　理論上夕春，即可方便地計(jì)算出給定條件下的粗加工立銑刀直徑，但在實(shí)際加工中专挪，立銑刀直徑的計(jì)算卻相當(dāng)麻煩及志。首先，在數(shù)控加工中寨腔。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)速侈，此時(shí)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，其次迫卢，輪廓加工銑刀可分為整體式立銑刀和機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位立銑刀兩類倚搬，每一類又有不同的型式、規(guī)格和尺寸乾蛤，每改變一個(gè)尺寸就需要重新查表每界、計(jì)算，十分繁瑣家卖，因此編程人員編制加工程序時(shí)常憑借經(jīng)驗(yàn)選刀眨层。若按保守值選刀荷右，可能使粗、精刀具之間的中間刀具過多捅硅，搭接量過大完簿，既延長加工時(shí)間，又會(huì)降低腹板面加工質(zhì)量桅蕊；若所選中間刀具加工量過大聚灸，則可能在精加工后留下不能銑去的“死角”，需重新編程補(bǔ)充走刀阅牛；同時(shí)湿斩，留給精加工的余量過大會(huì)造成加工困難，刀具損耗大削蕊，加工尺寸難以保證忧埠。因此，確定最佳刀具數(shù)量元丈、合理安排切削深度和加工余量對于提高加工質(zhì)量和加工效率十分重要坤乌。為快速、準(zhǔn)確显驼、方便地選取刀具哼御，我們設(shè)計(jì)了專用選刀程序。

　　程序設(shè)計(jì)思想

　　首先分別按整體式立銑刀和機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式立銑刀兩種刀具類型焊唬，按刀具直徑(從小到大)建立包含刀具規(guī)格恋昼、尺寸等參數(shù)的刀具資料數(shù)據(jù)庫；然后根據(jù)輸入的被加工凹輪廓數(shù)據(jù)和粗加工刀具參數(shù)赶促，刀具參數(shù)選擇原則計(jì)算中間刀具的尺寸并進(jìn)行圓整處理液肌；最后從刀具資料數(shù)據(jù)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鸥滨。求值子程序計(jì)算出的中間刀具尺寸不可能與刀具資料數(shù)據(jù)庫中的參數(shù)恰好完全相等嗦哆，因此需對尺寸進(jìn)行圓整處理，具體方法是找出刀具資料數(shù)據(jù)庫中與計(jì)算直徑最為接近的值婿滓。如該值小于計(jì)算值老速，則該值即為圓整值；如果該值大于計(jì)算值凸主，則取最接近值的前一個(gè)刀具值為圓整值橘券。

　　程序運(yùn)行實(shí)例  

　　運(yùn)行該刀具選擇程序，計(jì)算加工某一工件凹輪廓轉(zhuǎn)接處的刀具參數(shù)卿吐。

　　輸入以下參數(shù)：

　　工件凹輪廓加工最小角度(angle<180)：angle=60 

　　精加工所留單邊余量(0.5≤res≤l)：res=0.5mm    

　　精加工刀具半徑系數(shù)(0.8≤t≤1)：t=0.8

　　工件凹輪廓面最小曲率半徑(R≤20)：R=7.5mm 

　　工件輪廓面與腹板面的轉(zhuǎn)接圓弧半徑(r≤R)：r=2mm 

　　工件側(cè)壁最大高度(H≤39)：H=15mm

　　加X-余量系數(shù)(0.3≤k≤0.8)：K=0.5mm

　　中間刀具端刃圓角半徑(r1)：r1=1.6mm 

　　中間刀具端刃圓角半徑(r2)：r2=1.2mm 

　　粗加工刀具的端刃圓角半徑(Rmax)：Rmax=0.4mm

　　結(jié)語

　　采用C++語言設(shè)計(jì)了銑削工件凹輪廓時(shí)最佳刀具選擇程序荞诡。該程序作為CAD/CAM系統(tǒng)的二次開發(fā)程序，嵌入系統(tǒng)后可完善工藝系統(tǒng)功能讯完。應(yīng)用該程序可根據(jù)現(xiàn)場加工情況合理選擇刀具两漫，減少編程人員工作量汤袭，顯著提高加工效率與加工質(zhì)量。

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