1、數控銑床的刀具、工件和刀軌相關概念。(1)刀具與工件的相對性:數控銑未是以笛長爾坐標系三個坐標軸X、Y、Z和繞三個坐標軸轉動代號A、B、C命名的數控切削機床。不同形式的數控銑床,有的是刀具不動工件做進給運動,有的是刀具和工件同時做進給運動。為了編程上統一,ISO 841標準規定把刀具的進給運動和工件對刀具的進給運動都看作相對工件的進給運動,也就是工件不動,刀具做進給運動。圖片
(2)刀軌:數控加工是刀具相對工件做進給運動,而且要在加工程序規定的軌跡上做進給運動。加工程序規定的軌跡由許多三維坐標點的連線組成,刀具是沿該連線做進給運動的,所以也把次坐標點的連線稱為刀軌。(3)刀具跟蹤點:刀具是有一定體積的實體,刀具上哪一點沿刀軌運動必須明確。UG CAM是用力具軸線與刀具端面的交點來代表刀具的,用交點沿刀軌運動來代表刀具沿刀軌運動,這樣簡化后也可以理解成是交點跟蹤刀軌運動,交點就稱為刀具跟蹤點。
2、數控銑床刀軌的形成。(1)刀軌插補形式:其形式是指組成刀軌的每一段線段的線型,也就是說兩個坐標點用怎樣的線型連接。常用的線型有直線、圓弧線和樣條曲線,用直線連接坐標點就稱為直線插補,坐標點越密,插補直線越短,與工件形狀越逼近,加工精度越高。坐標點的密度用公差控制。
用圓弧連接坐標點就稱為圓弧插補。直線段刀軌用直線插補,圓弧段刀軌用大小一樣的圓弧插補。用樣條曲線連接坐標點就稱為樣條曲線插補。不規則的曲線可以用直線和圓弧插補,但最好用樣條曲線插補,樣條曲線插補坐標點少,與實際形狀逼近程度好,加工精度高,但UG CAM系統計算量大,刀軌生成慢。
(2)刀具長度補償: 對過程中需要經常換刀,每種刀具長短不—,造成刀具跟蹤點位置相固定刀具的主軸端面中心、相對主軸位置不變,為了編程方便,都統一以的主軸端面中心為基準,編程時輸入所有刀具的長度,UG CAM系統就會自動在主軸端面中心基準上做Z軸方向的補償,確定跟蹤點的位置,這稱為刀具長度補償。有的刀具長度補償是以一把標準刀具的跟蹤點作為基準點,比較使用刀具與標準刀具的長短做出長短補償。
(3)刀具半徑補償:用兩種半徑不一樣的刀具對工件側面進行銑削,刀具跟蹤點不是沿著工件側面輪廓進行銑削的,而是沿著側面輪廓偏置一個刀具半徑的軌跡來進行銑削。不管刀具半徑大小如何,工件側面輪廓是不變的,為了編程方便,銑削側面輪廓的刀軌就由側面輪廓和刀具偏置量決定,編程時只要輸入要做刀具半徑補償的指令,UG CAM系統就會自動以工件側面輪廓為基準做刀具半徑補償。
(4)刀軌的構成:①進刀刀軌。刀具沿非切削刀軌運動的速度要比切削進給速度快很多。為了防止刀具以非切削運動速度切人工件時發生撞擊,在刀具切入工件前特意使刀具運動速度減慢,以慢速切入工件,然后再提高到切削進給速度,所以切人速度比進給速度還要慢。切入速度稱為進刀速度,刀具以進刀速度跟蹤的刀軌稱為進刀刀軌。
②逼近刀軌。非切削運動速度變成進刀速度的刀軌稱為逼近刀軌。③第一切削刀軌。進刀速度變成切削進給速度的刀軌稱為第一切削刀軌。④退刀刀軌。切削結束,要求刀具快速脫離工件,加速脫離工件的刀軌稱為退刀刀軌。脫離最大速度稱為退刀速度。
⑤返回刀軌。從退刀速度變成非切削速度所經過的刀軌稱為返回刀軌。⑥快速移動刀軌。逼近刀軌以前和返回刀軌以后的非切削刀軌稱為快速移動刀軌。⑦橫越刀軌。水平快速移動刀軌稱為橫越刀軌。
⑧安全平面。安全平面是人為設置的平面,設置在刀具隨意運動都不會與工件或夾具相撞的高度。一條刀軌的各組成段和連接點用相應的名稱命名。⑨安全距離。刀具進刀點離每層切削面邊緣的垂直最小距離稱為垂直安全距離,離工件最近邊緣的水平距離稱為水平安全距離。