[发明专利]一种开放复杂陡峭深型腔加工中防止扎刀的数控加工方法

摘要

本发明涉及一种开放复杂陡峭深型腔加工中防止扎刀的数控加工方法，该方法应用UG软件建模构建毛坯几何体,并根据加工中选用铣刀实际直径D的大小与加工中设置的走刀切削步距在毛坯几何体上添料得到毛坯几何体，并在毛坯几何体上下刀环切部件几何体，加工出最终的实体，这个方法有效的解决了复杂陡峭深型腔加工中出现的扎刀问题。

主权项

1.一种开放复杂陡峭深型腔加工中防止扎刀的数控加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、待加工成品实体(9)包括三个台阶面，分别是第一高台阶面(1)、第二高台阶面(2)、第三高台阶面(3)；基于实体(9)，创建毛坯几何体(10)；步骤二、为使下刀点在实体(9)外的空位处，继续在UG软件中构件毛坯几何体(10)；包括以下几步：子步骤一：确定第一部分增添面积，包括以下几步：(1)根据型腔铣切削步距中刀具平面直径百分比Q的值来计算铣刀每刀的单个切削步距H。H＝D×Q％其中D为加工中实际选用的刀具直径尺寸。(2)、在型腔铣中选择跟随周边走刀创建刀具路径，此方法创建的刀具路径是沿切削区域轮廓偏置距离H后得到的顺序同心轨迹，依次类推偏置生成所有的封闭刀具路径，为使下刀点始终在实体1外空位处，其应偏置n个刀具切削步距,可确定总的切削步距J。J＝2×n×H(3)、根据实体(9)构建的毛坯几何体(10)的长为L，宽为K，铣刀在垂直于宽度K的方向上进刀，要使刀子不扎到实体(9)上，刀子进刀点的距离J>K+D，由上式J＝2×n×H，可推知n值的大小。(4)、这样就可以确定第一部分增添面积尺寸为D×N。N＝(J－K)+m上式中m为任意值。子步骤二：确定第二部分增添面积；采用深度优先的加工方式，则在UG软件加工系统依次生成第一高台阶面(1)、第二高台阶面(2)、第三高台阶面(3)的刀轨，同时为使下刀点不落在实体(9)上，确定第二部分增添面积尺寸T×S，S与第二高台阶面(2)等长，等长的目的是为了切削台阶面(2)时刀具路径Ⅰ、Ⅱ同时向外延伸，刀具下刀点不落到实体(9)上，T的尺寸如下式。T＝D+1+m上式中m为任意值。子步骤三：(1)在UG建模模块中，以毛坯几何体(10)的上表面为基准做矩形D×N与T×S，且矩形D×N的位置在对应的第三高台阶面的中部，矩形T×S的位置在对应的第二高台阶面的中部。(2)在UG建模模块中分别拉伸第一部分添料面积D×N与第二部分添料面积T×S高I得到长方体D×N×I、T×S×I，其I为一个较小值，最后使毛坯几何体(10)与长方体D×N×I、T×S×I求和得到毛坯几何体(11)；再在加工模块毛坯几何体菜单中选择毛坯几何体(11)；步骤三：构建部件几何体(12)，包括以下子步骤：子步骤一：构建辅助片体B、C、E；辅助片体B位于第一高台阶面的边缘处，辅助片体C位于第二高台阶面的边缘处，辅助片体E位于第三高台阶面的边缘处；子步骤二：构建辅助片体F、G：辅助片体F和辅助片体G分别位于几何体的两端，其中辅助片体F位于靠近第三高台阶面的一端，所在平面和辅助片体E所在平面相互垂直；辅助片体G位于靠近第二高台阶面的一端，所在平面和辅助片体C平面相互垂直；子步骤三：在UG加工模块中指定部件几何体(12)由实体(9)和辅助片体B、C、E、F、G组成；步骤四：刀具顺序设置与路径规划；以第三高台阶面底面为基准创建尺寸为L×J矩形框修剪边界，L与实体长度一致，设置修剪侧为外部；采用带小R的镶硬质合金刀片的铣刀；切削模式选择跟随周边，切削参数中刀路方向为向内，切削方向设为顺铣，切削顺序为深度优先，切削深度为恒定，非切削移动中设封闭区域的进刀方式与开放区域相同，起点/钻点置于矩形D×N的D/2处，进刀类型为线性，进刀长度大于刀具半径。