戴小軍

（廣西桂林航天工業(yè)學(xué)院，桂林 541004）

1 數(shù)控銑削加工編程

計(jì)算機(jī)輔助制造軟件的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)單元是應(yīng)用十分廣泛的造型程序，包括數(shù)據(jù)化設(shè)計(jì)、立體模型與平面工程圖形交互功能。但要深化與其他計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/輔助制造軟件的匹配度，在此基礎(chǔ)上拓展軟件內(nèi)質(zhì)的圖文端，分析其適應(yīng)于哪種圖文交互，是否可以從其他系統(tǒng)中開啟圖文。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)功能不僅要實(shí)現(xiàn)交互編程，在此基礎(chǔ)上要提供加工軌跡等設(shè)計(jì)，主要有刀具路徑設(shè)計(jì)、刀具參數(shù)設(shè)計(jì)等。計(jì)算機(jī)輔助制造功能檢測(cè)主要包括分析平面或立體刀具路徑的繁瑣程度、最優(yōu)加工形式，使刀具路徑便于調(diào)整；生成刀具及材料的參數(shù)庫(kù)，可否提供速度和主軸轉(zhuǎn)速等有效設(shè)計(jì)；構(gòu)建防撞擊形式；對(duì)加工的時(shí)間予以模擬及評(píng)估。

眾所周知，對(duì)空間曲面軸的加工具有一定的煩瑣性，其中，五軸加工最為復(fù)雜，加工時(shí)不僅要明確主要的干涉區(qū)間、加工過(guò)程中的導(dǎo)動(dòng)曲面以及給刀、道具的軌跡區(qū)間等內(nèi)容。五軸加工要側(cè)重于明確刀具軸的矢量在空間中的移動(dòng)軌跡，矢量在空間中的移動(dòng)軌跡要依附于工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)。對(duì)于矢量為改變狀態(tài)的固定軸銑削，可以通過(guò)三軸銑削加工實(shí)現(xiàn)。五軸加工主要是通過(guò)調(diào)整矢量在空間中運(yùn)動(dòng)，經(jīng)銑刀的側(cè)刃及底刃切削加工來(lái)完成。

在刀具軌跡的編輯調(diào)節(jié)方面，此模塊能夠在圖形方式下查看刀具依附于軌跡運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上予以圖形化調(diào)節(jié)，具有編輯與調(diào)節(jié)、刀位文件復(fù)制、設(shè)置刀具等功能，能夠依附于用戶需要予以靈活的調(diào)節(jié)及剪裁。切削仿真模塊UG/Vericut即為集成在交互式CAD/CAM計(jì)算機(jī)輔助制造的附屬單元，包括了人機(jī)交互測(cè)檢、模擬與顯示Numerical Control過(guò)程，通過(guò)實(shí)踐證實(shí)，具有較強(qiáng)的便捷性，是實(shí)現(xiàn)Numerical Control程序的一種手段。因省略了試切樣件環(huán)節(jié)，可以在很大程度上縮短調(diào)試耗時(shí)，同時(shí)，可以有效避免刀具磨損。通過(guò)被切零件的毛坯形狀，調(diào)用Numerical Control刀位文件參數(shù)，就能夠檢驗(yàn)從Numerical Control生成的刀具路徑的合理性。UG/Vericut可以顯示從加工開始直至完成著色的模型，使用者能夠檢查出錯(cuò)誤的加工問題。

完成加工后的處理要側(cè)重于CAM生成的刀位軌跡調(diào)節(jié)成相匹配數(shù)控系統(tǒng)加工的Numerical Control程序，通過(guò)分析刀位數(shù)據(jù)，按照機(jī)床運(yùn)動(dòng)的基本形式及控制指令，實(shí)施運(yùn)動(dòng)的微調(diào)與指令格式調(diào)整。

2 軸方向固定銑削加工方法

在煩瑣的平面型腔附帶一些凸臺(tái)形成多個(gè)內(nèi)輪廓時(shí)，針對(duì)行切一般會(huì)出現(xiàn)衍生的抬刀動(dòng)作；而針對(duì)環(huán)切則會(huì)造成加工軌跡的增加。此類抬刀動(dòng)作、軌跡增加會(huì)從根本降低切削加工的有效性。因此，如果最大化地解決此類問題是我們需要關(guān)注的。將所有切削范圍依附于加工，需要分成下屬的子區(qū)域，在此基礎(chǔ)上加工各子區(qū)域，抬刀發(fā)生在各子區(qū)域間，且依附于走刀形式對(duì)子區(qū)域進(jìn)行合并。此類多元化的加工域擇取不僅降低了抬刀頻次，還不會(huì)增加加工軌跡，從根本上提高了加工效率。

擇取走刀時(shí)要注意加工耗時(shí)、加工余量有無(wú)制衡。環(huán)切形式是依附于工件形狀進(jìn)行走刀，加工余量相對(duì)平衡，但擇取行切方式的加工余量則缺乏均衡性，如果需要行切加工后所保留相對(duì)均衡的余量，則要增加圍繞外環(huán)的環(huán)切刀軌。如果考慮到余量的不均衡而增加環(huán)切刀軌，在加工多島嶼部件時(shí)，依附于邊界的環(huán)切刀軌對(duì)整體加工耗時(shí)的影響非常大，行切刀軌比環(huán)切刀軌要長(zhǎng)。

工件外形從根本影響著加工走刀，基于加工件的差異，可將工件分為平面形腔類與自由曲面類。前者通常擇取行切加工，因此，類工件基本是毛坯整體掏銑加工成型，因此，具有足夠的余量，擇取行切有利于發(fā)揮機(jī)床的最大進(jìn)給頻次，進(jìn)而提升加工有效性。

3 結(jié)束語(yǔ)

交互式CAD/CAM計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)的銑削類型存在多元化特性，只有了解各類銑削加工模式的特性及適用范圍，才可以在生產(chǎn)過(guò)程中依附于差異化零件的特性及要求擇取相適應(yīng)的銑削方法，在此基礎(chǔ)上予以數(shù)控編程，進(jìn)而為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)收益。

［1］張進(jìn)春，謝光輝，尹玲，等.變導(dǎo)程螺紋的四軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑削加工及編程［G］//全國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)高層論壇暨第九屆制造業(yè)自動(dòng)化與信息化技術(shù)研討會(huì)論文集.北京：智能信息技術(shù)應(yīng)用學(xué)會(huì)，2010.

［2］周純江.基于誤差補(bǔ)償?shù)母咚俚葰埩舾叨鹊毒哕壽E的研究［G］//全國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)高層論壇暨第九屆制造業(yè)自動(dòng)化與信息化技術(shù)研討會(huì)論文集.北京：智能信息技術(shù)應(yīng)用學(xué)會(huì)，2015.

［3］吳曉光，劉瑞祥，陳立亮，等.Unigraphics軟件在壓鑄模設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用［J］.特種鑄造及有色合金，2013（01）.

［4］白瑀，曹巖，張小粉，等.基于UG平臺(tái)的三維CAPP系統(tǒng)研究與開發(fā)［G］//International Conference on Computational Intelligence&Industrial Application.北京：智能信息技術(shù)應(yīng)用學(xué)會(huì)，2010.