三轴数控铣床螺旋下刀功能的研究(1).docx

三轴数控铣床螺旋下刀功能的研究三轴数控铣床螺旋下刀功能的研究(1)(1)摘 要：以 FUNAC0i 系统三轴数控铣床为例，通过分析立铣刀螺旋下刀的相关切削参数编制宏程序作为子程序，用 G65命令调用该子程序，使三轴数控铣床具有螺旋下刀的功能关键词：数控铣床；螺旋下刀；宏程序用立铣刀在加工内腔轮廓时，数控铣床加工中常采用的方法有螺旋下刀和斜线下刀目前，高档数控系统都具有螺旋下刀和斜线下刀的功能，低配置的数控系统没有这些功能通过分析立铣刀螺旋下刀的相关切削参数，采用编制宏程序的方法，解决了三轴数控铣床螺旋下刀的问题1 螺旋下刀的分析刀具倾斜角度分析立铣刀的端刃部分旋转后形成一环状体，螺旋下刀时，刀具走过的路径为螺旋线将螺旋线展开，可以把刀具看作是沿一斜线下刀，处于前方的刀刃与处于后方的刀刃间存在切深差如图 1 所示，此切深差随着刀轨与工件上表面的夹角的增大而增大，当此切深差超过立铣刀端刃的容屑区域内侧刃长时，工件上的残留材料就会挤压刀具，影响刀具寿命，严重时会损坏刀具斜线下刀的刀轨与工件上表面的夹角的极限如图 2 所示，因而计算公式为：?兹=arctan（h/d） （1）螺旋下刀的螺旋升角。

采用螺旋下刀时，刀具走过的路径为螺旋线将螺旋线展开，如图 3 所示，螺旋升角的正切值，其中 Δz 为螺旋线的螺距，即刀具在 XY 平面每切一圈，Z 方向的进刀距离，C 为螺旋线在 XY 平面上投影圆的周长由此可见，螺旋下刀时，刀具的运行方向为单向，因此可采用（1）中 θ 值作为螺旋升角是否合适的判别值，即 α 值须小于 θ 值螺旋下刀的螺旋半径刀具在加工过程，端刃旋转形成一环状区域螺旋下刀过程中，刀具沿一柱面上的螺旋线走刀，螺旋线在底面上的投影为一圆当刀具连续运行时，端刃旋转形成的环状区域在底面上的投影情况设立铣刀直径 D，端刃头部容屑区直径 d当螺旋半径取R=0 时，即刀具沿 Z 轴直线下刀，显然，在刀具端部的容屑区会产生材料残留；当螺旋半径 0＜R＜d 时，端刃内侧形成的包络线如图 4 所示，即端刃切削区域仍不能完全覆盖容屑区域，在刀具容屑内仍会有材料残留；当螺旋半径d≤R＜D 时，端刃切削区域能完全覆盖容屑区域，不会在容屑区内产生材料残留；当 R≥D 时，端刃切削区域能够完全覆盖容屑区域，但在螺旋路径中心处会产生材料残留，但此时形成的材料残留在刀具外部，而不在端刃容屑区内可见，当 R≥d 时，在容屑区内不会有残留材料影响刀具的正常切削。

同时，考虑到零件尺寸对螺旋半径取值的限制，因而 R 值不应过大2 在 FUNAC0i 系统中，用宏程序实现螺旋下刀螺旋下刀的参数分析C=2?仔 R（2）前面分析得知，螺旋下刀时，螺旋升角 α 的取值可参考式（1）的 θ 值，因此得：△Z=C×tan?琢=C×■（3）由式（2） 、 （3）可得△Z=■（4）柱面螺旋线参数方程为：X=Rcost Y=Rsint Z=■其中 R 为螺旋半径，t 为周向角度自变量，P 为螺旋线的螺距据上述分析，Z 的方程可写成：（作者：未知本文来源于爬虫自动抓取，如有侵犯权益请联系 service@立即删除）。