NX-CAM进刀方式的选择与应用

　　NX软件的工程师们利用数学工具和计算机图形技术，把传统机加丁过程中的进刀方法进行总结并不断优化使其成为自动编程中一种实用的技术，给数控加工中进刀方式的选择带来了方便而快捷的应用。文章结合NX软件探讨关于三轴数控铣削进刀方式的选择与应用。

1 不同类型进刀方式的探讨与实例分析

　　通过零件加工的方式对以下所述的进刀方式进行探讨，将霞点介绍不同类型进刀方式的实际应用，具体的零件装夹、刀具的选用、数控编程与加工工艺、模拟仿真、后置处理、加工程序的生成等就不再赘述了。

　　1.1 直线进刀和圆弧进刀

　　在NX中轮廓加工进刀方式一般有两种：直线进刀和圆弧进刀。直线进刀由于容易产生刀痕，因此一般只用于粗加工或者表面质量要求不高的工件。

　　在一些表面质量要求较高的轮廓加工中，NX通常采用圆弧切入的方式，这样就能有效地避免因直线进刀而产生刀痕，而且在切削毛坯余量较大时可以在工件外面下刀再切入，采用合适的进刀方式，在兼顾零件的刚性及加工工艺性等要求下，采取最短的切削进给路线，减少空行程时间，提高生产效率，降低刀具磨损。

　　对于NX来说在采用切线进退刀的同时，还提供了沿轮廓多走多一个重叠距离，NX中的重叠距离可确保“自动”进刀和退刀运动处的完全清理。可以指定数值表示总重叠距离，刀轨在切削刀轨原始起点的两侧相等地重叠。无论何时使用“自动”进刀和退刀运动都会采用“重叠”，使得切入切出过程能够平稳过渡而减小冲击和留下刀痕，为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，精加工时，最终轮廓应安排在最后一次走刀连续加工出来，减少在轮廓处停刀以避免切削力突然变化造成弹性变形而留下刀痕。

　　1.2 预钻孔垂直进刀

　　传统的机加工在挖槽时，通常有两种进刀方式可供选择，一种方法在零件上先钻一个比立铣刀大的孔，然后立铣刀就可以在这个孔上垂直进刀来加工型腔轮廓，这样就可以达到保护立铣刀的作用。第二种方法是采用键槽铣刀直接在零件上进刀，因为键槽铣刀是两刃刀具，其底部刀刃通过铣刀中心，有垂直吃刀的能力，但由于键槽铣刀只是两刃切削，加工时的平稳性没有立铣刀好，因此需要大面积切削时显得效率不高和加丁表面粗糙度达不到要求。对NX来说，基本上是继承并优化了传统机加工中的第一种垂直进刀方式，只是在NX软件中，预钻孔垂直进刀功能更加人性化可以说基本上能满足不同的需要。“预钻孔进刀点”允许指定先前钻好的孔或其它适合垂直进刀的位置。所定义的点沿着刀轴投影到用来定位刀具的安全高度上，然后刀具向下移动进入你先前所指定的进刀点处。

　　1.3 螺旋下刀

　　螺旋下刀是NX中功能最全应用最为广泛的一种进刀方式，而立铣刀又是数控加工中一种最为常用的刀具，它在铣削时采用一夹一顶，刀头底面有个中心孔没有吃刀能力而容易造成崩刀，所以采用立铣刀加工内轮廓时一般会采用螺旋下刀的方式，但是螺旋半径不能过小否则和直接下刀没有区别，另外速度如果过快也容易造成刀尖磨损或崩刃。螺旋式下刀是充分利用立铣刀的外侧刃口和端部刃口螺旋逐渐向下切削（图1所示），这样就可以在进刀过程中更好地解决了机床的平稳性和刀具的磨损问题。

    图1 螺旋进刀的示意图

　　在NX中，螺旋下刀方式设置选项中的螺旋倾斜类型由刀具直径的10010重叠产生，以防止在螺旋的中间留下柱状材料。仅当进刀不会过切工件时才执行此操作。

　　“螺旋”首先尝试创建与起始切削运动相切的螺旋进刀。如果进刀过切工件，则会在起始切削点周围产生螺旋。如果起始切削点周围的螺旋失败，则刀具将沿内部刀路倾斜，就像指定了“在形状上”一样。注意在使用向外递进的“跟随周边”操作中，系统在倾斜进入工件时将沿着刀轨的最内部刀路运动。如果最内部的刀轨受到太多限制，则系统会沿着刀轨的下一个最大的刀路跟踪。

　　斜角是当执行“沿线”、“在形状上”或“螺旋”倾斜时，刀具切削进入材料的角度。它是在垂直于工件表面的平面中测量的。斜角决定了刀具的起始位置，因为当刀具下降到切削层后必须靠近第一刀切削的起始位置。请指定大于0°但小于90°的任何值。刀具在“斜角”与指定的“竖直间距”的交点处开始倾斜运动。如果要切削的区域小于刀具半径，则不会出现倾斜。