基于Master CAM加工的快速选刀研究

5 基于Master CAM的快速选刀实例

    以Master CAM为平台，列举两个实际采用螺旋下刀加工的例子如下。

    加工一个φ100mm的圆槽，确定L₁=0.2mm，L₂=0.1mm，L₃=0.1mm。由上节推导公式计算得：

    取刀具直径为58mm，则通过模拟；若取刀具直径为59mm，则出现警告模拟中断。可知刀具最大直径为φ58mm。

    加工一个宽18mm、长30mm的矩形双D头槽，取L₁=0.3mm，L₂=0.05mm，L₃=0.05mm，由上节公式计算得：

    取刀具直径为10mm，则通过模拟；若取刀具直径为11mm，则出现警告模拟中断。可知刀具最大直径为φ10mm。

6 试验结果

    在Master CAM软件中，通用的选刀方法为比较选择法，也就是经验选择。根据拟定好的工艺选择直径最大的铣刀，是提高加工效率的有效办法，因为大半径的刀具，无论从刚性角度还是从切削量的角度来说，都是要优先考虑的。

    试验人员总数为20人，全部来自高级数控铣工培训班，该班级已经开设过Master CAM专业课，相对比较熟练，具体分为2组，每10人1组，地点为某校设计机房。

    试验内容为该研究中的两个实例，交叉进行，第一步采用传统选刀方式选刀，第二步为利用该选刀公式选刀。

    第一组为φ100mm的圆槽选刀，第二组为宽18mm、长30mm的矩形双D头槽选刀。结果比较如表2、3。

    表2 圆槽选刀对比结果

    表3 矩形槽选刀对比结果

    由试验数据可以看出，作者得到的选刀公式D＜（L/2-L₁-L₂-L₃）×20/17对选刀的辅助作用是巨大的。利用该公式选刀和传统选刀方式比较，在时间上最大可以减少96.20%，最少也可以减少50%，平均时间减少率达到了70%左右。如果型腔材料切削量大的话，因刀路更新时间长，所以提高的效率会更大。

7 小结

    以前某校实习工厂在用MasterCAM加工型腔及槽体类零件时，总是在选择刀具直径上面花不少时间，并且试加工次数较多，对刀具大小的选择，基本靠经验，无法精确计算批量生产的最小时间。

    通过理论与试验，作者所得出的在Master CAM中快速选大直径刀具的依据公式D＜（L/2-L₁-L₂-L₃）×20/17，能够解决快速迭择大直径刀具的问题，实现“大刀允许大进给”。该成果已经在某校实习工厂得到推广。