1、第8章 等高銑削 等高銑削是刀具逐層切削材料的一種加工類型。它適用于大量切削材料的粗加工以及陡壁的精加工，比如腔體、凸臺(tái)、角落的二軸半加工。因?yàn)榍邢鲄^(qū)域的壁可以不垂直刀軸，所以等高銑削的對(duì)象包含曲面形狀的零件，如圖8.1所示。8.1 曲面銑削模板 曲面銑削（mill_contour）模板是針對(duì)于模具制造，復(fù)雜零件加工推出的一系列加工方法。編制的程序可以是二軸半加工、三軸聯(lián)動(dòng)加工。特別是曲面銑削中使用過(guò)程毛坯（In Process Workpiece簡(jiǎn)稱IPW）和參考刀具。可以有效地減少空刀數(shù)量，優(yōu)化刀具運(yùn)動(dòng)軌跡。8.1.1 曲面銑削子類型 在曲面銑削（mill_contour）模板里面操作子類

2、型一共是21個(gè)，如圖8.2所示。當(dāng)鼠標(biāo)停留在某個(gè)子類型上時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的名稱，每個(gè)子類型按照?qǐng)D8.2里面的順序排列，對(duì)應(yīng)的英文圖標(biāo)翻譯成中文如表8.1所示。8.1.2 曲面銑削分類 每一個(gè)子類型都有它特定的加工對(duì)象和切削方法，但是在實(shí)際操作中有些子類型是相似的，操作步驟也基本相同。為了方便學(xué)習(xí)和工作，按照加工的對(duì)象的不同可以歸為3大類，具體內(nèi)容如下所示。 等高銑削：型腔銑到精銑角。 曲面加工：固定輪廓銑到區(qū)域輪廓銑陡峭。 清根加工：從單刀清根到3D輪廓銑。 其他：曲面文字到銑削控制。8.1.3 等高銑削分類 常見的等高銑削包含的加工類型有型腔銑、粗銑角、精銑角和陡壁加工幾種。具體介紹如下：

3、1. 型腔銑 2粗銑角 3精銑角 4陡壁加工8.2 型腔銑實(shí)例 本節(jié)以型芯為實(shí)例講解型腔銑，如圖8.7所示。型芯外形為圓柱形，頂面為圓弧面，材料為718H。毛坯為圓柱體尺寸為14862。本節(jié)對(duì)型芯做粗加工（不包含臺(tái)階腳）。8.2.1 加工工藝分析粗加工型芯考慮到中間的兩個(gè)凹槽，需要采用較小刀具切削。為了提高加工效率，以大量切削材料為主，分別使用2把刀具加工。加工路線是先使用大刀開粗，再使用較小的刀具銑清理臺(tái)階殘料。具體加工工藝如下所示。1開粗開粗的具體工藝如下所示。裝夾：組合夾具（兩個(gè)螺絲鎖緊型芯底面固定于平板再固定于機(jī)床工作臺(tái)）。刀具：直徑為16圓角半徑為1銑刀。切削用量：主軸轉(zhuǎn)速1300r

4、/min，進(jìn)給量1000mm/min，切削深度2mm。2IPW清殘料IPW清殘料的具體工藝為：刀具：直徑為8圓角半徑為1銑刀。切削用量：主軸轉(zhuǎn)速1500r/min，進(jìn)給量800mm/min，切削深度0.8mm。8.2.2 CAM設(shè)置本節(jié)模型加工時(shí)需要使用的CAM設(shè)置是曲面銑削模板，具體步驟如下所示。（1）啟動(dòng)NX6.0，打開型芯零件（光盤Examplech88.2mjxx.prt）。（2）單擊【開始】|【加工】按鈕，進(jìn)入加工環(huán)境，彈出【加工環(huán)境】對(duì)話框，如圖8.8所示。（3）單擊【CAM會(huì)話配置】下拉列表，選擇cam_general（一般機(jī)床），單擊【要?jiǎng)?chuàng)建的CAM設(shè)置】下拉列表，選擇mill

5、_ contour（曲面銑削）模板。（4）單擊【確定】按鈕，進(jìn)入進(jìn)入加工環(huán)境。8.2.3 創(chuàng)建幾何體 型芯粗加工操作需要設(shè)置的幾何體有機(jī)床坐標(biāo)系和切削幾何體。型芯毛坯為圓柱體，機(jī)床坐標(biāo)系以位置在毛坯上表面圓心。 1坐標(biāo)系設(shè)置 2創(chuàng)建切削幾何體8.2.4 創(chuàng)建操作本節(jié)需要?jiǎng)?chuàng)建的是型腔銑操作子類型，加工工序?yàn)殚_粗型腔，具體步驟如下所示。（1）右擊WORKPIECE按鈕，彈出下拉列表框。（2）單擊【插入】【操作】按鈕，彈出【創(chuàng)建操作】對(duì)話框，如圖8.14所示。（3）單擊選擇型腔銑圖標(biāo)，操作名稱默認(rèn)。（4）單擊【工具】按鈕，彈出下拉列表框，切換成D16R1刀具。（5）單擊【確定】按鈕，彈出【型腔銑】對(duì)

6、話框，如圖8.15所示。8.2.5 刀軌設(shè)置 本節(jié)的刀軌設(shè)置內(nèi)容是：切削模式、切削層和切削參數(shù)，具體步驟如下所示。8.2.6 操作 刀軌設(shè)置完畢，需要生成刀具軌跡，具體步驟如下所示。（1）單擊【操作】標(biāo)簽，彈出【操作】選項(xiàng)卡。（2）單擊生成圖標(biāo)，軟件計(jì)算出刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖8.21所示。（3）單擊【確定】按鈕，完成退出【型腔銑】對(duì)話框。8.2.7 IPW殘料加工IPW殘料加工是建立在型腔開粗基礎(chǔ)之上的操作。因此完全可以復(fù)制原來(lái)的操作創(chuàng)建出IPW殘料加工操作。再來(lái)修改刀具，切削方式等參數(shù)，快速完加工操作。1創(chuàng)建操作2修改刀具3刀軌設(shè)置4操作8.3 等高銑削共同選項(xiàng) 在等高銑削加工操作里，子類型

7、都有很多共同的選項(xiàng)。這些選項(xiàng)（切削層、策略、包容等）的設(shè)置過(guò)程、參數(shù)在每個(gè)類型里幾乎是一樣的。能否加工出好的產(chǎn)品質(zhì)量，主要取決于共同選項(xiàng)的合理適用，所以熟練地掌握共同選項(xiàng)能提高編程的質(zhì)量和效率。8.3.1 切削層等高銑削的切削層定義方法和平面銑不同。它可以將總的切削深度劃分為多個(gè)切削范圍，同一范圍內(nèi)切削的深度相同，不同范圍內(nèi)的切削深度可以不一樣。如圖8.27所示，模型被自定義為3個(gè)范圍，每個(gè)范圍內(nèi)切削層深度不一樣。軟件默認(rèn)零件毛坯的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之間確定總的切削深度。軟件遇到平整表面則增加范圍，自動(dòng)把整個(gè)深度劃分為N個(gè)范圍。如果零件表面完全為曲面則只有一個(gè)范圍。單擊切削層圖標(biāo)，打開【切削層】對(duì)

8、話框，如圖8.28所示。說(shuō)明：如果沒有指定部件或毛坯之前切削層是灰色，處于沒有激活的狀態(tài)。8.3.2 策略等高銑切削參數(shù)和平面銑切削參數(shù)一樣，有一些比較重要的參數(shù)需要設(shè)置才可能編出合理的程序。這些切削參數(shù)主要有策略、拐角、連接、包容。單擊切削層圖標(biāo)，打開【切削參數(shù)】對(duì)話框，如圖8.36所示。單擊【策略】標(biāo)簽，彈出【策略】選項(xiàng)卡。8.3.3 拐角 拐角的作用是刀具軌跡添加圓角和設(shè)置拐角的進(jìn)給速度。進(jìn)入【拐角】選項(xiàng)卡，如圖8.43所示。 1光順 2半徑 3步距限制 4圓弧上進(jìn)給調(diào)整8.3.4 空間范圍空間范圍主要是設(shè)置當(dāng)前操作的毛坯，使用的刀具是否加刀柄、IPW干涉等。單擊【空間范圍】標(biāo)簽，彈出【

9、空間范圍】選項(xiàng)卡，如圖8.48所示。1修剪由2In Process Workpiece3最小材料厚度8.3.5 連接連接是設(shè)置層到層之間刀具的過(guò)渡。比如：設(shè)置層到層可以減少進(jìn)退刀所需要的時(shí)間，但是加工的質(zhì)量沒有使用傳遞方法加工的好。單擊【空間范圍】標(biāo)簽，彈出【空間范圍】選項(xiàng)卡，如圖8.56所示。1層到層8.4 清角實(shí)例 如圖8.61所示模型，材料為45#鋼材。使用圓柱形毛坯尺寸為10036，如圖8.62所示。本例中的孔和倒角不要求加工。8.4.1 加工工藝分析 模型外形有4個(gè)筋，筋內(nèi)側(cè)圓角半徑只有1.5。為了避免精加工時(shí)余量不均勻，粗加工之后做粗清角。精加工陡壁時(shí)切削面積比較大，選用的刀具不能

10、太小，但是刀具越大殘料越多。最后做精清角清除精加工陡壁后的殘料。具體加工工藝如下： 1粗加工 2粗清角 3陡壁精加工 4精清角 5銑底面8.4.2 粗加工粗加工需要大量切削材料，銑出零件大致外形，其中間孔在加工時(shí)需要避開，以免機(jī)床走空刀浪費(fèi)時(shí)間。1CAM設(shè)置2創(chuàng)建幾何體3創(chuàng)建操作4指定修剪邊界5刀軌設(shè)置6操作8.4.3 粗清角本節(jié)需要?jiǎng)?chuàng)建的是粗清角操作，清除開粗在角落留下的殘料。具體的步驟如下所示。1創(chuàng)建操作2指定切削區(qū)域3參考刀具4刀軌設(shè)置5操作8.4.4 陡壁精加工 本節(jié)需要?jiǎng)?chuàng)建的是深度加工輪廓操作，精加工模型的陡峭區(qū)域。具體的內(nèi)容如下所示。 1創(chuàng)建操作 2指定切削區(qū)域 3刀軌設(shè)置 4操作

11、8.4.5 精清角 本節(jié)需要?jiǎng)?chuàng)建的是精清角操作，清除精加工無(wú)法加工的角落，具體內(nèi)容如下。 1創(chuàng)建操作 2參考刀具 3刀軌設(shè)置 4操作8.5 陡壁精加工 如圖8.100所示模型，材料為鋁錠。使用的毛坯尺寸為1645422。本例模型開粗已完成要求精銑表面。8.5.1 創(chuàng)建操作 本節(jié)需要?jiǎng)?chuàng)建陡壁加工操作，一次完成精銑表面工序。具體步驟如下。8.5.2 刀軌設(shè)置 本節(jié)的刀軌設(shè)置內(nèi)容是陡峭空間范圍、切削層和連接，具體步驟如下。8.5.3 操作 刀軌設(shè)置完畢，需要生成刀具軌跡，具體步驟如下所示。8.6 練習(xí)題1切削層是依據(jù)什么原則來(lái)劃分范圍，每一刀深度又是由什么決定的？2等高加工有哪些類型？分別適合于什么樣的零件？3簡(jiǎn)述IPW的應(yīng)用范圍。4型腔銑練習(xí)題。啟動(dòng)NX6.0打開型芯型腔（光盤Examplech88.6xq-1.prt），如圖8.110所示。已知毛坯尺寸為1