浅谈MasterCAM在实际加工中的数据优化问题

1 加工实例介绍

    1.1 底座零件，图1。

    图1 底座零件

    注：此零件图加工的难点主要在密封槽。

    1.2 工艺卡片制定

    表1 工艺卡

    1.3 刀具表

    表2 刀具表

2 加工中遇到的问题

    问题主要出现在工序4，进行密封槽试切时，φ4刀粗铣密封槽时，刀具在下刀时易折断。完成加工后经检查发现由于刀径小，刀具刚性差。本身切封闭槽，排屑比较困难，下刀处侧面和底面留下刀痕，给最终抛光带来困难。

3 问题分析

    3.1 刀具分析及参数说明

    加工小槽可选用立铣刀或键槽铣刀。

    立铣刀主要用于加工腔体，成形面以及台阶面。结构上立铣月圆周面上的切削刃为主切削刃，端面切削刃未通过中心，是副切削刃。工作时注意下刀方式，不宜作垂直下刀。为了保证端面切削刃有足够强度，在端面切削刃的前面上磨出，bγ₁=0.4～1.5mm，γ₀₁=6的倒棱。

    国内外许多工厂生产有1～2个端面切削刃通过中心的立铣刀。加工时，它可以进行轴向进给或钻浅孔，特别适用于模具加工。

    键槽铣刀主要是用来加工键槽，要求一次铣削出的键槽宽度尺寸符合技术要求。它有两刃、四刃和多刃，圆周面和端面上都有切削刃，且端面切削刃过中心，下刀时能作垂直进给运动。在加工此零件时，国产键槽铣刀和进口铣刀都尝试过。

    3.2 不同下刀方式分析

    3.2.1 垂直下刀方式

    垂直下刀方式是指刀具只从Z方向向下切削的一种下刀方式。加工首件就采用这种下刀方式。下刀时，端面切削刃为主切削刃。取主切削刃最外一点，螺旋线即为该点动态轨迹。将螺旋线展开，f为进给量，长度为πd。外圆面刀尖相当于走斜线。当刀具直径一定时，F越大，B点的切入角α越大。B点实际后角为γ-α，理论上此值为正时切削轻快，即α＜γ。而端面切削刃上其他点越靠近刀具中心，其d越小，πd越小，f不变，则α越大，端面切削刃在刀具中心这点的πd=0，α=90°。国标中规定普通铣刀γ0为15°左右，该点的实际后角γ-α为大负后角，基本不参与切削。

    从切削速度角度来看，切削速度太小，说明切削状况差，切削抗力大。切削速度过高，则切削温度上升较快，刀具磨损加剧，严重影响刀具使用寿命。