2.4 本章总结及思考练习

2.4.1 本章总结

本章以一鼠标面盖前模为例，学习了对前模进行数控编程的方法和技巧，然后对本例的方法进行总结。为了使初学者解决类似前模的编程问题，希望注意以下问题：

（1）如果有可能，尽量和分模工程师多沟通，了解要编程前模的结构特点，分清各个部位的加工要求。

（2）前模编程最大的特点是要造很多辅助线、辅助面，一定要将各个刀路用到的辅助图素用颜色、层或上下不同的高度区分开，以防止选错。可以要求分模工程师提供带有曲面边界线的图形，这样可以简化边界线的作图步骤。

（3）前模型腔一般比较杂，很多情况下不需要光刀。加工仍要遵循大刀开粗、小刀局部开粗、中光及最后光刀的加工思路。

（6）进一步学会使用刀库的调用刀具方法。

（7）灵活应用各个加工刀路的参数设定，力争使切削高效。

2.4.2 思考练习及答案提示

思考与练习

（1）理解并体会为什么在本例开粗完成后要进行局部开粗。

（2）本例前模编程时，为什么在局部开粗刀路K03C里所设余量比开粗刀路K03A的余量要大？

（3）为什么本例对分型面加工时，用平底刀光刀了一次，后来又用球刀再光刀一次？

（4）数控编程中的转速S和进给F的计算公式是如何计算的？试推导其计算公式。

答案或提示

1.答：本例前模开粗用ED16*R0.8的飞刀加工时，会在各个角落处留下很多残留余量，如果紧接着用ED12平底刀进行加工，会使刀具的切削量很不均匀，外在表现是刀具加工到角落时声音突然很大，刀具切削量突然加大，极易使刀具发生弹性变形。刀具旋转时本来是圆柱，而受力后却变为上小下大的圆锥，实际的切削半径加大，形成过切工件。严重的话会造成工件报废，这种现象也称“弹刀”。为了能够勉强执行程序，CNC操作员只能降低进给，这样就会大大降低加工效率。为了克服这些缺点，必须加入局部开粗，使得中光时刀具的切削量尽量均匀。

2.答：本例前模开粗用ED16*R0.8的飞刀加工时，由于实际加工刀具切削量大而且加工速度大，刀具的磨损程度必然加速，这些会使局部的切削预留量比理论0.3要大，加上型面粗糙，有些部分的预留量会更大。局部开粗刀路K03C是采取料系统的残料计算系统，理论上依据上一刀路来计算加工部位，为了能对这些部位矩形平稳过渡，有必要设比开粗时更大的预留量。

3.答：本例在分型面加工时，平底刀光刀是采取等高外形的加工方式，该方式缺点是在平缓部位加工粗糙，所以再后续的工步中，紧接着用球刀采取平行精加工的方法进行加工。

4.答：（1）编程中的转速一般是根据刀具的线速度或机床的最佳转速综合比较得来，其计算原理的公式为：

N=1000Vc/（πD）

式中 Vc——刀具旋转时圆周线速度，单位为m/min，此数可查供应商提供的刀具手册，例如，前后模多用合金刀加工，一般线速度可以达到100m/min。

D——刀具切削直径，单位为mm；平底刀即为切削刃直径，球刀为切入材料部分的最大直径。

N——转速，单位为r/min。

计算得到的转速要和机床的最佳转速S2相比较，选取较小值即为加工时的主轴转速S。

（2）编程中的进给速度一般是根据刀具的每齿进给量、刀具齿数及转速来计算的，其计算公式为：

F=nSfz

式中 F——刀具进给量，单位为mm/min；

N——刀具的齿数；

S——前述确定的转速，单位为r/min；fz——每齿进给量，单位为mm。

根据加工目的不同，是粗加工或精加工，选取合适的每齿进给量fz。一般来说，如果用球刀加工曲面时，每齿进给量应该近似等于编程时的步距量，平底刀粗加工fz为0.5～1，半精加工fz为0.1～0.5，精加工fz为0.05～0.1。具体选择时要结合切削材料及加工要求来定。

操作员在切削时应尽量发挥刀具、机床的最大效能，尽量给较大的F及配套的S。有经验的操作员可以通过切削声音、机床的振动及刀具磨损等情况判断此时所给的参数是否合理。