CAM方法——精选推荐

收稿日期：2000年7月
一种可转位型面铣刀的CAD /CAM 方法
陕西航空硬质合金工具公司（勉县724200）贺战涛
韩春钰
铁道工业的快速发展推动了大尺寸、大余量铸
钢件加工、修理技术的发展。

通过在铁路道岔、钢轨、车轮毂、挂钩、芯盘等零件的加工中广泛使用可转位型面铣刀，可大大提高加工效率、降低加工成本。

我公司近年来承接了多项铁道专用可转位型面铣刀的加工任务，在刀具的设计和加工过程中摸索出了一套方便适用的CAD /CAM 方法。

1可转位型面铣刀的CAD
型面铣刀的结构较复杂（见图l ），其设计难度也较大，过去，铣刀的三维造型需在图形工作站上才能完成。

近年来，由于个人计算机的CPU 及显卡性能大大提高，在普通586以上机型的PC 机上（基本配置：PII266/64MRAM /4M 显存）使用具有三维造型功能的软件（如AUIOCAD Rl4）即可实现型面铣刀的
三维造型设计。

图1
型面铣刀的三维造型设计流程如图2所示。

设计时先根据被加工型面的要求进行刀片排列（见图3）
，将刀片按圆周分布（见图4），再在空间展成刀片组的三维立体图，最后生成每组刀片的空间状态图并标出各组刀片的参数。

2可转位型面铣刀的CAM
按图2所示设计流程将刀体二维生产图从设计室传到生产分厂后，即进入生产阶段。

在生产中，我们自行开发了《可转位型面铣刀的空间角度计算及加工建议》软件（系统流程见图5）。

程序员将生产图中各刀片的参数如主偏角、刃倾角、法后角、空间点位等信息输入计算机，计算机自动计算并打印出经过修正的各刀片空间角度、
加工位置和加工建议
图
2
图
3
图4
（包括立卧铣选择、加工方向、合理的加工组合）等信
息。

这些加工建议充分考虑了机床的性能和加工范围，因此只须将这些信息输入加工型面铣刀的程序模块（包括立铣加工计算模块、卧铣加工计算模块、加工中心空间点位换算模块等），即可生成加工程序。

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2工具技术
图5
软件中刀片空间角度的计算过程采用了循环换算，这是由于某些刀片的刃倾角!S!0 ，且刀片刃口上仅有一个尖点过锥体的母线，刃口上其余各点均不在母线上，此时为了保证刀具加工完成后旋转投影出的锥面符合公差要求，就需要对计算中的刀片主偏角进行修正。

理论角度"r'与计算中使用的主偏角"r的关系为
tan"r'=
!coS!S Sin"r
（"+!coS!S coS"r）2+（!Sin!S）
"2-"
式中!———刀片刃口有效长度
!S———刃倾角
"———刀片刀尖点相对圆心的旋转半径当在微机上完成以上设计、计算和选择后，程序经串行通讯电缆输入加工中心（MAH0S00C），即可方便地加工出所需可转位型面铣刀。

经生产实践验证，我们开发的这种加工可转位型面铣刀的CAD/CAM软件具有以下优点：t无须高性能的图形工作站，普通PC机即可胜任；o无须专用数控编程软件的支持，可用手工完成复杂程序的编制；＠固定模块经济实用，使用方便，设计员和编程员容易掌握，且工作量较小；＠可方便地扩展到其它类型的可转位刀具的设计和加工中。

编辑：胡红兵。