在數(shù)控銑削中有很多不同于普通銑削的工藝性問(wèn)題需要考慮，切削前的進(jìn)刀方式就是其中之一。切削前的進(jìn)刀方式有兩種形式：一是垂直進(jìn)刀方向，另一是水平進(jìn)刀方向。對(duì)于數(shù)控加工來(lái)說(shuō)，這兩個(gè)方向的進(jìn)刀都與普通銑削加工不同。下面就此講述一下數(shù)控加工中進(jìn)刀方式的設(shè)定方法。

　　一、垂直進(jìn)刀方式的設(shè)定

　　在普通銑床上加工一個(gè)封閉的型腔零件時(shí)，垂直進(jìn)刀方式有兩種方式可供選擇，一是在零件的實(shí)體上事先鉆一個(gè)孔，然后采用多刃立銑刀來(lái)加工型腔輪廓，這是因?yàn)榱姷兜亩瞬壳邢魅袥](méi)有到銑刀中心，所以立銑刀沒(méi)有較大切深的垂直進(jìn)刀的能力。第二種方法是采用鍵槽銑刀直接在零件實(shí)體上進(jìn)刀，因?yàn)殒I槽銑刀是兩刃刀具，其端部刀刃通過(guò)銑刀中心，有垂直吃刀的能力，但由于鍵槽銑刀只有兩刃切削，加工時(shí)的平穩(wěn)性較差，因此在大面積切削中的效率及被加工零件的表面粗糙度都不太理想，一般都會(huì)先采用鍵槽銑刀(或鉆頭)垂直進(jìn)刀后，換多刃立銑刀加工型腔。由此可見(jiàn)，普通銑削垂直進(jìn)刀一般都會(huì)分成兩個(gè)工序。而對(duì)數(shù)控銑削來(lái)說(shuō)，如何解決立銑刀無(wú)垂直吃刀能力的問(wèn)題呢?對(duì)此數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)了三種垂直進(jìn)刀的方式：一是直接垂直向下進(jìn)刀(見(jiàn)圖1);二是斜線(xiàn)軌跡進(jìn)刀方式(見(jiàn)圖2);三是螺旋式軌跡進(jìn)刀方式(見(jiàn)圖3)。(注：圖中的刀具都處在加工后的退刀位置)

　　從圖1可以看出，直接垂直進(jìn)刀方式只能用于具有垂直吃刀能力的鍵槽銑刀，而圖2、圖3所示的兩種進(jìn)刀軌跡，都是*銑刀的側(cè)刃逐漸向下銑削而實(shí)現(xiàn)向下進(jìn)刀的，所以后兩種進(jìn)刀方式能用于端部切削能力較弱的立銑刀的向下進(jìn)給。

　　在MasterCAM 系統(tǒng)中怎樣來(lái)設(shè)置上述的三種進(jìn)刀方式呢?首先用MasterCAM的CAD功能設(shè)計(jì)型腔輪廓，然后在主功能菜單中選取ToolpathS刀具路徑指令，進(jìn)行刀具路徑設(shè)置。按照下面的順序操作可得到圖4的對(duì)話(huà)框：

　　Toolpaths→Pocket→選擇型腔輪廓→Done→保存T.NCI→Done→Pocket對(duì)話(huà)框(圖4所示)。在Pocket對(duì)話(huà)框中的“刀具參數(shù)”選項(xiàng)的空白處點(diǎn)擊右鍵，在刀具庫(kù)中選擇一種合適的銑刀。然后再選取“粗加工/精加工參數(shù)”項(xiàng)：Roughing/finishing parameter。在對(duì)話(huà)框的右邊有一個(gè)“下刀方式”(Rough Entry...)按鈕，按鈕前有一個(gè)方形復(fù)選框。此按鈕平常處在暗顯示狀態(tài)，這種狀態(tài)下，刀具的下刀方式是圖1 所示的垂直進(jìn)刀方式。如要采用螺旋或斜線(xiàn)下刀方式，則點(diǎn)擊復(fù)選框，下刀方式按鈕“Rough Entry...”呈明顯示狀態(tài)，這時(shí)點(diǎn)擊按鈕，出現(xiàn)“下刀方式”設(shè)置對(duì)話(huà)框(見(jiàn)圖5)。對(duì)話(huà)框中有兩個(gè)選項(xiàng)：Helix(螺旋方式)與Ramp(斜線(xiàn)方式)。可任選其中一種下刀方式。下面介紹一下對(duì)話(huà)框中主要參數(shù)的設(shè)置。

　　1、 Helix螺旋下刀方式參數(shù)設(shè)置要點(diǎn)

　　在圖5對(duì)話(huà)框中可見(jiàn)，左邊有五項(xiàng)要設(shè)置數(shù)值的參數(shù)項(xiàng)，另外有五項(xiàng)只要選取復(fù)選框的參數(shù)項(xiàng)。其主要設(shè)置要點(diǎn)如下：

　　(1). Mininum radius(最小螺旋半徑)：由操作者設(shè)定。

　　(2). Maxinum radius(最大螺旋半徑)：由操作者根據(jù)型腔空間大小及銑削深度確定，一般是螺旋半徑愈大，進(jìn)刀的切削路程就越長(zhǎng)。

　　(3). Z clearance(Z向高度)：開(kāi)始以螺旋方式運(yùn)行時(shí)刀具離工件表面的Z向高度(以工件表面作為Z向零點(diǎn))。

　　(4). XY clearance(XY向距離)：螺旋槽的邊緣距型腔邊界X向和Y向的距離。

　　(5). Plunge angle(進(jìn)刀角度)：即為螺旋線(xiàn)的升角，此值選取得太小，螺旋圈數(shù)增多，切削路程加長(zhǎng);升角太大，又會(huì)產(chǎn)生不好的端刃切削的情況，一般選5—20度之間;

　　(6). Direction(銑削方向)：CW為順銑，CCW為逆銑，按加工情況選取一種。

　　(7). Follow boundary(沿邊界銑削)：此欄內(nèi)有兩項(xiàng)復(fù)選框，此含義是當(dāng)螺旋方式下刀不成功時(shí)，自行設(shè)定刀具沿邊界移動(dòng)。

　　(8). If all entry attempts fail (假如執(zhí)行螺旋下刀失敗時(shí))：此欄的設(shè)定是按螺旋下刀方式的所有嘗試都有失敗后，程序轉(zhuǎn)為垂直下刀(Plunge)或是中止程序(Skip)。

　　(9). Output arc move tolerance(圓弧運(yùn)動(dòng)誤差值)：選中此復(fù)選框，刀具以螺旋圓弧運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有選取此項(xiàng)，刀具以直線(xiàn)方式一段一段地運(yùn)動(dòng)，框中的數(shù)值是直線(xiàn)的長(zhǎng)度。

　　(10). Center on entry point(中心臨近下刀點(diǎn))：

　　2、 Ramp斜線(xiàn)下刀方式參數(shù)設(shè)置要點(diǎn)

　　在圖5 中選取斜線(xiàn)下刀方式，則出現(xiàn)圖6的參數(shù)設(shè)置對(duì)話(huà)框。

　　(1). Mininum Longth(最小斜線(xiàn)長(zhǎng)度)：由操作者設(shè)定。

　　(2). Maxinum Longth(最大斜線(xiàn)長(zhǎng)度)：由操作者根據(jù)型腔空間大小及銑削深度確定，一般是斜線(xiàn)愈長(zhǎng)，進(jìn)刀的切削路程就越長(zhǎng)。

　　(3). Z clearance(Z向高度)：開(kāi)始以斜線(xiàn)方式運(yùn)行時(shí)刀具離工件表面的Z向高度(以工件表面作為Z向零點(diǎn))。

　　(4). XY clearance(XY向距離)：斜線(xiàn)槽距型腔邊界X向和Y向的距離。

　　(5). Plunge zig angle(進(jìn)刀角度)：即為切入工件時(shí)與工件表面的夾角，此值選取得太小，斜線(xiàn)數(shù)增多，切削路程加長(zhǎng);角度太大，又會(huì)產(chǎn)生不好的端刃切削的情況，一般選5—20度之間。

　　(6). Plunge zag angle(退刀角度)：即為向相反方向進(jìn)刀時(shí)的角度。此值選取得太小，斜線(xiàn)數(shù)增多，切削路程加長(zhǎng);角度太大，也會(huì)產(chǎn)生不好的端刃切削的情況，一般選5—20度之間。進(jìn)刀角度與退刀角度可以選得相同，也可以不相同。

　　(7). Auto angle XY angle選項(xiàng)是由系統(tǒng)自動(dòng)決定進(jìn)刀軌跡槽的中心線(xiàn)與XY軸之間的角度。

　　(8). Ramp from entry point選項(xiàng)將使刀具從進(jìn)刀點(diǎn)垂直進(jìn)刀，即不能形成斜線(xiàn)進(jìn)刀的效果，需要Ramp方式進(jìn)刀時(shí)不能選用。

　　二、水平方向進(jìn)刀方式的設(shè)置

　　為了改善銑刀開(kāi)始接觸工件和離開(kāi)工件表面時(shí)的狀況，一般的數(shù)控系統(tǒng)都設(shè)置了刀具接近工件和離開(kāi)工件表面時(shí)的特殊運(yùn)行軌跡，以避免刀具直接與工件表面相撞和保護(hù)已加工表面。比較典型的方式是，以被加工表面相切的圓弧方式接觸和退出工件表面。如圖7所示。圖中的切入軌跡是由一段切線(xiàn)和一個(gè)900的圓弧與被加工表面相切，退出時(shí)也是以一個(gè)圓弧離開(kāi)工件，再走一段徑向直線(xiàn)。

　　在MasterCAM中怎樣來(lái)設(shè)置水平進(jìn)刀方式呢?首先用MasterCAM的CAD功能設(shè)計(jì)外型輪廓(一般水平進(jìn)刀方式是應(yīng)用到外輪廓銑削中，或者型腔粗銑后的內(nèi)壁精銑中使用)，然后在主功能菜單中選取ToolpathS刀具路徑指令，進(jìn)行刀具路徑設(shè)置。按照下面的順序操作可得到圖8的對(duì)話(huà)框：Toolpaths→Contour→選擇輪廓→Done→保存T.NCI→Done→Contour對(duì)話(huà)框→選取Contour parameter項(xiàng)可進(jìn)入輪廓參數(shù)設(shè)置對(duì)話(huà)框。在對(duì)話(huà)框的右下角有一個(gè)“導(dǎo)入導(dǎo)出”(Lead in/out)按鈕，按鈕前有一個(gè)方形復(fù)選框。此按鈕平常處在暗顯示狀態(tài)，點(diǎn)擊復(fù)選框，進(jìn)刀方式“導(dǎo)入導(dǎo)出”(Lead in/out)按鈕呈明顯示狀態(tài)，這時(shí)點(diǎn)擊按鈕，出現(xiàn)“導(dǎo)入導(dǎo)出”設(shè)置對(duì)話(huà)框(見(jiàn)圖8)。對(duì)話(huà)框中左邊是切入軌跡參數(shù)，右邊是切出軌跡參數(shù)。通過(guò)中間的箭頭按鈕可把設(shè)置的切入?yún)?shù)復(fù)制到切出欄內(nèi)。下面以切入為例來(lái)介紹參數(shù)的設(shè)置。切入欄中又分為“直線(xiàn)”(Line)與“圓弧”(arc)上下兩欄，直線(xiàn)欄中有“垂直”(Perpendicule)與“相切”(Tangent)兩個(gè)選項(xiàng)，還有直線(xiàn)長(zhǎng)度的設(shè)置。選取“相切”項(xiàng)的即得圖7中的切入軌跡，選取“垂直”項(xiàng)就是退刀時(shí)的軌跡。在“圓弧”欄中有圓弧半徑值與圓弧所對(duì)圓心角的值兩項(xiàng)設(shè)置，這兩項(xiàng)參數(shù)決定圓弧軌跡的大小。由直線(xiàn)參數(shù)與圓弧參數(shù)的不同搭配，可得出很多種切入切出軌跡。