数控加工的误差控制(中篇)
在数控加工中,残余高度指的是相邻刀轨间所残留的未加工区域的高度,残余高度大小决定了加工表面的表面粗糙度,也决定了后续的抛光工作量,是评价加工质量的重要指标。利用CAD/CAM软件进行数控编程过程中,对残余高度的控制是刀轨行间距计算的主要依据。在控制残余高度前提下用最大行间距生成数控刀轨是数控加工追求的高效率目标。
在数控加工塑料模具的型腔和型芯过程中,经常会碰到相配合的锥体或斜面,数控加工加工完成后可能会发现锥体端面与锥孔端面贴合不拢,经过抛光直到加工刀痕完全消失依然不到位,通过人工抛光虽然能达到一定的表面粗糙度标准,但也会造成精度的损失。故需要对数控刀具与数控加工表面的接触情况进行分析,对切削深度或步距进行控制,才能确保达到足够的精度和表面粗糙度标准。
使用平底刀进行斜面的数控加工或者曲面的等高加工时,会在两层间留下残余高度;而用球头铣刀进行曲面或平面的数控加工的时候也会留下残余高度;用平底刀进行斜面或曲面的投影切削加工的时候也会留下残余高度,这种残余类同于球头铣刀做平面铣削。
用球头铣刀进行平面或斜面加工时的残余高度控制。在利用 CAD/CAM 软件进行数控编程的时候,一定要在行距或残余高度中任设其一,其间关系就是由上式确定的。同一行刀轨所在的平面称为截平面,刀轨的行距实际上就是截平面的间距。对曲面加工而言,多数情况下被加工表面与截平面存在一定的角度,而且在曲面的不同区域有着不同的夹角。
由于现有的CAD/CAM软件均以最简单的方式做行距计算,并且不能随曲面的不同区域的不同情况对行距大小进行调整,因此并不能真正控制残余高度(即面内行距)。这个时候要编程人员根据不同数控加工区域的具体情况灵活调整。对于曲面的精加工而言,在实际编程中控制残余高度是通过改变刀轨形式和调整行距来完成的。一种是斜切法,即截平面与坐标平面呈一定夹角(通常为45°),该方法的优点是实现简单快速,但有适应性不广的缺点,对某些角度复杂的产品不适用。另一种是分区法,即将被加工表面分割成不同的区域进行数控加工。该方法在不同区域采用了不同的刀轨形式或者不同的切削方向,也可以采用不同的行距,修正方法可按上式进行。这种方法效率高且适应性好,但编程相对复杂一些。
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来源:常州市兰生职业培训学校
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