MasterCAM銑削加工中進刀方式設定

在普通銑床上加工一個封閉的型腔零件時，垂直進刀方式有兩種方式可供選擇，一是在零件的實體上事先鑽一個孔，然後採用多刃立銑刀來加工型腔輪廓，這是因為立銑刀的端部切削刃沒有到銑刀中心，所以立銑刀沒有較大切深的垂直進刀的能力。第二種方法是採用鍵槽銑刀直接在零件實體上進刀，因為鍵槽銑刀是兩刃刀具，其端部刀刃通過銑刀中心，有垂直吃刀的能力，但由於鍵槽銑刀只有兩刃切削，加工時的平穩性較差，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，一般都會先採用鍵槽銑刀(或鑽頭)垂直進刀后，換多刃立銑刀加工型腔。由此可見，普通銑削垂直進刀一般都會分成兩個工序。而對數控銑削來說，如何解決立銑刀無垂直吃刀能力的問題呢？對此數控機床設計了三種垂直進刀的方式：一是直接垂直向下進刀；二是斜線軌跡進刀方式；三是螺旋式軌跡進刀方式直接垂直進刀方式只能用於具有垂直吃刀能力的鍵槽銑刀，后兩種進刀方式能用於端部切削能力較弱的立銑刀的向下進給。

在MasterCAM系統中怎樣來設置上述的三種進刀方式呢？首先用MasterCAM的CAD功能設計型腔輪廓，然後在主功能菜單中選取ToolpathS刀具路徑指令，進行刀具路徑設置。按照下面的順序操作可得到圖4的對話框：

Toolpaths→Pocket→選擇型腔輪廓→Done→保存T.NCI→Done→Pocket對話框。在Pocket對話框中的「刀具參數」選項的空白處點擊右鍵，在刀具庫中選擇一種合適的銑刀。然後再選取「粗加工/精加工參數」項：

Roughing/finishingparameter。在對話框的右邊有一個「下刀方式」(RoughEntry...)按鈕，按鈕前有一個方形複選框。此按鈕平常處在暗顯示狀態，這種狀態下，刀具的下刀方式是圖1所示的垂直進刀方式。如要採用螺旋或斜線下刀方式，則點擊複選框，下刀方式按鈕「RoughEntry...」呈明顯示狀態，這時點擊按鈕，出現「下刀方式」設置對話框。對話框中有兩個選項：Helix(螺旋方式)與Ramp(斜線方式)。可任選其中一種下刀方式。下面介紹一下對話框中主要參數的設置。

1、Helix螺旋下刀方式參數設置要點

在圖5對話框中可見，左邊有五項要設置數值的參數項，另外有五項只要選取複選框的參數項。其主要設置要點如下：

(1).Mininumradius(最小螺旋半徑)：由操作者設定。

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

(3).Zclearance(Z向高度)：開始以螺旋方式運行時刀具離工件表面的Z向高度(以工件表面作為Z向零點)。

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

(5).Plungeangle(進刀角度)：即為螺旋線的升角，此值選取得太小，螺旋圈數增多，切削路程加長；升角太大，又會產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).Followboundary(沿邊界銑削)：此欄內有兩項複選框，此含義是當螺旋方式下刀不成功時，自行設定刀具沿邊界移動。

(8).Ifallentryattemptsfail(假如執行螺旋下刀失敗時)：此欄的設定是按螺旋下刀方式的所有嘗試都有失敗后，程序轉為垂直下刀(Plunge)或是中止程序(Skip)。

(9).Outputarcmovetolerance(圓弧運動誤差值)：選中此複選框，刀具以螺旋圓弧運動，沒有選取此項，刀具以直線方式一段一段地運動，框中的數值是直線的長度。

(10).Centeronentrypoint(中心臨近下刀點)：

2、Ramp斜線下刀方式參數設置要點

(1).MininumLongth(最小斜線長度)：由操作者設定。

(2).MaxinumLongth(最大斜線長度)：由操作者根據型腔空間大小及銑削深度確定，一般是斜線愈長，進刀的切削路程就越長。

(3).Zclearance(Z向高度)：開始以斜線方式運行時刀具離工件表面的Z向高度(以工件表面作為Z向零點)。

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

(5).Plungezigangle(進刀角度)：即為切入工件時與工件表面的夾角，此值選取得太小，斜線數增多，切削路程加長；角度太大，又會產生不好的端刃切削的情況，一般選5—20度之間。

(6).Plungezagangle(退刀角度)：即為向相反方向進刀時的角度。此值選取得太小，斜線數增多，切削路程加長；角度太大，也會產生不好的端刃切削的情況，一般選5—20度之間。進刀角度與退刀角度可以選得相同，也可以不相同。

(7).AutoangleXYangle選項是由系統自動決定進刀軌跡槽的中心線與XY軸之間的角度。

(8).Rampfromentrypoint選項將使刀具從進刀點垂直進刀，即不能形成斜線進刀的效果，需要Ramp方式進刀時不能選用。

二、水平方向進刀方式的設置

為了改善銑刀開始接觸工件和離開工件表面時的狀況，一般的數控系統都設置了刀具接近工件和離開工件表面時的特殊運行軌跡，以避免刀具直接與工件表面相撞和保護已加工表面。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和一個900的圓弧與被加工表面相切，退出時也是以一個圓弧離開工件，再走一段徑向直線。

在MasterCAM中怎樣來設置水平進刀方式呢？首先用MasterCAM的CAD功能設計外型輪廓(一般水平進刀方式是應用到外輪廓銑削中，或者型腔粗銑后的內壁精銑中使用)，然後在主功能菜單中選取ToolpathS刀具路徑指令，進行刀具路徑設置。按照下面的順序操作可得到對話框：Toolpaths→Contour→選擇輪廓→Done→保存T.NCI→Done→Contour對話框→選取Contourparameter項可進入輪廓參數設置對話框。在對話框的右下角有一個「導入導出」(Leadin/out)按鈕，按鈕前有一個方形複選框。此按鈕平常處在暗顯示狀態，點擊複選框，進刀方式「導入導出」(Leadin/out)按鈕呈明顯示狀態，這時點擊按鈕，出現「導入導出」設置對話框。對話框中左邊是切入軌跡參數，右邊是切出軌跡參數。通過中間的箭頭按鈕可把設置的切入參數複製到切出欄內。下面以切入為例來介紹參數的設置。切入欄中又分為「直線」(Line)與「圓弧」(arc)上下兩欄，直線欄中有「垂直」(Perpendicule)與「相切」(Tangent)兩個選項，還有直線長度的設置。選取「相切」項的即得圖7中的切入軌跡，選取「垂直」項就是退刀時的軌跡。在「圓弧」欄中有圓弧半徑值與圓弧所對圓心角的值兩項設置，這兩項參數決定圓弧軌跡的大小。由直線參數與圓弧參數的不同搭配，可得出很多種切入切出軌跡。