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第六章第三节:CAM的刀具管理肖耘亚2003/6/2MasterCAM讲稿回顾:在前一堂课堂练习中存在的主要问题:通过练习要达到的目的进一步熟练掌握的要求引言关于刀具管理:刀具使用是一个现场性很强的问题要了解机床的刀辅系统及结构因素的作用如何建立个人刀库数据的输入刀具管理的相关专业知识刀具分类刀具选用切削用量新课内容:数控机床的刀具辅助系统MasterCAM刀具库的设定方法MasterCAM各种加工方式的加工参数,包括切削参数的实现都是以对话框形式设置的,使用时只需填写即可。MasterCAM铣削中提供公、英制两类共6个刀具库,基本刀具在刀具库中都有收录,设置加工参数时,调用刀具库中刀具后切削参数即自动输入到对话框中。但是实际使用中会发现刀库所提供的刀具参数如各轴进给率、提刀速度、主轴转速等切削参数,并不符合生产的实际情况,同时它也不能反映生产现场刀具拥有的基本情况,在使用时必须对每一个项目进行设置。刀具库的基本结构及设置方法在现有刀库中进行参数修改的方法在参数设置对话框的刀具参数设置标签中,右击所选刀具,将进入刀具设置对话框,选择第三个标签——Parameter,在相应项中完成修改、设置操作演示刀具库的基本结构及设置方法铣削刀具库的结构及设置规定刀具库由刀具库规定说明以及若干个单独的刀具描述段组合而成,每个描述段又由9行组成,对刀具作具体说明,单个刀具描述段之间由一个空描述段隔开。下面分别对各行进行详细说明。(1)刀具库的注释说明注释说明的每行以#开头,后接说明语句,包括刀具库的建立日期,设置方法,各参数意义等。如#刀具库格式MonJan1414:51:192002。刀具库的基本结构及设置方法(2)刀具描述段的组成:刀具描述段共由9行组成。第1行以TOOL开始,说明刀具定义开始,行号必须标出,而且后跟“—”,两者中间以空格隔开,结果为:1—TOOL,以下各行规定和本行相同。第2行说明刀具材料,系统规定各数字代表材料为:1——HSS,2——CARBIDE,3——COATEDCAR,4——CERAMIC,5——BORZON,10——UNKNOWN,设置时应用数字代表填入。刀具库的基本结构及设置方法第3行为对刀具进行注解(通常说明刀具类型)。第4行指定刀具名称。第5行指定刀具制造厂。第6行指定刀具夹头。第7行指定刀具各项参数。按照刀具号码、刀具型式、半径型式、直径、刀角半径crad、螺纹头数thds、刀尖角度、半径补正、刀长补正、XY进给率、Z轴进给率、提刀速率、主轴转速、冷却液、刃数顺序指定各个刀具的各项参数,各参数之间以空格隔开,0可以不带小数点。刀具库的基本结构及设置方法第8行指定刀具钻孔、铣削属性。钻孔属性包括以下内容:循环类型cycle,首次下刀深度peck1,其余下刀深度peck2,安全间隙peckclr,切削回缩量chipbrk,暂留时间dwell,肩部角度shldrangle,螺纹小径rootdia(tap),镗孔偏移量boreshift。铣削属性包括以下内容:适用切削形态cutable(粗加工、精加工或者两者都可以),粗加工步距rghx(以刀具直径的百分率指定),粗加工步距rghz,精加工步距finx,精加工步距finz,刀尖角度tipdia,刀具根圆直径rootdia(螺纹铣刀),刀尖角度thdangle。刀具库的基本结构及设置方法第9行指定夹头以及刀具几何参数,刀端中心孔直径pilotdia,切刃长flutelen,刀长oalen,刃长shldrlen,刀柄直径arbordia,夹头直径hldrdia,夹头长度hldrlen,主轴旋转方向spindleccw,转速sfm(线速度),每刃切削量fpt,计量方法metric。必须注意,所有的刀具设定必须包含9行以及“TOOL”标头,如果不标定则必须以空格代替内容。铣削刀具库的设置方法(1)基本刀具库的建立在mill\tools目录下系统已经建立起各常用刀具的基本图形,我们可以利用它建立基本刀具库。1)用记事本建立一文本文件(*.TXT),按规定格式将刀具参数加入文件中,将文件存入C:\Mcam8\mill\tools目录下,文件名的命名规则按照通常规定,如xiaoyy.txt。铣削刀具库的设置方法(2)运行Mill8,在主菜单中单击“NC管理”→“定义刀具”→“资料库”,如图1所示,在出现的刀具管理对话框中单击右键,在快捷菜单中单击“由文字产生刀具库”,如图2所示,打开读取对话框,指定你产生的文本文件xiaoyy.txt后,按确定,出现指定保存的刀具库的路径对话框,命名xiaoyy确定即可。3)将xiaoyy.txt和xiaoyy.tl8保存到C:\Mcam8\Mill\Tools目录下(假设软件安装在C:\Mcam8目录下)。4)使用时调用刀具库。常用刀具在masterCAM中的实际应用(一)分类数控铣床用的刀种类很多,下面按各分类分别介绍。尺寸系列:公制(MM)有直径0.5、1、2、2.5、3,4,5,6,8,10,12,16,20,25,30,32,40材质区分高速钢,这种刀是数控铣床最常用的刀具,价格便宜,易买,但易磨损,易损耗,进口的高速钢刀含有Co,Mn等合金,较耐用,精度也高。常用刀具在masterCAM中的实际应用合金刀,也称CAB刀,刀具是用合金材料制成。耐高温,耐磨损,能加工高硬度材料(如烧焊过的模)这种刀贵,一般厂都不会大量用,但这种刀因耐高温,所以转速通常会比较高,加工效率及质量都比高速钢刀要好,但低转速时容易崩刀,转速通常要快。常用刀具在masterCAM中的实际应用机夹转位刀片(舍弃式刀粒),这种刀因刀粒是可以更换的,而刀粒是合金材料做成的,刀粒通常又有涂层,耐用,价格也便宜,加工钢料最好用这种刀。刀粒有方形,菱形,圆形的。方形,菱形刀粒只能用二个角,而圆形刀粒一圈都可以用,更耐用一些,常用的有直径25×R0.5直径12×R0.4,直径30×R0.5,直径32×R0.5,直径32×R0.6直径32×R0.8,直径16×R0.6,直径20×R0.6,直径25×R0.8,直径30×R0.8等。还有一种半圆刀粒,即球形刀粒,用于曲面光刀很好用,常用的有R5,R6,R8,R10,R12.5等。常用刀具在masterCAM中的实际应用刀具形状区分:平头锣刀,公制,英制,刀把(平底刀)都有,各种尺寸大小的刀都有。球头锣刀,即R刀,公制,英制,刀把都有,各种尺寸大小的刀都有,因数控铣床经常要加工曲面,所以这种刀很常用。常用刀具在masterCAM中的实际应用斜度刀,公制,英制都有,这种刀用于加工斜度,有0.5o。1o。1.5o,2o、3o、4o、5o、8o、10o、15o等,斜度刀的大小以小头大小表示,直径10×1度表示小头为10的1度刀,这种刀磨过以后就不准了。T形刀,因形状似T形而命名,用于加工T行槽。波纹刀(也称粗皮刀),这种刀专用于开粗,刀侧锋上有波浪纹,易排铁削,粗皮刀一般比标准尺寸大常用刀具在masterCAM中的实际应用二.钢料:钢的种类比较多,分三种分别讲,软钢,如45#钢,50#钢,这种料也算比较好加工,用国产的高速钢刀W18Cr4V,进口的如LBK,STK等可方便地加工。硬,如738,p20等,用高速钢刀较难加工,最好用合金刀或刀把加工,用硬质合金如YG可以加工。很硬,如油钢,五金模用的合金钢,很硬,用高速钢刀很难加工,最好用合金刀把加工,用YG类可以加工。常用刀具在masterCAM中的实际应用三,淬火或烧焊模料:一般不允许用高速钢刀加工,改用合金刀或刀把加工,把上面所讲归结为下表:铜铝钢料烧焊、淬火高速钢刀好一般不好合金刀好好好舍弃式刀粒一般好好常用刀具在masterCAM中的实际应用上面是根据加工材料选择刀具种类,但每一种刀具,都有大小各种刀,怎么选择刀的大小与种类呢尽可能选择大刀,因为刀大则刚性刀,不易断,加工质量有保证。根据加工深度选刀,深度越深,刀越大,简单地讲深度大于50mm,刀具要大于直径1/2,深度大于30mm,刀具要大于直径1/4常用刀具在masterCAM中的实际应用根据工件大小选刀,工件大的,选大刀,反之选取小刀。加工钢料,尽量选刀把(平底刀),这种刀刚性好,耐磨,吃刀量大,加工效率高,也比较经济,是加工钢料的第一选择。根据加工种类选择刀具,开粗要用平底刀(即刀把),不允许用R刀,光曲面则尽量用球刀,用平刀光曲面效果不好。根据加工效率选择刀具,如光平面当然用平刀或圆鼻刀效率高些,光斜度面用斜度刀好些。常用刀具在masterCAM中的实际应用(三)切削加工参数的选择下面所述只是一般情况下的选择,具体加工时情况是千变万化的,要根据材料的硬度,精度要求及刀具情况调整。一外形加工外形加工是一种常用的,实用又简单的加工方式,一般用平底锣刀,圆鼻刀,斜度刀,不用球刀,开粗时平面进刀量可以用到刀具直径的三分之二至四分之三左右,深度进刀见下表:常用刀具在masterCAM中的实际应用刀具直径1.01.0~22~33~55~88~1212下刀深度0.10.1~0.30.1~0.40.2~0.50.3~0.80.5~11~2加工铜料,下刀深度可以取大一点,加工钢料时下刀深度取小一点,上表只是一个大概的范围,实际加工时,应适当变通。常用刀具在masterCAM中的实际应用二挖槽挖槽的进刀量和外形差不多,但外形加工可以在料外边进刀,而挖槽则只能在料上面进刀,有个怎么下刀的问题,一般是螺旋下刀或斜下刀,不允许直接踩刀,常用来回或zigzag走刀,要注意1)每一层都要走一次光刀2)螺旋或斜线的深度等于每次槽深度下刀量。常用刀具在masterCAM中的实际应用三曲面加工之开粗:所用加工刀具同挖槽一样,平刀或圆鼻刀,不用球刀,平面进刀量同挖槽一样,常用公差=0.05~0.2,工件大一些,公差可以大一点,小工件,公差可以取小点。常用刀具在masterCAM中的实际应用四曲面精加工一般都用平行式,用刀具为球刀,平刀很少用,常用公差范围,0.005~0.02,进刀量0.1~0.5视工件大小及工件精度要求而定,如一般加工铜公可以设为公差0.01.进刀量为0.2,常用刀具在masterCAM中的实际应用曲面开粗误差钢料为0.1铜料为0.1曲面光刀误差钢料铜料前模0.01粗公0.05后模0.02精工0.01常用刀具在masterCAM中的实际应用五直纹加工直纹加工是一种不用作面的加工面的方法,简单,是低版本的MASTERCAM的功能,进刀量范围0.1~0.5可以用球刀或平刀,而平刀也可以设负加工余量.六.扫描加工:特别是2D扫描加工是一种简单实用的方法,进刀量范围0.1~0.5mm七.曲面加工的环状加工进刀量是以角度计算的,角度的大小要换算成平面进刀量0.1~0.5mm常用刀具在masterCAM中的实际应用八陡斜面加工进刀量是指垂直方向的进刀量,而不是沿斜面的进刀量,进刀量随斜面进刀量0.1~0.5mm九:以上是八种常用的加工刀路的公差,进刀量的选择.下面再从不同刀具大小的公差,进刀量叙述一下,平头锣刀的进刀量可以达到刀径的3/4,深度见下表,球头刀进刀量和刀径的关系不是很大.常用刀具在masterCAM中的实际应用开粗时主轴转速可小一些,进给率大一些.进刀量0.05~0.20.1~0.350.1~0.5刀具直径R1~R2R3~R5R5以下进给率100~300500~10001000~1200主轴转速2000~40001000~25001000~2000常用刀具在masterCAM中的实际应用以上讲述了刀具的分类,选用及进刀量的选择,下面再简要概述一下,1)在适当的情况下选用大点的刀,2)加工钢料尽量用圆鼻刀3)工件表面要求高,则公差,进刀量就要小,走刀速度也要慢,反之亦然,合理地应用刀具是学向很大的,以上所述只是一些简单的归纳,在实践中还需不断总结,注意积累.
本文标题:CAM的刀具管理
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