螺旋轨迹进刀方式和斜线轨迹进刀方式

    1 引言
    在数控铣床加工中，有很多需要考虑的工艺性问题，垂直进刀方式的设置就是其中之一。使用MasterCAM软件自动编程，可设置三种垂直进刀方式：一是直接垂直向下进刀;二是螺旋式轨迹进刀方式;三是斜线轨迹进刀方式。这三种垂直进刀方式各有优点，设置得当可以优化刀具路径，改善加工条件，从而提高加工效率、工件加工精度和刀具的耐用度。有关垂直进刀方式的设置问题，它所涉及的参数比较多，要全面分析难度较大。下面从几个方面介绍如何进行垂直进刀方式的设置和优化。
    2 三种垂直进刀方式的比较
    2.1 直接垂直进刀方式直接垂直进刀方式就是垂直向下进刀，刀具轨迹为直线，在MasterCAM软件自动编程中，大多数加工方式默认只能采用直接垂直向下进刀方式，如“外形铣削”、“平面铣削”、“曲面精加工”等。这些加工方式可以通过参数设置，让刀具从工件外垂直进刀，在进刀过程中不切削材料。可以看出，直接垂直进刀方式在进刀过程中要切削材料时，只能用于具有垂直吃刀能力的键槽铣刀。因为立铣刀的端部中心部分没有切削刃，垂直进刀的切削能力很小，而键槽铣刀是两刃刀具，其端部刀刃通过铣刀中心，有垂直吃刀的能力。但由于键槽铣刀只有两条切削刃，加工时不平稳，在大面积切削中的加工效率较低，加工零件的表面粗糙度也不太理想。实际加工中一般都会先用钻头在零件的实体上事先钻一个孔后，换多刃立铣刀加工。
    2.2 螺旋轨迹进刀方式和斜线轨迹进刀方式“2D挖槽加工”和“3D曲面挖槽粗加工”有螺旋进刀方式和斜线进刀方式的设置，在加工中，可根据加工的实际情况选择二者之一。这两种加工方式从工件顶部直接垂直向下进刀，在进刀过程中要切削材料。可以看出，螺旋轨迹进刀方式和斜线轨迹进刀方式的进刀，刀具在实现向下(Z轴方向)进刀的同时，有水平方向(X、Y方向)的走刀，是铣刀的侧刃逐渐向下铣削而实现向下进刀。因此，螺旋式轨迹进刀方式和斜线轨迹进刀方式能用于端部切削能力较弱的立铣刀的向下进刀。但这两种进刀方式的走刀轨迹较长，降低了加工效率。实际加工中，若垂直进刀的次数多时，常采取钻工艺孔后直接垂直进刀方式。若垂直进刀的次数少时，常设置螺旋进刀方式和斜线进刀方式。特别是小批量生产中，为了减少装夹、对刀的辅助时间，最好采用螺旋方式或斜线方式进刀。
    3 螺旋进刀和斜线进刀设置的实现步骤
    在MasterCAM软件中设置刀具路径、编制数控加工程序时，大多数加工方式只能采用直接垂直向下进刀方式，只有2D加工中的“挖槽加工”和3D曲面加工中的“挖槽粗加工”才有螺旋进刀方式和斜线进刀方式的设置。
    3.1 D“挖槽加工”中的螺旋进刀和斜线进刀设置的实现步骤首先用MasterCAM软件的CAD功能设计型腔轮廓，按照下面的顺序操作可进行螺旋进刀方式和斜线进刀方式设置：主功能菜单——刀具路径——挖槽——选择型腔轮廓——执行——执行——挖槽对话框。然后再选取“粗铣/精铣参数”项。在对话框的右边有一个“螺旋式进刀或斜线式进刀”按钮，按钮前有一个方形复选框。此按钮平常处在暗显示状态，这种状态下，刀具的进刀方式是所示的垂直进刀方式。如果采用螺旋或斜线进刀方式，则点
    击复选框，进刀方式按钮“螺旋式进刀或斜线式进刀”呈明显示状态，这时点击按钮，出现“螺旋/斜线参数”设置对话框。对话框中有两个选项：螺旋式进刀和斜线式进刀。
    3.2 D“挖槽粗加工”中的螺旋进刀和斜线进刀设置的实现步骤首先用Mas2terCAM软件的CAD功能设计零件模型，按照下面的顺序操作可进行螺旋进刀方式和斜线进刀方式设置：主功能菜单——刀具路径——曲面加工——粗加工——挖槽粗加工——选零件模型——执行——曲面粗加工挖槽对话框。然后再选取“挖槽粗加工参数”项。在对话框的中间偏上方有一个“螺旋式进刀或斜线式进刀”按钮，按钮前有一个方形复选框。此按钮平常处在暗显示状态，这种状态下，刀具的进刀方式是所示的垂直进刀方式。如要采用螺旋或斜线进刀方式，则点击复选框，进刀方式按钮“螺旋式进刀或斜线式进刀”呈明显示状态，这时点击按钮，出现“螺旋/斜线参数”设置对话框。对话框中有两个选项：螺旋式进刀或斜线式进刀。