CNC銑削策略

我們在加工過程中,要做到: 1.無人化加工; 2.刀具無折損。
這就使得製作程式的方式及方法顯得極為重要¸
為此制定出如下銑削策略供大家共同參考:


一‧決定粗銑加工的刀具

在選擇粗銑刀時要考慮機器的馬力¸進給及轉速¸
其次要考慮所加工工件的尺寸與形狀¸要在節省時間的情況下¸
盡快將粗銑加工完成¸粗加工優先選用不過中心的刀具。


二‧決定精銑加工的刀具

選擇主要的精銑刀具¸加工部位應盡可能遵循80:20原則¸
80代表80%的部位將被加工到位¸20代表20%的部位留給後面的刀具加工¸
決定精銑刀具首先應考慮機器的轉速¸其次應考慮工件的形狀及尺寸¸
其選擇原則如下:

1.檢測工件之最小R角及切削加工的最深點¸
決定刀具的直徑及長度,一般要求底部R角比刀具R角大0.50MM.

2.加工深度不要超過精銑刀具直徑的5倍
(如直徑10MM¸加工深度不要超過50MM)。
當刀具伸出長度於4D以下時可依刀具切刖數據公式全速切削使用
若超過5D時則依條件減半使用。

3. 精銑刀具盡量選擇刃數多的刀具。
我們通過公式: Vc=DπN/1000 得出D=1000 Vc/Dπ
精加工線速度Vc以300M/M¸N為機台的最高轉速¸
得出精加工時所使用的刀具的最小直徑¸
這只要考慮精銑80%面的刀具¸不考慮清角的刀具。

4.刀具這偏擺在0.015mm以內。(這點很重要)



三‧決定粗銑與精銑程式之間的刀具

選擇原則為:

1. 確保精銑加工的安全性¸包括工件之餘量¸轉角R的大小;

2. 決定精銑刀前一把刀具的直徑一定要小於或等於精銑刀具;

3. 最後一把刀的R角一定要小於或等於精銑加工之刀具的R角;

4. 等高加工的刀具一定要大於粗銑刀具或前一把等高加工刀個的一半;

5. 投影式加工前的刀具¸等高刀具必須是過中心刀具¸
因為過中心刀具留料少¸使得投影式加工時刀具負荷減少¸切削輕松¸
且投影式加工刀具一定要大於或等於等高刀具,避免轉角留料多使得加工變得困難。
(也可以先補清角程式減少轉角殘料)

採用等高路徑作精加工時¸為避免因底面殘料過多面產生過切¸
在等高精銑時應將工件零點上升0.03MM加工¸
投影式加工路徑直接加工至工件直正的零點即可¸
現在我們以下圖所示之工件為例作一詳細分析...

如上圖所示,工件長450.0mm寬440.0mm高319.09mm¸
所要銑削的Z軸最大範圍為269.09MM.

1) 決定粗銑刀具
考慮此工件之形狀,大小及銑削深度﹐我們第一把刀選用Φ42R5(五角刀片)﹐
將工件最大輪廓邊界向外補正(R+1)=5+1=6mm﹐然後進行粗加工。

ARKUO的建議
如果是40番頭的機台,粗铣可以選用Φ50刀底5R的捨棄式刀具,
如果是50番頭的機台,可以選用Φ63刀底8R的捨棄式刀具。


2) 決定精銑刀具
按80: 20的加工理念進行選擇刀具¸此工件不但型狀大而深﹐而且型腔部位凸台多,
考慮到刀具的夾持長度及銑削麵的大小﹐為保証工件尺準確性﹐
先用Φ15R3.5 沿中間破開分別採用45度和135度投影式加工型腔﹐
Φ25R5等高投影式加工四周靠破面﹐最後用Φ2R0.5將凸台精銑到位。

ARKUO的建議
以機台扭力和剛性為考量,儘量選擇最大最好切削的刀具,
轉角殘料的部分,可以在粗加工後,補再粗加工程式,
中加工後也可以先補清角程式再跑精加工...
再粗加工和精加工前的清角程式,只是為了去除餘料,不需要加工整個工件....
以此工件為例,一般精加工用8R或10R的球刀效果會比較好...


3) 決定粗銑刀與精銑刀之間的刀具
根據等高加工之刀具一定要大於粗銑刀具的一半¸
得出Φ42R5的刀具粗銑完後¸等高刀具應大於Φ21¸
若選用Φ30R5或Φ25R5刀具又有點較大¸最重要的是此工件型腔凸台較多﹐
Φ42R5粗銑完後凸台部位留料較多﹐且此工件加工面深¸加工時有一定的困難¸
所以我們選用過中心Φ24R6的刀具作為第二把中銑刀¸
根據等寬加工前的刀具必須大於前一把刀具¸
得出第三把刀應為Φ25R5的刀具¸再因精銑前一把刀具必需大於或等於精銑刀﹐
為將殘料減小到最小﹐所以選用過中心刀具﹐得出第四把刀具為Φ13R3.5。

ARKUO的建議
一般中加工所用的刀具,都是做精加工後已經稍微磨損的刀具,
如果粗加工是Φ50R5,後續的配刀可能是Φ25R0.8 . Φ16R0.4.Φ10R0.5 ....
先用Φ25R0.8清Φ50R5的轉角殘料,再用Φ16R0.4清Φ25R0.8的殘料,
接著用Φ25R0.8做整體的中加工....
在整體的中加工後,用Φ10R0.5刀具補清角程式,再跑精加工....

如果粗加工是Φ63R8,後續的配刀可能是Φ25R0.8 . Φ16R0.4.Φ10R0.5 ....
先用Φ25R0.8清Φ50R5的轉角殘料,其餘同上...


4)精銑後去出殘料刀具
根舉WORLD原則﹐等高銑削刀具一定要小於或等於前一把刀﹐
得出精銑後第一把去殘料刀具應為Φ8R2﹐其次為Φ5R2.5﹐Φ3R0.5﹐
最後再用Φ2R0.4中銑一次。

ARKUO的建議
精加工不論是用8R球刀或10R球刀,
清角可以用5R球刀. 3R球刀. 2R球刀. 1.5R球刀. Φ3R0.5 . Φ2R0.1 .....
這樣的配刀方式,雖然要換比較多的刀具,
而且但比較花時間的程式只有Φ50R5或Φ63R8的粗加工,Φ25R0.8 的中加工,
8R球刀或10R球刀的精加工這三條程式,其餘的程式加工時間很短,
用合適的刀具加工合適的地方,不要怕換刀的次數會比較多,
清角程序比較多的加工方式,比較不會造成刀具的磨耗,也會縮短很多加工時間....


在以後的程式製作過程中¸只要嚴格遵照上面的加工策略進行製作¸
你將會得到意想不到的效果。


我們提供一種安全﹐簡易的選刀方法(供參考)。把刀具分為以下兩個系列。
當我們在系列中選擇了一把精銑刀具﹐然後就在另一個系列選對﹐粗中銑刀具。

例﹕如選取D10R3作為精銑刀﹐就可以不加思索在另一系列中依次選取
D35﹑D20﹑D12﹑D8這幾把刀作為粗中銑刀具﹐
這們選出的刀具就一定符合WORLD銑削策略。

D42(R1﹐R5) D35(R1﹐R5)D32(R8)

D25(R1﹐R3.5﹐R5)D24(R6) D20(R1﹐R3.5﹐R5﹐R10)

D15(R3.5) D16(R1﹐R8) D12(R1﹐R3.5﹐R6) D13(R3.5)

D10(R3﹐R5) D8(R2﹐R4)

D6(R1﹐R3) D5(R0.8﹐R2.5)

D4(R0.6﹐R2) D3(R0.5,R1.5)

D3(R0.5,R1.5) D2(R0.4﹐R1)

D2(R0.4﹐R1) D1.5(R0.3﹐R0.75)

D1(R0.2﹐R0.5)