撞刀、彈刀、過(guò)切...數(shù)控編程常遇到的問(wèn)題及解決方法

在數(shù)控編程中，常遇到的問(wèn)題有撞刀、彈刀、過(guò)切、漏加工、多余的加工、空刀過(guò)多、提刀過(guò)多和刀路凌亂等問(wèn)題，本文談?wù)勥@些常見(jiàn)數(shù)控編程問(wèn)題的解決方法。

一、撞刀

撞刀是指刀具的切削量過(guò)大，除了切削刃外，刀桿也撞到了工件。造成撞刀的原因主要是安全高度設(shè)置不合理或根本沒(méi)設(shè)置安全高度、選擇的加工方式不當(dāng)、刀具使用不當(dāng)和二次開(kāi)粗時(shí)余量的設(shè)置比第一次開(kāi)粗設(shè)置的余量小等。

1. 吃刀量過(guò)大

解決方法：

減少吃刀量。刀具直徑越小，其吃刀量應(yīng)該越小。一般情況下模具開(kāi)粗每刀吃刀量不大于0.5mm，半精加工和精加工吃刀量更小。

2. 選擇不當(dāng)?shù)募庸し绞?/p>

解決方法:

將等高輪廓銑的方式改為型腔銑的方式。當(dāng)加工余量大于刀具直徑時(shí)，不能選擇等高輪廓的加工方式。

3. 安全高度設(shè)置不當(dāng)

提刀中撞到夾具

解決方法:

(1)安全高度應(yīng)大于裝夾高度

(2)多數(shù)情況下不能選擇“直接的”進(jìn)退刀方式，除了特殊的工件之外

4. 二次開(kāi)粗余量設(shè)置不當(dāng)

解決方法:

二次開(kāi)粗時(shí)余量應(yīng)比第一次開(kāi)粗的余量要稍大一點(diǎn)，一般大0.05mm。如第一次開(kāi)粗余量為0.3mm，則二次開(kāi)粗余量應(yīng)為0.35mm。否則刀桿容易撞到上面的側(cè)壁。

點(diǎn)評(píng)：

除了上述原因會(huì)產(chǎn)生撞刀外，修剪刀路有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生撞刀，故盡量不要修剪刀路。撞刀產(chǎn)生最直接的后果就是損壞刀具和工件，更嚴(yán)重的可能會(huì)損害機(jī)床主軸。

二、彈刀

彈刀是指刀具因受力過(guò)大而產(chǎn)生幅度相對(duì)較大的振動(dòng)。彈刀造成的危害就是造成工件過(guò)切和損壞刀具，當(dāng)?shù)稄叫∏业稐U過(guò)長(zhǎng)或受力過(guò)大都會(huì)產(chǎn)生彈刀的現(xiàn)象。

1. 刀徑小且刀桿過(guò)長(zhǎng)

刀太長(zhǎng)且刀徑太小

解決方法：

改用大一點(diǎn)的球刀清角或電火花加工深的角位

2. 受力過(guò)大（即吃刀量過(guò)大）

解決方法:

減少吃刀量（即全局每刀深度），當(dāng)加工深度大于120mm時(shí)，要分開(kāi)兩次裝刀，即先裝上短的刀桿加工到100mm的深度，然后再裝上加長(zhǎng)刀桿加工100mm以下的部分，并設(shè)置小的吃刀量。

點(diǎn)評(píng)：

彈刀現(xiàn)象最容易被編程初學(xué)者所忽略，因此要引起足夠的重視。編程時(shí)，應(yīng)根據(jù)切削材料的性能和刀具的直徑、長(zhǎng)度來(lái)確定吃刀量和最大加工深度，以及太深的地方是否需要電火花加工等。

三、過(guò)切

過(guò)切是指刀具把不能切削的部位也切削了，使工件受到了損壞。造成工件過(guò)切的原因有多種，主要有機(jī)床精度不高、撞刀、彈刀、編程時(shí)選擇小的刀具但實(shí)際加工時(shí)誤用大的刀具等。另外，如果操機(jī)師傅對(duì)刀不準(zhǔn)確，也可能會(huì)造成過(guò)切。

如下圖所示的情況是由于安全高度設(shè)置不當(dāng)而造成的過(guò)切。

過(guò)切

點(diǎn)評(píng)：

編程時(shí)，一定要認(rèn)真細(xì)致，完成程序的編制后還需要詳細(xì)檢查刀路以避免過(guò)切等現(xiàn)象的發(fā)生，否則模具報(bào)廢甚至機(jī)床損壞。

四、漏加工

漏加工是指模具中存在一些刀具能加工到的地方卻沒(méi)有加工，其中平面中的轉(zhuǎn)角處是最容易漏加工的，如下圖所示。

平面中的轉(zhuǎn)角處漏加工

為了提高加工效率，一般會(huì)使用較大的平底刀或圓鼻刀進(jìn)行光平面，當(dāng)轉(zhuǎn)角半徑小于刀具半徑時(shí)，則轉(zhuǎn)角處就會(huì)留下余量，如下圖所示。

平面銑加工

為了清除轉(zhuǎn)角處的余量，應(yīng)使用球刀在轉(zhuǎn)角處補(bǔ)加刀路，如下圖所示。

補(bǔ)加刀

點(diǎn)評(píng)：

漏加工是比較普遍也是最容易忽略的問(wèn)題之一，編程者必須小心謹(jǐn)慎，不要等到模具已經(jīng)從機(jī)床上拆下來(lái)了才發(fā)現(xiàn)漏加工，那將會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間。

五、多余的加工

多余的加工是指對(duì)于刀具加工不到的地方或電火花加工的部位進(jìn)行加工，它多發(fā)生在精加工或半精加工。

有些模具的重要部位或者普通數(shù)控加工不能加工的部位都需要進(jìn)行電火花加工，所以在開(kāi)粗或半精加工完成后，這些部位就無(wú)須再使用刀具進(jìn)行精加工，否則就是浪費(fèi)時(shí)間或者造成過(guò)切。如下面所示的模具部位就無(wú)須進(jìn)行精加工。

(1)無(wú)須進(jìn)行精加工的部位

(2)無(wú)須進(jìn)行精加工的部位

點(diǎn)評(píng)：

通過(guò)選擇加工面的方式確定加工的范圍，不加工的面不要選擇。

六、空刀過(guò)多

空刀是指刀具在加工時(shí)沒(méi)有切削到工件，當(dāng)空刀過(guò)多時(shí)則浪費(fèi)時(shí)間。產(chǎn)生空刀的原因多是加工方式選擇不當(dāng)、加工參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、已加工的部位所剩的余量不明確和大面積進(jìn)行加工，其中選擇大面積的范圍進(jìn)行加工最容易產(chǎn)生空刀。

為避免產(chǎn)生過(guò)多的空刀，在編程前應(yīng)詳細(xì)分析加工模型，確定多個(gè)加工區(qū)域。編程總脈絡(luò)是開(kāi)粗用銑腔型刀路，半精加工或精加工平面用平面銑刀路，陡峭的區(qū)域用等高輪廓銑刀路，平緩區(qū)域用固定軸輪廓銑刀路。

如圖下圖所示的模型，半精加工時(shí)不能選擇所有的曲面進(jìn)行等高輪廓銑加工，否則將產(chǎn)生過(guò)多空刀。

點(diǎn)評(píng)：

避免空刀過(guò)多的方法就是把刀路細(xì)化，通過(guò)選擇加工面或修剪邊界的方式把大的加工區(qū)域分成若干個(gè)小的加工區(qū)域。

七、提刀過(guò)多和刀路凌亂

提刀在編程加工中是不可避免的，但當(dāng)提刀過(guò)多時(shí)就會(huì)浪費(fèi)時(shí)間，大大地降低加工效率和提高加工成本。另外，提刀過(guò)多會(huì)造成刀路凌亂不美觀(guān)，而且會(huì)給檢查刀路的正確與否帶來(lái)麻煩。

造成提刀過(guò)多的原因有模型本身復(fù)雜、加工參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、切削模式選擇不當(dāng)和沒(méi)有設(shè)置合理的進(jìn)刀點(diǎn)等。

1. 設(shè)置不當(dāng)?shù)募庸?shù)

二次開(kāi)粗：選擇“使用3D”方式解決方法及圖示:

二次開(kāi)粗：選擇“使用基于層的”方式

2. 選擇不當(dāng)?shù)那邢髂Ｊ?/p>

選擇“跟隨部件”切削模式解決方法及圖示:

選擇“跟隨周邊”切削模式

3. 沒(méi)有設(shè)置合理的進(jìn)刀點(diǎn)

等高輪廓銑加工時(shí)沒(méi)設(shè)置進(jìn)刀點(diǎn)

在箭頭所指兩處設(shè)置進(jìn)刀點(diǎn)

點(diǎn)評(píng)：

造成提刀過(guò)多的原因還有很多，如修剪刀路、切削順序等。

八、殘料的計(jì)算

殘料的計(jì)算對(duì)于編程非常重要，因?yàn)橹挥星宄刂拦ぜ先魏尾课皇Ｓ嗟臍埩希拍艽_定下一工序使用的刀具以及加工方式。

把刀具看作是圓柱體，則刀具在直角上留下的余量可以根據(jù)勾股定理進(jìn)行計(jì)算，如 下圖所示。

如果并非直角，而是有圓弧過(guò)渡的內(nèi)轉(zhuǎn)角時(shí)，其余量同樣需要使用勾股定理進(jìn)行計(jì)算，如下圖所示。

如圖下圖所示的模型，其轉(zhuǎn)角半徑為5mm，如使用D30R5的飛刀進(jìn)行開(kāi)粗，則轉(zhuǎn)角處的殘余量約為4mm；當(dāng)使用D12R0.4的飛刀進(jìn)行等高清角時(shí)，則轉(zhuǎn)角處的余量約為0.4mm；當(dāng)使用D10或比D10小的刀具進(jìn)行加工時(shí)，則轉(zhuǎn)角處的余量為設(shè)置的余量，當(dāng)設(shè)置的余量為0時(shí)，則可以完全清除轉(zhuǎn)角上的余量。

點(diǎn)評(píng)：

當(dāng)使用D30R5的飛刀對(duì)下圖所示的模型進(jìn)行開(kāi)粗時(shí)，其底部會(huì)留下圓角半徑為5mm的余量。

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