清根驱动方法：有效防治根系危害的一种实践方案

清根驱动是使得系统产生沿着部件几何体的凹形状分布的刀轨，常用于加工模型底部的凹角。系统基于双相切接触点原理和部件几何体曲面间的凹角来确定在何处将会产生清根刀轨。也就是说，要产生清根刀轨，首先部件几何体曲面必须形成一个内凹角，形成内凹角的曲面不必是相邻的两个曲面，然后刀具必须在两个不同点处分别相切接触部件几何体曲面。

清根驱动方法沿着零件面的凹角和凹谷生成驱动点，这个驱动方法能查找零件几何体在前步操作中刀具没有到达的区域，可以按任何顺序选择表面。如果希望简单，可以选择零件上的所有表面，由系统决定利用哪些表面。

清根加工常用来在前面加工中使用了较大直径的刀具而在凹角处留下较多残料的加工，另外清根切削也常用来在精加工前做半精加工，以减缓加工时转角带来的不利影响。

清根切削的方向和次序由加工的规则所决定，也可以通过手工组合来调整加工次序。刀轨将尽可能以最小的非切削移动来切削零件，并以此来优化刀轨。

在“固定轴轮廓铣”工序对话框中，“驱动方式”选项组下的“方法”下拉列表中选择“清根”，系统会弹出如图5-3所示的警告信息，单击“确定”按钮，系统弹出如图5-32所示的“清根驱动方法”对话框。该对话框有“驱动几何体”“驱动设置”“陡峭空间范围”“非陡峭切削”“陡峭切削”“参考刀具”和“输出”7个选项。

1.驱动几何体

“驱动几何体”用于定义驱动几何体，有“最大凹度”“最小切削长度”和“连接距离”3个参数需要设置。

（1）最大凹度

“最大凹度”用来指定清根切削刀轨生成所基于的凹角，刀轨只有在那些等于或者小于最大凹角的区域生成。所输入的凹角值必须小于179°，并且是正值。当刀具遇到那些在零件面上超过了指定最大值的区域时，刀具将回退或转移到其他区域。

（2）最小切削长度

“最小切削长度”能排除在零件面上的分隔区形成的短的刀位轨迹段。当该刀位轨迹段的长度小于所设置的最小切削深度时，在该处将不生成刀轨。这个选项在排除原角的交线处产生的非常短的切削移动是非常有效的。

图5-32 “清根驱动方法”对话框

（3）连接距离

“连接距离”把断开的切削轨迹连接起来，排除小的不连续刀位轨迹或者刀位轨迹中不需要的间隙。这些小的不连续的轨迹对加工走刀不利，它的产生可能是由于零件面之间的间隙造成的，或者是由于凹槽中变化的角度超过了指定值而引起的。输入的数值决定了连接刀轨两端点的最大跨越距离。两个端点连接是通过线性地扩展两条轨迹得到的。

2.驱动设置

“驱动设置”用于定义所选择的驱动方法中的“清根类型”参数，有“单刀路”“多刀路”和“参考刀具偏置”3种方式。

1）单刀路：沿着凹角与沟槽产生一条单一刀具路径。使用单一路径形式时，没有附加参数选项被激活。

2）多刀路：通过指定偏置数目以及相邻偏置的横向距离，在清根中心的两侧产生多道切削刀具路径。

3）参考刀具偏置：参考刀具驱动方法通过指定一个参考刀具直径来定义加工区域的总宽度，并且指定该加工区中的步距，在以凹槽为中心的任意两边产生多条切削轨迹。可以用“重叠距离”选项，沿着相切曲面扩展由参考刀具直径定义的区域宽度。

3.陡峭空间范围

“陡峭空间范围”用于定义陡峭的区域，由“陡角”文本框中的角度数值决定。当加工区域的陡角大于所设定的陡角值时，系统才会生成清根刀轨。

4.非陡峭切削(www.xing528.com)

“非陡峭切削”用于定义非陡峭区域的切削参数，有“非陡峭切削模式”“切削方向”“步距”和“顺序”4个选项。

1）非陡峭切削模式：用于定义非陡峭区域的切削参数，有“单向”“往复”“往复上升”“单向横向切削”“往复横向切削”“往复上升横向切削”“深度加工单向”“深度加工往复”和“深度加工往复上升”9种方式。

2）切削方向：用于定义刀具切削运动的方向，有“混合”“顺铣”和“逆铣”3种方式。

3）顺序：用于定义刀轨的顺序，决定切削轨迹被执行的次序。有“由内向外”“由外向内”“后陡”“先陡”“由内向外交替”和“由外向内交替”6个选项。

·由内向外：刀具由清根切削刀轨的中心开始，沿凹槽切第一刀，步距向外一侧移动，直到这一侧加工完毕。然后，刀具回到刀轨中心，沿凹槽切削，步距向另一侧移动，直到这一侧加工完毕。用户可以选择从哪一侧开始切削。

·由外向内：刀具由清根切削刀轨的一侧边缘开始切削，步距向中心移动，直到这一侧加工完毕。然后，刀具回到刀轨一侧边缘，步距向中心移动，直到这一侧加工完毕。用户可以选择哪一侧先开始切削。

·由内向外交替：刀具由清根刀轨的中心开始，沿凹槽切第一刀，步距向外一侧移动，然后刀具在两侧间交替向外切削。

·由外向内交替：刀具由清根切削刀轨的边缘开始切削，步距向中心移动，然后刀具在两侧间交替向内切削。

·后陡：一种单向切削，刀具由清根切削刀轨的一侧（非陡壁处）移向另一侧（陡壁处），刀具穿过中心。

·先陡：一种单向切削，刀具由清根切削刀轨的一侧（陡壁处）移向另一侧（非陡壁处），刀具穿过中心。

5.陡峭切削

“陡峭切削”用于定义陡峭区域的切削参数，其中部分参数与非陡峭切削的用法是一样的。

“陡峭切削方向”用于定义刀具切削运动的方向，有“混合”“高到低”和“低到高”3种方式。

·“混合”：系统将自动计算刀具由高到低和由低到高交替运动生成最短路径的刀具轨迹。

·“高到低”：刀轨由刀具从高端到低端运动生成，且刀具从高处到低处进行自动清根操作。

·“低到高”：刀轨由刀具从低端到高端运动生成，且刀具从低处到高处进行自动清根操作。

6.参考刀具

当“清根类型”下拉列表选择“参考刀具偏置”时，“清根驱动方法”对话框会多一个“参考刀具”选项卡，用于选择或创建需要参考的刀具和输入“重叠距离”。

重叠距离是指扩展通过参考刀具直径沿着相切面所定义的加工区域的宽度。清根铣削中，建议使用球头刀，而不用平底刀或者牛鼻刀，因为使用平底刀或者牛鼻刀很难获得理想的刀具路径。在清根操作中，刀具必须与零件几何的两个表面在不同点接触。如果零件几何表面曲率半径大于刀具刀尖圆角半径，则无法产生双线的接触点，也就无法生成清根切削刀具半径。

7.输出

“输出”用于定义切削顺序。在“清根驱动方法”对话框中的“输出”选项卡，将切削顺序设置为自动时，则系统将自动确定各个凹角的清要切削顺序。如果将切削顺序设置为用户定义，当产生刀轨时，系统将弹出如图5-33所示的“手工装配”对话框，它允许用户根据实际加工意图，对各个凹角的清根刀轨进行重新排序、反向、移除、光顺和剪切等操作。