水平分层与垂直分层加工技巧

1.水平分层与垂直分层刀具路径分析

对于二维轮廓铣削而言，同样需要粗铣与精铣工序。为有效地控制轮廓尺寸与表面质量，精铣轮廓一般使用刀具半径补偿功能，并且一刀铣出，而粗铣则需分多刀铣削，其处理方法如图3-29～图3-31所示。

图3-29 水平分层粗铣+精铣

图3-30 垂直分层粗铣+精铣

图3-31 斜坡分层粗铣+精铣

图3-29所示为水平分层轮廓粗铣+轮廓精铣的加工方案。粗铣刀具路径为：起刀点S→快速下刀至点1（超出工件下平面h）→直线直接切入至点2→逆铣轮廓一圈返回点2→继续直接切入至点3→逆铣轮廓一圈返回点3→继续直接切入至点4→逆铣轮廓一圈返回点4→直接切出至点1→快速提刀至点E，完成水平分层轮廓粗铣。轮廓精铣刀具路径为：起刀点S₁→快速下刀至点a（超出工件下平面h）→水平直线移动至点b，启动刀具半径左补偿→圆弧切线切入至点c→顺铣轮廓一圈返回点c→圆弧切线切出至点d→直线移动至点e，取消刀具半径补偿→快速提刀至E₁点，完成轮廓精铣，必要时在切入/切出点c处可以添加一定的叠加量。图3-11所示刀具路径便是其应用示例之一。

图3-30所示为垂直分层轮廓粗铣+轮廓精铣的加工方案。粗铣刀具路径为：起刀点S→快速下刀至点1→直线直接切入至点2→逆铣轮廓一圈返回点2→水平返回至点1→快速下刀至点3→直接切入至点4→逆铣轮廓一圈返回点4→水平返回至点3→快速下刀至点5→直接切入至点6→逆铣轮廓一圈返回点6→水平返回至点5→快速提刀至点E。以上粗铣轨迹，每层加工完成后可以不退刀而直接下刀粗铣下一层。精铣刀具路径同上。(www.xing528.com)

图3-31所示为斜坡分层粗铣+精铣的加工方案。粗铣刀具路径为：起刀点S→快速下刀至点1（工件上表面5mm）→切削下刀至斜坡切入点2（工件上表面）→斜坡切削四圈至点3（超出工件下平面h），每圈切深为h₁→快速提刀至E点。精铣刀具路径同上。图3-12所示刀具路径是类似的应用示例。图3-10也是类似的编程思想，只不过加工表面不同。

2.水平分层与垂直分层刀具路径编程技巧

综合以上分析，可总结出水平分层与垂直分层刀具路径编程技巧，如下所述：

1）工件厚度不大时选择水平分层粗铣方案；反之，若工件厚度较大，则选择垂直分层粗铣的方案；

2）斜坡分层粗铣轮廓为连续铣削的过程，加工平稳，适用于工件厚度较大的工件加工。但编程较为繁琐，一般借用计算机及专业软件自动编程的方法实现。

3）粗铣最后一刀与精铣加工时的轴向加工深度均应超出工件下表面1～2mm，即图3-31中的h。

4）分层的切削厚度（图3-29中的L）或深度（图3-30、图3-31中的h）可根据加工余量或工件厚度均匀分配。

5）精铣轮廓一般采用顺铣加工，并启用刀具半径补偿功能，圆弧切线切入/切出，必要时可以加入一定的搭接量。

6）尽量避免部分粗、精加工直接铣削至尺寸的加工方案，并且遵循粗、精铣削分开原则，必要时刀具也应该分开使用。