一种可转位型面铣刀的CAD/CAM方法

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1 引言

铁道工业的发展，引起了大尺寸、大余量铸钢件加工和修理业的发展。在道岔、钢轨、车轮毂、挂钩、心盘等零件的加工中使用了许许多多的可转位型面铣刀，这些铣刀的引入极大地提高了加工效率、降低了加工成本。我单位近几年承接了多项铁道专用可转位型面铣刀的加工任务，在设计和加工过程中我们摸索出了一套适和自己的CAD/CAM方法，在此作以介绍。
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2 型面铣刀的CAD/CAM

如图1所示，早先的型面铣刀的三维造型要在图形工作站上才能完成，近几年由于PC中CPU及显卡的性能的极大提高，在普通586机(基本配置PII266/64MRAM/4M显存以上的机型)上使用具有三维造型功能的软件如AutoCAD R14就可实现型面铣刀的三维造型设计。 ( |& j* a( L$ _' \( }

在设计中先根据被加工型面排出如图2所示的刀片排列图，再在空间展开成刀片组的三维立体图，最后生成每组刀片的空间状态图并标出各组刀片的参数来。具体的设计流程如图4所示： 0 q! |" i7 V8 w9 `* ]! d) [4 r

按以上的流程所设计出的刀具就可以满足加工的需要了。 & i- H J0 b; g9 m$ U1 h! S

刀体二维生产图从设计室传到生产分厂后即进入了生产阶段，在生产中我们使用了自己开发的《可转位型面铣刀的空间角度计算及加工建议》软件，程序员将生产图中的各刀片的参数主偏角、刃倾角、法后角、空间点位等信息输入计算机，计算机自动计算并打印出经过修正了的各刀片的空间角度、加工位置，加工建议（包括立卧铣选择、加工方向、合理的加工组合）等信息。这些加工建议充分考虑到了机床的性能和加工范围，所以只须将这些值传入到加工型面铣刀的程序模块中即可生成加工程序了。这些程序模块包括：立铣加工计算模块、卧铣加工计算模块、加工中心空间点位换算模块等。该软件的流程如图5所示：

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以上的几个部分都可在PC中完成的，程序经串形通讯电缆传输到MAHO800C的工控机上就可以投入生产了。

3 此种方法的优点

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无须高性能的图形工作站，普通的PC即可胜任；有固定模块，程序员的工作量很小，且无须专用数控编程软件的支持，手工编程即可完成复杂程序的编制；经济实用，使用方便，设计员和编程员很容易掌握；可方便地扩展到其他类型可转刀具的设计和加工中去。