优化 CNC 加工的动态刀具路径

无论如何，动态刀具路径都不是一个新概念。长期以来，许多机械师一直使用轻深度（轴向）切削和重侧（径向）切削来实现他们的加工目标，这是有充分理由的。任何从事该行业超过 25 年的机械师都记得 CNC 是少数派的那一天。当前的 CAM 软件允许更复杂和冗长的程序和精度。当您在 Bridgeport 上转动手柄时，保持 10% 的步幅或特定的切屑负载在涉及动态运动的情况下是不可能的。你能想象一个 600,000 行 G 代码程序的手写和打孔吗？已经做到了，但肯定不能称之为高效。因此，动态刀具路径还不是标准实践并不是因为缺乏知识，而是因为缺乏技术……

使用动态刀具路径最大限度地延长刀具和主轴寿命

动态策略有一个非常简单的原则——利用全深度（轴向）切削和非常轻的侧面（径向）切削在整个切削过程中保持恒定的切屑负载。您将从这种切削类型中看到的好处包括更长的刀具寿命、更长的主轴寿命、改进的表面光洁度、更高的效率和令人敬畏的公鸡尾巴。不，我不是在开玩笑。你会让人站在那里看着机器运转，只是因为芯片是如何飞行的。

首先是刀具寿命。我还将主轴寿命与刀具寿命结合起来，因为它们确实是齐头并进的。如果您正确应用动态策略，您的刀具和主轴都会获得多项好处。如果您正在切割口袋或任何不允许从材料外部接近的内部特征，那么进入切口不仅是首要考虑因素，而且是更重要的考虑因素之一。我总是使用 1%-3% 螺旋角或进入角的螺旋进入运动。您希望使用介于刀具直径 120% 和 150% 之间的入口直径 - 请注意，有时 CAM 软件会要求提供半径而不是直径，而该信息会产生巨大的差异。一旦你进入深度，真正的乐趣就开始了。由于轻微的径向切削，您的进给速度可以非常激进。根据主轴 RPM 的限制，使用工具制造商关于芯片负载和每分钟表面英尺数的规格（查看我关于商店数学的博客）。

在我第一次使用动态刀具路径时，我使用的是 3 刃 0.500 英寸立铣刀，刃长为 1.5 英寸。切割深度为 1.375 英寸，步距为 10% (0.05 英寸)，进给速度为每分钟 144 英寸。我使用高螺旋立铣刀协助排屑，从而在切削后形成切屑的“公鸡尾巴”。这是一件美丽的事情。尽管切削速度如此之快，而且看起来非常深，但该工具持续了 32 个零件，并且在第 32 部分的光洁度与在第 1 部分中给出的相同。全深度切割意味着您均匀地磨损整个长笛长度，因此你不会在你的终点线。轻微的径向切削减少了切削力，从而减少了刀具和主轴的整体磨损。

效率也是一个显着的好处。假设您正在切割一个 1.375 英寸深的口袋，该口袋具有 4 个不同深度的特征。使用标准刀具路径和较轻的深度并在您上方重踩，您将从零件顶部向下切割。根据你下台时的积极程度，你将在每个深度切入许多传球，最深的传球最耗时。使用动态策略，您将从下至上进行切割，这意味着每个深度将由一个通道组成，所有之前的通道都已经清除了该深度的其他材料。因此，在每个深度，您只切削剩余材料，实质上是创建一个“剩余粗加工”刀具路径，从而最大限度地减少总加工时间。

使用动态刀具路径策略，您不仅可以提高刀具寿命、主轴寿命和表面光洁度，还可以提高整体循环时间和成本效率。更不用说你会给老板和任何碰巧路过的人留下深刻印象。帮我一个忙，试一试。你不会后悔的。