4 种方法来确保一致的切割深度

确保切削深度一致的 4 种方法（即使在非平坦表面上）： 就您的 CNC 而言，世界充满阳光和玫瑰：您的刀具从不偏斜或磨损，您的夹具刚性且无振动，工件表面完美平整。然而，我们这些在现实世界中有灰质的人知道，情况的真相绝非完美——工具磨损，固定装置弯曲，你要切割的表面与地球本身一样平坦.

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如果您关注我们的博客，您已经知道我们已经讨论了如何解决刀具偏斜问题，并分享了一些关于工件夹持最佳实践的技巧。今天，我们将介绍一些技巧，您可以使用这些技巧在雕刻、标记或铣削不完全是平面度典型代表的表面时保持一致的切削深度。

定义平整度：
简而言之，“平面度”一词用于描述表面必须位于的两条平行线之间的区域。该规范通常会与印刷品上的其他尺寸标注一起使用，以描述给定表面的可能位置范围：

图片来源：http://www.engineeringessentials.com/gdt/flatness/flatness.htm

正如您现在可能意识到的那样，也可能没有意识到，没有表面是完全平坦的——实际上很少有表面接近完美的平坦度——而对于制造的零件，平坦度是要花钱的。所以，如果它不必是平的，或者如果印刷品没有将它定义为平的，你必须假设它真的不是平的。根据您需要对特定表面进行的处理，其平整度（或缺乏平整度）将需要在您的铣削策略中发挥关键作用。

一致切削深度方法 1：限定曲面

如果你能够做到这一点，那么对表面进行限定无疑是确保你将要处理的表面相当平坦和真实的最简单、最可靠的方法。对表面进行鉴定只是对整个表面进行端面铣削的花哨的机械师谈话，一次减少千分之几，直到整个表面在平面度方面相当均匀。当您在车间或在线观看铣削过程时，通常首先会看到资格认证，这有很多原因，其中最重要的是要确保相关表面的平整度。

当从一块坯料或原材料开始时，对表面进行鉴定几乎总是一种选择，而且通常只是良好的机械师实践。然而，有时，对表面进行鉴定并不是一种选择——例如在使用压铸材料、锻件或其他只需要标记或序列化的完整零件时。在这些情况下，需要采用不同的策略才能获得好的结果。

一致切削深度方法 2：使用弹簧加载雕刻工具

如果您需要做的只是一个基本的雕刻或零件标记过程，并且您的表面有点“遍布地图”，那么弹簧加载的雕刻工具可能正是医生所要求的。弹簧加载工具有几种不同的品种，最流行的版本是传统分体柄雕刻工具的弹簧加载版本和弹簧加载的“拖动雕刻钻头”，也称为“划线器”工具。

弹簧加载雕刻工具：此工具可帮助您掌握基本雕刻工作。

弹簧加载的雕刻工具在主轴接口和切削工具之间包含一个可压缩的机械系统。这些工具组件通常具有 0.20" 到 0.40" 的弹簧行程，因此它们可以吸收 Z 高度的相当剧烈的变化，同时仍然保持工件上一致的向下压力。弹簧加载的雕刻钻头使用带尖头的分体柄雕刻工具，因此可以产生各种雕刻宽度和深度。从字面上看，拖动雕刻或划线工具仅在表面上拖动，并非旨在将旋转元件结合到过程中。因此，划线工具真正适合非常浅的零件标记。

虽然这些工具在铣削或钻孔应用方面没有多大帮助，但它们在浅到中等深度的零件标记方面表现非常出色。然而，这种类型的刀具也有一些缺点：这些刀具的常见刀柄尺寸为 ¾”，这对于某些主轴来说可能太大了。此外，由于这些工具是机械组件，它们通常限制在最大 10,000 RPM。此限制可能会迫使您降低进给速度，从而增加您的周期时间。

因此，如果您需要对一千个铸铝零件进行系列化，那么弹簧加载工具可能会完成这项工作。但是，如果您计划完成铣削或钻孔过程，或者工作需要深、宽或复杂/高质量的雕刻，您可能需要求助于其他方法来完成工作。

一致切割深度方法 3：使用触摸探测系统映射不规则表面

通过接触探测进行表面映射通常涉及向机器提供有关您希望探测的内容的几个基本细节：探测区域的大小、探测网格的间距等。从那里，机器将根据需要多次触碰工件，以将指定区域探测到所需的网格间距。一旦接触探测循环完成，机器控制将采用已编程为在平面 2D 表面上切割的切割文件，并根据探测循环期间发现的工件 Z 的变化对其进行修改。这样，当刀具在表面上进行铣削或雕刻时，其深度会自动变化，因此无论表面的 Z 高度如何变化，您都可以获得一致的切削深度。

并非所有 CNC 机器都提供触摸探测，而且表面映射并不总是一种选择。但是，如果您的机器具有探测和表面映射功能，那么熟悉它并不是一个坏主意——您永远不知道它什么时候会派上用场。

Consistent Depth of Cut 方法4：CMM表面映射和图像投影凸轮

当所有其他方法都失败时……当您无法对表面进行鉴定时，当弹簧加载的工具无法满足您的需求并且您的 CNC 机器没有接触探测时，当您周围放置了可供使用的 CMM 时你不介意做一堆 CAM 工作，有一个不得已的选择。

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使用 CMM 映射表面以补偿高度不规则性与在 CNC 机床本身上执行此操作非常相似 - 但是如果没有将映射、铣削和 NC 集成为一体，则该过程变得更加劳动密集。

这个过程涉及到足够多，以至于可以很容易地为此编写整篇文章。为了简洁起见，我将其简化为一步一步的总结：

• 1.将工件装载到 CMM 上
• 2.手动测量尽可能多的点，以实现工作区域内的全面表面可变性
• 3.将生成的点云导出到您的 CAD 软件中
• 4.创建样条连接测量点以创建 3D 表面图
• 5.将 3D 曲面图导出到 CAM 软件
• 6.将艺术品/铣削特征投影到 3D 表面上
• 7.生成所需的刀具路径并将切割文件发布到您的 CNC
• 8.将工件装载到 CNC 上并运行零件

要明确： 对于每个零件运行，都需要 100% 重复此过程。正如您可能会说的那样，必须使用这种方法很容易完成一项在机器上使用触摸探测在大约一天内完成的工作，并将其延长到需要几天的时间——仅仅是因为繁琐的性质不必使用 CMM 来映射表面。

这个世界上没有什么是完美的——但无论是区分优秀机械师和优秀机械师的因素之一，管理缺陷以产生良好结果的能力都是如此。我希望这篇文章中描述的方法能够在您下次面对看起来更像薯片而不是煎饼的工件时给您带来优势。