摘要：

     文章（zhāng）主要以輪（lún）廓斜角為研究對象，探究成形銑刀（dāo）、宏程序結合（hé）可編程參數指令G10和（hé）UG自（zì）動編程三種方式加（jiā）工輪廓斜角的方法，通過三種方法的研究和分析，讓我們對輪廓斜角加工得以全麵充分認識（shí），在實際生產中，合理應用倒斜角方法，更大程度地提高加工生產效率。
  
  

     1 引 言

     倒角（jiǎo）是零件最常見的結構（gòu）特征，通常有倒斜角和倒（dǎo）圓角兩種類型，一般倒角的作用是去除毛刺、美觀；還有一些特別強調的倒角是（shì）為了安裝工藝要求，比如安裝導向，減少應力集中，容易裝配等作用。加工倒角的方法常見有3種，一是成形銑刀（倒角刀）編程銑削；二是利用宏程序和可（kě）編程參數（shù）指令G10編程加工；三是使用CAD/CAM軟件自動編程加工。每種加工（gōng）方法都有其適應性和特點，文章主要以倒斜角為研（yán）究對象，探（tàn）究三種加工方（fāng）法倒斜角的特點，以（yǐ）便我們對倒斜（xié）角加工做（zuò）到充分認識，合理選（xuǎn）擇（zé）應用，為實際生產起到必要的指導作用。

     2  成形（xíng）銑（xǐ）刀倒角

     2.1成形銑刀類型

     倒角的成形銑刀也稱為倒角刀，按結構不同（tóng）可（kě）分為整體式和舍（shě）棄式，整體式刀具（見圖1），這種刀具當使用磨損（sǔn）或蹦（bèng）刃時，可在專用磨刃機上進（jìn）行（háng）刃磨，刃磨好後（hòu）可以繼續使用，直至切削長度用盡（jìn）報廢。舍棄式刀（dāo）具（jù）（見圖2）在使用時，如磨損或蹦刃，可翻轉刀片（piàn）另一（yī）麵使用（yòng），直至刀片（piàn）用費報廢，刀杆（gǎn）可反複使用。

     倒（dǎo）角刀又可（kě）分成單刃、三刃、多（duō）刃和角度分（fèn）的45°、60°、90°、120°倒角刀（dāo）等，其中60°和（hé）90°最為常見。倒角刀根據其結構特點可用來加工錐孔、輪廓（kuò）倒角，此外，單刃倒角刀可在電鑽上加工出光潔的錐（zhuī）麵；三刃倒角刀可加工型麵較長的錐孔（kǒng）。總（zǒng）之，倒角（jiǎo）刀是實際（jì）生產中應用相（xiàng）對比較廣泛的一種成（chéng）形刀具。

     2.2成形（xíng）銑刀倒小孔倒角

     小孔輪廓倒角最簡（jiǎn）單的（de）使用方法是使用成形銑刀，其加工原理是：主軸旋轉，Z向進給完（wán）成加工，編程可借助孔加工循環（huán）指令（G81）或直接使用G01編程。下麵就（jiù）一（yī）組小孔倒角（見圖3）舉例編程。

     （1）刀具選用與對刀

     成形倒角刀有有尖和無尖兩（liǎng）種（見圖4），針對不同（tóng）大小的倒角，倒角刀選擇的原則為孔的直徑要大於倒角刀的最小有效直徑（0~d2）且小於倒角刀最大有效直徑（d1），在編（biān）程加工時，通常以倒角刀的（de）底（dǐ）端為Z向（xiàng）零（líng）點，對刀方法同立銑刀。

（2）參考程（chéng）序

文章（zhāng）以FANUC 0i係統編程，圖3小孔倒角參考程序如下：
O0001;
G0G54G90X0Y0M3S2000;（G54坐標係（xì）快速移動，主軸正轉）
Z20M8;（快速到（dào）一安全高（gāo）度）
G81X0Y8Z-0.5R5F80;（G81倒角）
Y16Z-1;
Y27;
Y38Z-1.5;
Y50;
Y65Z-2;
Y80;
Y95Z-2.5;
Y112;
Y130Z-3;
Y155;
G0G80Z200;（快速抬刀）
M30;（程序（xù）結束並返回）

    2.3成形銑刀倒輪廓（kuò）倒角

     任意輪廓的倒角可根據倒角特征選擇成形倒角刀加工，主軸旋轉，以輪廓為切削軌跡，通過Z向切深和（hé）刀具補償完成輪廓倒角加（jiā）工。下麵以90°倒角刀為例，分別以有尖和（hé）無尖兩種形式，探究輪廓（kuò）倒角加工。

     （1）加工原理

     有尖倒角刀以底端對（duì）刀，輪廓程序中Z向深度若為n，半徑補償輸（shū）入n-c，倒出（chū）的倒角（jiǎo）就為c（見圖5）；無尖倒角刀以底端對刀，Z向深度若為n，半徑補償輸入n-c+d1/2，倒出的倒角就是c（見圖6）。如果對於精加工的倒角，我們通常也可以先編（biān）好程序，刀（dāo）補先給大，補正之（zhī）後（hòu），將模式打到手輪狀（zhuàng）態，“相對坐標”清零，用手輪搖到你（nǐ）滿意的位置，觀（guān）察坐標係偏移了多少，用原來的刀補減掉這個值輸入現（xiàn）在刀補，也可完成倒角加工。

     （2）參考程序（xù）

下麵以圖7中（zhōng）輪廓倒C2的倒（dǎo）角為例說（shuō）明（míng），加工程序如下：
O0002；
G0G54G90X0Y0M3S2000;（G54坐（zuò）標係快速移動，主軸（zhóu）正轉）
Z20M8; （快速到一安全高度）
G0X40;（快速移動到下（xià）刀點）
G1Z0F300;（到Z0麵）
M98P0003L1;（調用0003子程（chéng）序1次）
G0Z20;（抬刀到20）
X80;（快速移動到點）
G1Z0F300; （到Z0麵）
M98P0003L1;（調用0003子程序1次）
G0Z200;（抬刀）
M30;（程序結束並返回）

O0003;（加工輪廓1）
G91G1Z-nF200;（切深n）
G1G41D1X60F300;（D1=n-2或n-2+d2）
……;（輪廓1軌跡）
G1G40X40;（取消刀補（bǔ））

M99;（返回子（zǐ）程序）

     3 宏程序倒角

   
     數控宏程序在輪廓加工中有著不可替代的（de）作用，尤（yóu）其在大批量生（shēng）產中更加體現宏程序的優勢，程（chéng）序（xù）容量小，加工效率高。下麵（miàn）討論宏程序加工輪廓倒角方法。

   （1）可編程參數G10

     輪廓倒（dǎo）斜（xié）角可使用平底銑刀或球（qiú）刀，通過可編程參數G10結合宏（hóng）程序變量完成倒角加工。Fanuc係統中G10可輸入係統參數（shù）、坐（zuò）標係參數、刀具補償值和刀具壽命等，使用刀具半徑補償值中的D代碼編程格（gé）式為：“G10L12P__R__”，P為刀具（jù）補償號，R為刀（dāo）具補（bǔ）償值。編程的具體參數如表1。

    （2）參考程（chéng）序

下麵以圖7中3.5x30°和（hé）C2倒角為例（lì），結合表1的參數（shù）說明進行（háng）倒斜角的宏程（chéng）序編程，程序如下：

O0004;
G0G54G90X0Y0M3S2000; （G54坐標係（xì）快速移動，主軸正轉）
X80Y0;（快速到下刀點，內倒角改為X40Y0）
Z20M8;（安全高度）
#1=0;（深度變量初值）
#2=30;（斜麵與垂直（zhí）方向夾角，內倒角改為45）
#3=4;（刀具（jù）半徑）
#6=3.5;（倒斜角高度，內倒角改為2）
WHILE[#1LE#6]DO1;（如果#1小於等於#6，加工循環開（kāi）始）
#4=#1;（Z向（xiàng）動（dòng）態變（biàn）化值）
#5= #3-[#6-#1]*TAN[#2];（刀補動態（tài）變化值）
G10L12P1R#5;（#5刀補賦（fù）值給（gěi）D1）
G1Z#4F200;（加工到當前#4高度）
G41D1 X66Y0F300;（內倒角改為X60Y0）
M98P0005;（調用0005輪廓子程序（xù））
G0G40 X80Y0; （內倒角（jiǎo）改為X40Y0）
#1=#1+0.1;（深度遞增步長）
END1（循環（huán）1結束）
G0Z200;（抬刀）
M30;（程序結束並返回（huí））

     以上程序為3.5x30°倒角程序，M98P0005為外輪廓（kuò）的軌跡描述，如若使用平底刀加工內輪廓2 x45°倒角，隻需按（àn）照括號（hào）中的說明改動即可；如（rú）若（ruò）使用球刀（dāo）加工以上輪廓，在以上改動的基礎上，同時將#4改（gǎi）為等於#1+#3*[1-SIN[#2]]，#5改為等於#3*COS[#2] -[#6-#1]*TAN[#2]即可。

     4 CAM倒角

     倒角也可（kě）以使（shǐ）用（yòng）CAM軟件自動編程，目前CAM軟件有很多，比如UG、Master CAM、CAXA製造工程師、Powermill、Pro-E、cimatron等等（děng），不（bú）管是專業CAM軟件還是嵌套式CAM軟件，其（qí）各有（yǒu）優缺點，本文章以UG軟（ruǎn）件（jiàn）中（zhōng）嵌套（tào）的CAM模塊用（yòng）平底立銑（xǐ）刀（Ф8）和球刀（R4）分別編製圖8倒角程序，並仿真（zhēn）其加工效果。平底刀生成刀軌和實體模擬仿真加工效果見圖10（a）和圖（tú）10（b），球刀生成刀軌和實體模擬仿真加工效果見圖11（a）和（hé）圖11（b）。

     根據圖10、圖11生成刀軌和加（jiā）工仿真圖，可知平底刀和（hé）球刀加工倒（dǎo）角，其餘參數一致唯刀具類型不同的情況下，平底（dǐ）刀（dāo）切削刀路少於（yú）球刀，加工效率高於球刀，但是球刀加工的效果要好於平底刀。讀者可根據（jù）實際需求選擇其中一種加工方法應用（yòng），最後通過UG後處理生成（chéng）G代碼輸入數控機床完成零件加工，由於篇幅有限（xiàn）後處理程序省略（luè）。

     5 結（jié）語

     文章主要討論三種（zhǒng）方法（成形銑刀、宏程序和CAM自動編程）加工輪廓斜（xié）角（jiǎo），並舉實例加以（yǐ）說明，此三種方法各有（yǒu）千秋，讀者可根據實際需要和（hé）個人（rén）習慣選擇使（shǐ）用，為實際生產提供更（gèng）有效的加工方法。