powermill在石油钻头体加工中的应用-下切步距

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1、PowerMILL在石油钻头体加工中的应用作者：三江航天险烽机器厂李默神王晓宾赵凯石汕钻头体如图1所示：该钻头体有五个空间方位的切削刃，每个切削刃上的工作部分有很*镶嵌金刚石刀片的自扎.钻头体工作时就是依推这些金刚石刀片进行切削。一.工艺分析钻头体的五条切削刃根部拔模角都为负他使用三轴机床--次装夹无法加工到位，而H从上到下的深度为198mm.刀具悬长特别大,切削效率低下，因此切削刃可以通过五轴铳削进行加工，或者在四轴加工中心上装夹两次,以实现立卧转换进行加工，镶恨金刚石刀片的盲孔必须使用五轴机床才

2、能加工到位。粗加工切削刃时，也会对旨孔进行切削，适成每个旨孔梢加工时的余晟都不相同，对精加工編程以及切削参数的设置会造成很大的困难，因此我们特别对零件的粗加工模型进行工艺性修改，将所右的孔洞修补好，确保肓孔粘加H时的余呈均匀，修改后的模型如图2所示。二、粗加工工艺方案为了减少加工成本.合理利用现有的机床资源,我们粗加工采取在四轴加工中心上装夹两次的方法•具体的工艺流程为:钻定位加工基准销孔i立诜钻头切削刃上部T卧徒估头切削刃很部拔模。4・定位加工基准结合零件结构和加工工艺特点，在零件底部钻两个O10

3、H7的销子孔，立铳加工切削刃上部和卧诜加工切削刃下部时，利用找正销子作为定位基准，确保两次加工基准的一致性，也克服了零件结构无基准的缺陷，保证了零件的加工箱度。2•立铳钻头切削刃I:部采H1D25R5和d6的刀进行加工，加工策略为三维僦罢区域淸除。在进行立铳加工时，毛坯进行过车加工，为了减少空走刀，我们将车加工后的冬件作为我们的毛坯，如图3所示。图3三角形定义毛坯读入毛坯后，打开三维偏肖.区域策略表格.设澄切削参数，并将偏咒方向（也就是切入方向）设赳为旳外到内s应用该策略，计算刀具轨迹，计算完成后进

4、行碰捕檢查。立铳加工时需要的刀具的长度，结合刀具实际长度，运用刀具轨迹编辑功能，删輔不需要的刀具紈迹。立兢加工时的刀路图如图4所示。三、PowerMILL三维偏買区域策略中的工艺设M1・限制刀具过戟勾収4限制刀具过载”选项后，当刀具遇到预先设置的过载条件时，PowerMILL会白动输入•摆线刀具路径，以减少刀具的全刀宽切削。通常这种过载出现在拐角.狭窄的槽等处。刀具过载虽由表格中的滑块控制，以百分比描述.设宙及刀轨效果.如图5所示。17励制>r必田伽丁•图5刀具过钱设JL及刀轨效畏图2•手动设旦下切

5、步閒如果在区域淸除表格中将下切步距设賈为手动，则可用五种方法产生Z高度，它们分别是：分割层数.下切步目」高度数侑、中间层数以及平而。具中，分割层数是扌呂按给定层数等距分割毛坯.报低层在毛坯的底部。下切步距是抬：首先充毛坯的底部产生•一个“Z”岛度，然后在Z方向按给定髙度逐渐上移。设总保持恒定下切步跆选项后,系统将自动修改下切步距值，便得立生的层间的距离均匀并尽虽接近指定的下切步距值。高度数值指按给定值产生单个Z窩度。可按所需指定任总多个Z窩度，但一次只能产生一个。平而的定位为：识别模型中的平坦区域并

6、按此平坦区域的高度产生一个“Z高度"（+余虽:）。中间层数是在当前Z高度间増加指定数虽的Z高丿雯。附加Z高度的含义为：已保存的区域消除刀具路径的Z高度。某一刀具路径被激活后，附加按钮即被激活。3.轮廓加工对平行区域清除策略来说，可对每一层逬行轮碑加工，以请除刀具留下的台阶刀痕。在此有三种选项（之陋、之间和Z后）供选择。第一种方法是在PowerMILL中,首先运行轮廊路径，然后再运行平行路径。第一种方法是在运行平行路径过程中，系统将寻找并运行轮廊路径。录后一种方法是PowerMILL会在最后运行轮常路

7、径。同时，操作者也可以设垃按毎一Z高度还是报后的Z高度进行轮阑加工。4.斜向下切斜向下切可用在刀具无法从毛坯外部切入刀具路径的全切削深度位置的情况（如型腔内），如图6所示。Sud亠I刃工一认农匕刀人斜向k度!］左斜角图6斜向下切示意图左斜角定刀具沿加工方向斜向切入毛坯时形成的坡度。有三种不同类型的斜向切入选项，它们分别是沿刀具路径.関弧和直线。如果将左斜角的长度（斜向长度）限制在一有限茨离，则将应用和左斜角移动方向相反的另外-•种斜向移动一右斜角移•动。斜向长度以“刀具直径单位7TDU）來表示，例如

8、若刀具血径为10mm,则2TDU的斜向长度相当于20mmo通常斜向长度应大于刀凡直径，以便于从刀具底部排屑。如果勾取了•有限斜向长度”选项.则PowerMILL将插入右斜角进刀。右斜角的系统缺式省设垃是独立选项嗽标宝为开，缺省设置为0。。旗标呂关时，其值将与左斜和相同。如果选取了乡卜部接近”选项，则在保证不出现过切的悄况下，将优先使用外部接近切入方法。如呆斜向切入设迅会导致过切，则可采用下切切入方法。5•区域清除过滤区域淸除过滤设買可以使工件上有些比较小的区域不加工,