加工余量的使用
软件部 陈虹
在加工过程中，雕刻余量对工件的加工质量的作用很大，它直接影响工件的加工尺寸和质量。下面结合即将推出的JDPaint5.50软件，来对雕刻余量的设置方法进行说明。
在JDPaint5.50软件中雕刻余量包括四部分：①边界曲线余量②加工面余量③保护面余量④电极加工余量。其中边界曲线余量和保护面余量主要用于限定加工范围，而加工面余量和电极加工余量直接影响到加工后的工件尺寸。电极加工余量是JDPaint5.50版本中新增加的功能。
1、 边界曲线余量
边界曲线余量包括边界余量和曲面边界补偿两个参数。边界曲线余量只对选择的封闭的边界轮廓线有效，若无封闭的边界线，则该参数无效。当同时设置了曲面边界补偿和边界余量参数时，实际的边界偏移量是二者叠加后的结果。如图1所示，d为边界余量，R为曲面边界补偿：
a）曲面边界补偿自动向外，d>0 b）曲面边界补偿自动向外，d<0
图1 曲面边界补偿和边界余量的叠加效果
2、 加工面余量
加工面余量一般包括曲面偏移和曲面抬高。目前版本中的表面余量值仅表示曲面的偏移量的值；
在粗加工和半精加工时需要留表面余量。根据加工方法、工件材料、刀具长度和材料、加工精度等，粗加工时的表面余量 = 5*加工精度 + 刀具变形量，半精加工时的表面余量 = 3*加工精度+刀具变形量，以避免路径发生过切现象；精加工时，表面余量设为0。刀具的伸长量小于等于刀具直径的5倍时，刀具变形量很微小；当刀具伸长量大于刀具直径的5倍时，刀具变形量加剧。
表1和表2所示分别为粗加工和半精加工钢(2738)和紫铜工件时，设定表面余量的经验值：（表中的表面余量均为加工经验值，实际加工时请参照实际加工情况来确定表面余量。）
表1 粗加工时的表面余量
刀具（牛鼻刀）
钢（型号：2738）
紫铜
加工精度
吃刀深度（mm）
表面余量
加工精度
吃刀深度(mm)
表面余量
?16-4.0（3刃）
0.01
0.25
0.12 ～ 0.20
0.01
0.5
0.15 ～ 0.50
?12-2.0（3刃）
0.01
0.2
0.12 ～ 0.20
0.01
0.5
0.15 ～ 0.50
?10.0-1.0（2刃）
0.01
0.2
0.12 ～ 0.20
0.01
0.5
0.15 ～ 0.50
?8.0-0.5（4刃）
0.01
0.05～0.07
0.12 ～ 0.20
0.01
0.3
0.15 ～ 0.50
?6.0-0.5（4刃）
0.01
0.05～0.07
0.12 ～ 0.20
0.01
0.3
0.15 ～ 0.50
表2 半精加工时的表面余量
刀具（球头刀）
钢(型号：2738)
紫铜
加工精度
侧向进给量 (mm)
表面余量
加工精度
侧向进给量(mm)
表面余量
?10.0
0.005
0.15
0.05 ～ 0.08
0.005
0.3
0.10 ～ 0.20
?8.0
0.005
0.15
0.05 ～ 0.08
0.005
0.3
0.10 ～ 0.20
?6.0
0.005
0.12
0.05 ～ 0.08
0.005
0.3
0.10 ～ 0.20
?4.0
0.002 ～ 0.005
0.05～0.1
0.03 ～ 0.05
0.002 ～ 0.005
0.2
0.05 ～ 0.10
?3.0
0.002 ～ 0.005
0.05～0.1
0.03 ～ 0.05
0.002 ～ 0.005
0.15
0.05 ～ 0.10
零件的表面余量也可以设置为负值，例如一般在加工电极时可以通过设定负的表面余量值来实现放电间隙。需要注意的是：为了得到准确的模具尺寸，设定的负的表面余量的绝对值需小于刀具的圆角半径值。使用平底刀设定负的表面余量时，不能得到准确的电极放电间隙。
3、 保护面余量
保护面余量一般包括保护面偏移和保护面抬高。目前版本中的保护面余量是指保护面偏移量，即保护面的表面预留量；保护面抬高是指将选择的保护面沿Z向往上抬高一个数值。
JDPaint5.50软件中的曲面精加工、曲面清根加工、旋转雕刻、导动加工、插铣加工等曲面加工方式均支持保护面功能。
一般来说，选择平坦面为保护面加工陡峭侧壁时，设定保护面余量小于加工面表面余量值约0.01～0.02mm，并将保护面抬高；而选择陡峭侧壁为保护面加工平坦面时，只需设定保护面余量大于表面余量值约0.01～0.02mm；表面余量与保护面余量还需满足的关系为：表面余量与保护面余量之间的差值要大于2倍的加工精度。
下面以型腔模具为例来说明如何设定保护面余量和保护面抬高值；
1）在加工型腔侧壁时，一般选择分型面为保护面，为了补偿保护面和加工面之间的边界不一致造成的裁剪误差，需设定保护面余量值稍小于表面余量值，这样侧壁的加工路径会更加完整和光顺；比较下图2(a)(b)所示的精加工型腔侧壁时的等高路径质量，分别设定的保护面余量为0和–0.02。
a）保护面余量为0 b）保护面余量为﹣0.02 c）保护面余量为﹣0.02，抬高为0.04
图2 不同保护面余量和保护面抬高等高路径对比
为了使加工路径质量更好，建议在生成路径之前将曲面模型进行曲面边界缝合（详情可参考第19期信息简报《曲面边界缝合的应用》）。
需要注意的是此时保护面余量设为负值的时候，必须要把保护面抬高设为正值，否则会造成保护面过切。使用保护面抬高，还可以减少或消除球头刀在保护面与加工面的边界处路径的反圆角，如图2（c）所示。保护面抬高的值一般设为2倍的保护面余量值，保护面抬高一般为正值。
2）在加工型腔模具的底面时，为了使刀具不致于碰到已加工好侧壁上，一般选择侧壁曲面为保护面，并且需设定保护面余量稍大于加工面的表面余量值；比如精加工底面时，常设定保护面余量为0.01～0.02，而不必再设定保护面抬高值，如图3所示；
a）加工示意图 b）实际加工路径
图3 保护面余量大于加工面表面余量
4、 电极加工余量
JDPaint5.50软件可以直接设定电极加工时的“平动量”和“放电间隙”数值，省去了通过刀具和负的表面余量设置平动量和放电间隙的麻烦。
1） 电极加工的平动量
电极加工的平动量是电火花加工进行平动加工时电极的运动轨道间隙。设置该参数值时需要注意以下两点：
1 球头刀和锥球刀加工时不能设置电极加工的平动量；
2 平动量的值要小于刀具底面平底直径的一半。
2）电极加工的放电间隙
电极加工的放电间隙即电火花间隙，是指进行放电加工时电极与工件之间存在的一个小的间隙，用于在此产生电火花。设置该参数值时，需要注意以下两点：
1 平底刀不能设定电极加工的放电间隙；
2 必须满足：表面余量 + 刀具的圆角半径 > 放电间隙。
2006年11月27日
本文档为【JDPAINT5.5加工余量的使用】，请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑，
图片更改请在作品中右键图片并更换，文字修改请直接点击文字进行修改，也可以新增和删除文档中的内容。
该文档来自用户分享，如有侵权行为请发邮件ishare@vip.sina.com联系网站客服，我们会及时删除。
[版权声明] 本站所有资料为用户分享产生，若发现您的权利被侵害，请联系客服邮件isharekefu@iask.cn，我们尽快处理。
本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权，请谨慎使用。
网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽..)目的在于配合国家政策宣传，仅限个人学习分享使用，禁止用于任何广告和商用目的。
浙公网安备 33021202002483