■ 西北有色金属研究院腐蚀与防护研究所 （陕西西安 710016） 付 有 骆瑞雪 赵 文 王振宇
摘要：本文介绍了T形槽铣刀在数控机床上的使用，包含刀具的测量，并举例阐述了T形槽铣刀在UG中的编程方法。
T形槽铣刀作为一种加工内槽的成形刀具，在数控铣床上的应用极其广泛，其与立铣刀相比，除刀具长度L、刀具半径R及刀尖圆弧R2参数外，还多了一个刃部长度FL的参数（见图1），因此在使用上，与立铣刀的测刀和数控编程都有很大的差别。
图 1
使用五轴加工中心上的BLUM刀具测量系统对刀具进行测量。采用测刀循环584对T形槽铣刀进行测量。对T形槽铣刀进行测量,可测量出刀具长度L和半径R，程序如图2所示。
按图3所示计算出ROFFS和LOFFS值，并输入机床刀具表中，运行测刀循环584程序，则T形槽铣刀的刀具长度L和半径R将自动赋值到刀具表中。
然后需确定T形槽铣刀的刃部长度FL，因已知刀具长度L，只需测量出刃部上端面长度L1（见图4），则FL=L－L1。
测量L1时采用循环584，但需将Q350改为+3，Q355改为+1（见图4），同时将LOFFS按图5要求改为负值。这是因在测量模式Q350=0时，测量系统先在给定的限制范围内以搜索的方式粗略确定刀长和刀径，随后再进行测量，测量以明→暗的方式执行，即刀具在下降时，挡住镭射光线时，记录该长度为L。当Q350=+3时，测量以暗→明的方式执行，即刀具在下降时，挡住镭射光线时，继续下降直至不遮挡时，记录该长度为L1。特殊功能Q355=-1时，测量系统在刀具后端切刃进行长度测量及在单侧进行半径测量。当Q355=+1时，测量系统在刀具前端切刃进行长度测量及在单侧进行半径测量。
图 2
图 4
图 3
图 5
为避免测量L1时覆盖原刀具长度L，需在刀具表中将刀具号插入一行，编制带索引的刀具编号以保存多个参数（见图6中序号30.1）。然后调用此刀具编号（30.1）并运行测刀循环584，刀具前端长度L1将自动赋值到刀具表中。即可计算出刀具刃部长度FL。
本文使用UG型腔铣对T形槽进行编程加工，在创建刀具时，T形槽铣刀的刃部长度FL按上面计算的数值输入，切削参数选项中需勾选允许底切（见图7），此时几何体中的“指定切削区域”选项将消失（见图8），即无法直接对待加工区域进行指定，只能通过其他方式进行指定。
图 6
图 7
最简单的方法是通过设置毛坯几何体对待加工区域进行指定，即使一个零件上有多个待加工T形槽，也可以通过设置毛坯进行快速、准确的区分，这是因为型腔铣生成刀路的原理是在有毛坯的区域才能生成刀路，没有毛坯的区域将不会产生刀路。所以要加工某处的T形槽，只需给该处设置毛坯即可。
用UG型腔铣对T形槽进行编程加工的关键步骤是对切削层的设置，需对如图8所示T形槽进行说明，图中未注圆角为R1mm。T形槽铣刀参数D=16mm，FL=3mm。
如图9所示，槽宽为5mm，如采用FL=5mm的刀具，则一刀即可加工至尺寸，现FL=3mm则需2刀，第一刀加工T形槽顶部，第二刀加工T形槽底部，切削层设置如图10所示。范围1的范围深度为刀具刃部长度FL+0.001mm，因直接设置成FL不能生成刀路，只有使刀具与槽顶部有间隙才可正常生成刀路，这里将间隙设置为0.001mm，后处理得到的NC程序对加工精度不会产生影响，如果希望得到更准确的NC程序，手动将Z3.001更改为Z3.000即可。
图 8
图 9
图 10
图 11
对于圆角R1，如采用带R1切削刃的成形刀具，则一刀可加工完成，现仍采用以上所用T形槽铣刀进行编程，切削层设置如图11所示，两者区别在于范围1的顶
部设置不同，从图可以看出，不管是用T形槽铣刀的上刃还是下刃进行切削，切削层参数都以刀具下刃为准进行设置。最终刀路如图12所示。
图 12
T形槽铣刀的刃部长度FL是否测量准确，对最终加工结果有直接的影响，也是UG编程时多次使用的一个重要参数。用UG编程加工T形槽的方法有很多种，如平面铣、固定轴轮廓铣等等，其各有自己的优点，需根据不同情况，择优选择。
参考文献：
[1] 杨叔子. 机械加工工艺师手册[M]. 北京：机械工业出版社，2001.
（收稿日期：20170625）
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