三軸銑削(一)

文章日期：2007-10-10 23:37

台灣的市面上常可看到許很多種的CAD/CAM軟體，像法國的CATIA，美國的UG(Unigraphics)、Pro/ Engineer、VISI、Mastercam、 SmartCAM、Surfcam、CAMWorks、WorkNC、(芝加哥)ESPRIT，英國的PowerMILL、EdgeCAM、AlphaCAM，德國的GibCAM、HyperMILL，以色列的Cimatron等等...這些CAD/CAM軟體各有各的本領，除了可以作圖，還可以產出加工用的刀具路徑及CNC程式，高階一點的CAD/CAM軟體還可以做機構動態模擬及應力應變及熱流分析。

相信每種CAM都有它的愛好者及擁護著，而且這些熱情的粉絲都說自己用的CAM最好，造成眾說紛紜而莫衷一是，因此本文就三軸銑削，列出下列常見功能，包括：等高分層銑削、平行銑削、輻射銑削、螺旋銑削、環繞等距銑削、等貝丘高度銑削、夾縫銑削、水平面銑削、淺斜面銑削、陡斜面銑削、變等高分層銑削、流線銑削、投影銑削等加工方法，爾後若有人有興趣學習或比較，也好有所依據。

(1) 等高分層銑削

此法是將工件由上至下，分成多層的等高層來銑削，故因此而命名，在名稱上也有XY-contouring、constant z-level profiling或z-trapezoid的命名；做法上，此法以垂直於Z軸的方向將3D的工件做水平剖切，此水平剖切面與工件表面相交而獲得平行於XY平面的工件的2D輪廓，當工件被由上而下做多次剖切之後便得到許多由上而下排列的工件的2D輪廓，並由這些工件的2D輪廓產生一層一層的刀具路徑，其銑削情況下圖1所示。

圖1(a)是平底端銑刀的等高分層銑削法的實體模擬切削圖，從淺斜(曲)面上的局部放大圖可看出，等高分層銑削法在工件的淺斜(曲)面區域會留有較大的殘料；若改採球底端銑刀來銑削，如圖1(b)所示，則球底端銑刀在淺斜(曲)面上會比平底端銑刀留下較小的殘料，不過，在水平面上銑削則剛好相反，球底端銑刀在水平面上會容易留下刀痕；此外，從圖2的分析，不論是平底或是球底端銑刀，在淺斜(shallow)面上均會留下較大的殘料及較高的貝丘，並且它們在陡斜(steep)面相對地留有較小的殘料及貝丘。

(2) 平行銑削(parallel milling)

等高分層銑削的銑切輪廓是對工件做水平剖切來獲得刀具路徑，而平行銑削的銑切輪廓則是對工件做垂直剖切而得，故又稱"縱走式銑削"，其銑削法如圖4，可以見到銑刀會一直於平行某個垂直面來回銑削。

以平行銑削來銑削工件時，有兩處會留下較大的殘料，一是工件表面與銑削方向夾角小處，二是陡斜(曲)面處，如圖5所示，有時可以改變銑切的方向來避免工件表面與銑削方向夾角小的狀況，不過，並不是每個工件圖形都能成功地避免。

寫到這裡感覺有點太理論，先舉兩個銑削例子來看，大家就能一目瞭然，

下圖是等高分層銑削的實例，

我們可以看到在淺斜(曲)面上有較大的貝丘及粗糙度。

(感謝ㄚ軒的熱心提供)

高分層銑削 V.S. 淺斜(曲)面 V.S. 較大的貝丘及粗糙度01

高分層銑削 V.S. 淺斜(曲)面 V.S. 較大的貝丘及粗糙度02

下圖是等平行銑削的實例，

我們可以看到在陡斜(曲)面上有較大的貝丘及粗糙度。

(感謝ㄚ軒的熱心提供)

今天先介紹這兩種，由於篇幅所限，其餘的待下回分曉。
http://tw.myblog.yahoo.com/cu01joe/article?mid=157&prev=172&next=10&l=f&fid=5

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