成建峰，赵猛

1．沈阳云科聚匠教育科技有限公司 辽宁沈阳 110000

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1 序言

在数控铣削加工过程中，有一种常见的情形——封闭区域铣削。目前市面上所使用的铣刀，尤其是直径＞30m m的可转位粗加工铣刀（见图1），大多没有中心切削刃，无竖直切削能力，若竖直下刀铣削，会发生“顶刀”事故，造成刀具损坏。

图1 可转位粗加工铣刀

在加工封闭区域的过程中，为了避免铣刀与工件发生“顶刀”事故，铣削时多采用斜线下刀或螺旋下刀的加工策略，如图2所示。但实际生产过程中受刀具型号、现场复杂工况等因素的影响，加工技术人员基于安全方面的考虑，往往仅凭借经验值来确定斜线下刀或螺旋下刀的参数值（最长切削距离S、最大下切角θ、螺旋线直径Dl、螺距P等），采用这种方式确定的参数值往往比较保守，不利于铣削粗加工时客户对生产效率的追求。本文针对封闭区域铣削加工中常见的两种下刀方式以及其所需的最短下刀距离进行了详细的数学算法推导，并基于Python语言编制了计算机软件用来计算相关下刀参数值，以方便技术人员计算使用。

图2 封闭区域铣削常见下刀方式

2 斜线下刀分析及参数计算

可转位铣刀加工封闭区域时，刀具前刀片的侧刃和底刃、后刀片的底刃是参与切削的接触部分。斜线下刀参数如图3所示，此时前刀片的切削刃与处于后刀片的切削刃间存在着一个深度差h，深度差随着刀具轨迹与工件上表面之间夹角θ的增大而增大。……