混合编程法在胶木茶盘加工中的应用

刘 刚，陈志祥

（无锡工艺职业技术学院 214206）

0 引言

胶木茶盘永不开裂，市场上多见的竹制类或木制类茶盘，都有一定的使用期限，石质类茶盘不裂却容易磨损或磕碰爱壶，而此盘则兼具两者之优点。是近年来受很多壶友所追捧的一种新型茶具。如图1所示

胶木茶盘它具有不开裂、不伤壶、出水留畅等优势。但因其材料与结构特殊，加工较为困难。本文将以400mm*600mm的胶木茶盘为例，从它的结构、加工工艺等方面进行分析，提供一个高效、安全、合理的加工方法。

1 胶木茶盘的结构

图1

图2

胶木茶盘采用整张酚醛树脂板为原材料，四周留有宽16mm的围挡边，其中间抠出368mm*568mm储水腔，深度为13mm。为了出水流畅，中间设计加工出斜面出水引流槽32条，斜面出水引流槽高低落差为9mm，槽宽6mm。在出水引流槽的最低端，加工出一条宽20mm，高低落差20的出水槽，以便茶水可以经该条槽流出。其结构如图2所示

2 胶木茶盘的加工工艺

酚醛树脂板其自身硬度较高和材料特殊，如果加工过程中散热不好，会影响其材料本身属性。因此我们采用小被吃刀量，高走刀速度，选用价格较低的雕刻机来加工。

3 胶木茶盘加工程序编制

胶木茶盘四周边结构简单，我们可以采用手工编程。储水腔需要分层加工，背吃刀量为0.5mm，如果用手工编程的话较为耗时，可以借助CAXA制造工程师进行编程。斜面出水槽由于有高低落差，又要分层加工，手工编程较难。CAXA制造工程师里没有单线加工模块，这时可以借助于北京精雕软件中的单线雕刻功能，来编制斜面出水槽程序。我们不管用那种编程方式进行编程，最好都采用茶盘的中心点来作为编程零点，这样在不同的工序中，不会发生由于编程零点不统一而引发的安全事故。

3.1 手工编程

该茶盘的四周主要有直线和圆弧倒角组成，结构相当简单。只要采用手工编程就能解决。

图3

图4

3.2 CAXA制造工程师编程

首先我们在CAXA制造工程师中绘制出储水腔图形。如图3所示

然后选择CAXA制造工程师中常用加工功能中的平面区域粗加工，这时会跳出参数设置对话框，具体参数设置如图4所示

点击确定按钮后，软件自动生成出加工轨迹。效果如图5所示

图5

图6

接下来只要利用加工中的后置处理功能将生成的轨迹转换成G代码就可以了。

平面区域粗加工适合生成具有多个岛的平面区域的刀具轨迹。适合2/2.5轴粗加工，与区域式粗加工类似，所不同的是该功能支持轮廓和岛屿的分别清根设置，可以单独设置各自的余量、补偿及上下刀信息。最明显的就是该功能轨迹生成速度较快。

在设置参数的时候，要注意轮廓ON/TO/PAST的选择，分别代表刀具轨迹过切、欠切和正好在轮廓线上。在做该茶盘的时候，由于刀具轨迹描述的是刀具中心的位置，因此我们应该让出一个刀具半径，所以选择TO。另外切削用量的选择是根据机床和刀具进行设定的。刀具设定的尺寸为加工中实际刀具的大小。

3.3 北京精雕雕刻软件编程

加工斜面引流槽采用直径6mm的球头刀，分层往复的加工方法加工。所以我们在绘制图形的时候只有绘制出槽的中心线就可以了，不需要绘制出整个茶盘的形状。这样可以简化图形，减少造型的时间。

首先在曲面造型工具中绘制出茶盘斜面引流槽的中心线。如图6所示

图7

图8

由于此线条z向有变化，在绘制的时候应采用坐标输入点的方式绘制。用点捕捉的方式不能完成。

绘制的这条曲线就是刀具的中心轨迹线，刀具按照这条曲线的位置进行分层加工。具体的刀具轨迹生成办法如下：

选择刀具路径轨迹功能模块中的刀具路径刀具向导功能生成刀具轨迹。具体设置参数如图7所示

刀具轨迹生成结果如图8所示

需要注意的是加工方法一定要选单线雕刻，刀具参数定义为实际用的刀具。轨迹生成后可以通过后置处理将轨迹转化为机床通用的G代码。

3.4 程序组合优化

将手工编制的程序、CAXA制造工程师生成的程序和北京精雕生成的程序组合到一起。要把三个程序中程序头格式修改为机床通用的格式，并要确定三个程序的编程零点是统一的。根据实际加工情况，调整机床床进给量、主轴转速等加工参数。

4 结束语

混合编程法就是将手工编程和各软件自动编程针对不同的产品的编程，取其最合理最简单的编程方法。打破之前编程方法单一带来的复杂情况。通过这种编程方法，可以最大的发挥各编程方法的优点，以简化编程。达到节省编程时间，简化编程难度和提高生产效率作用。