数控加工技术的基础知识

6．高速加工对加工编程的要求

为了避免高速加工过程中机床惯性的影响，理论上只要在切削过程中不改变进给方向就可以了，但是实际上这是不可能实现的，改变进给方向不可避免的经常使用，这就给编写加工程序出了一个难题。因此，需要选择合适的走刀方法来解决这一问题，以生成安全、有效和精确的刀具路径和理想的曲面精度。一般是尽量在空走刀的时候换向，在改变进给方向之前降低进给速度。另外，只要有可能尽量保持切削条件的恒定性也是非常重要的。因为，不同刀具载荷能够引起刀具产生偏差，这会降低工件精度，曲面精度和刀具寿命。

7．高速加工对CAM软件的要求

在高速加工中，加工程序的编制往往需要借助于CAM软件来实现的。高速加工的一些理念也许容易被人们接受，但是如何在CAM软件环境下，把这些理念落实到编程过程中，不仅需要掌握CAM软件常用的功能，同时需要注意软件中的一些特殊参数的设置。当前流行的很多CAM软件并不是专门为高速切削加工定制的，在实现某些工艺要求时，需要了解所用的CAM软件的功能。一般认为，CAM系统除应当具有对高速切削加工过程的分析功能外，还应有自动特征识别功能、具有很高的计算编程速度、能够对刀具干涉进行检验、具有进给速率优化处理功能、具有符合加工要求的丰富的加工策略、应能保持刀具轨迹的平稳、具有自动识别粗加工剩余材料的功能和具有高速、精确的模拟加工等功能。

高速切削加工工艺规划

安全、高效和高质量是高速切削的主要目标。高速加工按目的分为两种情况：以实现单位时间最大去除量为目的的高速加工和以实现单位时间最大加工表面为目的的高速加工。前者用于粗加工，后者用于精加工。以铣削加工为例，对于一个高速铣削加工任务来说，要把粗加工、半精加工和精加工作为一个整体考虑，设计出一个合理的加工方案。从总体上达到高效率和高质量的要求，充分发挥高速铣削的优势，这就是高速铣削工艺设计的原则。

1．粗加工

粗加工的目标是追求单位时间的最大切除量，表面质量和轮廓精度要求不高，重要的是让机床平稳的工作，避免切削方向和载荷急剧变化。

为了防止切削时速度矢量方向的突然改变，在刀具轨迹拐角处需要增加圆弧过渡，避免出现尖锐拐角。所有进刀、退刀、步距和非切削运动的过渡也都尽可能圆滑。如在平面铣削时，可采用螺旋或倾斜方式的垂直进退刀运动、圆弧方式的水平进退刀运动；而在曲面轮廓铣削中，使用切圆弧的进退刀运动等。

2．半精加工

半精加工的目的是把前道工序加工后的残留加工面变得平滑，同时去除拐角处的多余材料，在工件加工表面上留下一层比较均匀的余量，为精加工的高速切削做准备。半精加工应沿着粗加工后的棱状轮廓进行铣削，以便使切入过程稳定，并减少切削力波动对刀具的不利影响。另外，半精加工时刀具的切削应尽量连续，避免频繁的进退刀。

3．精加工

精加工的目的是按照零件的设计要求，达到较好的表面质量和轮廓精度。精加工的刀位轨迹紧贴零件表面，要求平稳、圆滑，没有剧烈的方向改变。同时，精加工中需要对工艺参数进行优化。

高速切削加工是当今制造业中一项快速发展的技术，高速切削加工正成为一种新的切削加工理念，被认为是21世纪机械加工工艺中最重要的手段。高速切削加工虽然具备很多优点，但其加工成本较高的缺点也是显而易见的。为了降低成本，就需要对工件的整个加工流程进行合理的安排。在高速切削加工中，机床、夹具、刀具、数控系统及软件等只是必要装备，加工工艺方法及参数设定等因素才是直接影响加工是否成功的重要因素。这些因素需要经验的积累及反复实践和总结，才能真正发挥出高速切削加工的优势。