高速加工中,進(jìn)給速度快汤功、主軸轉(zhuǎn)數(shù)高是表面上大家所看到的現(xiàn)象。當(dāng)前主流的高速加工設(shè)備主軸轉(zhuǎn)數(shù)已經(jīng)普遍超過2萬轉(zhuǎn),更高的可能達(dá)到6萬轉(zhuǎn)或7萬轉(zhuǎn)以上。實際上從切削過程中刀具的每齒切削量來看,高速加工中的每齒切削量與常規(guī)加工基本上差不多,甚至有可能更小兽赁。正是這種高速旋轉(zhuǎn)刀具的前提下,才有高速進(jìn)給實現(xiàn)的可能。在高速切削過程中刀具與材料接觸時的切削機(jī)理,以及如何選擇合適的刀具材料我們不在這里討論,我們關(guān)注的是如何設(shè)置加工參數(shù),使加工程序即能滿足高速加工設(shè)備的要求,又能達(dá)到高效加工的目的冷守。

首先我們看一下高速加工中,需要注意的幾個問題刀崖。關(guān)于加工用的刀具,一般情況下,每個刀具供應(yīng)商都有一些適用于高速加工的專用刀具和刀套；由于主軸高速旋轉(zhuǎn),刀具的動平衡要求較高拍摇。不能滿足高速旋轉(zhuǎn)下動平衡要求的刀具嚴(yán)禁在高速加工中使用亮钦。不同的刀具材料在加工不同的被加工材料的時候,進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)也有差異充活。高速進(jìn)給過程中機(jī)床慣性需要予以考慮,這也是與常規(guī)加工所不同的地方,就想騎自行車不能拐直角彎一樣,高速加工中,轉(zhuǎn)角處需要特別的注意蜂莉。高速加工可以減少零件的變形,但是并不是沒有零件變形存在,因此,零件變形也是需要關(guān)注的一個問題。另外,要注意機(jī)床主軸的功率曲線變化,盡量不要在主軸剛剛啟動階段就進(jìn)行切削,影響主軸的使用壽命混卵。

然后我們看一下高速加工設(shè)備在編程方面的應(yīng)對解決方案映穗。與手工編程的隨意和靈活不同,使用CAM軟件進(jìn)行編程的時候,刀具路徑根據(jù)設(shè)定的編程參數(shù)自動生成,因此相關(guān)編程參數(shù)的設(shè)置尤其重要,這也是本文著重要闡述的內(nèi)容。

根據(jù)被加工材料選擇合適的加工刀具幕随。對于剛接觸機(jī)械加工的人來說是個最難突破的瓶頸,因為工藝經(jīng)驗的積累不可能在短時間內(nèi)完成蚁滋；在高速加工并不普及的今天,同樣也難住了很多有經(jīng)驗的工藝人員,因為以往在常規(guī)加工中積累的經(jīng)驗不適用了。如何解決這個問題呢赘淮？我們可以在CAM軟件中尋找答案泵李。因為CAM軟件作為計算機(jī)進(jìn)行輔助制造的工具平臺,可以充分發(fā)揮計算機(jī)的計算和數(shù)據(jù)容量大的優(yōu)勢。主流的CAM軟件都有一個專家系統(tǒng),在加工編程過程中,該系統(tǒng)可以提供一些幫助玉唉。例如下面的界面中可以看到,軟件提供了可擴(kuò)充的刀具材料庫和被加工材料庫(圖一),編程過程中,一旦選定了某種刀具材料和被加工材料,專家系統(tǒng)就可以給出相應(yīng)的加工參數(shù)(圖二)银悄；這些數(shù)據(jù)是根據(jù)刀具和被加工材料的物理性能結(jié)合實際加工經(jīng)驗而來,應(yīng)該在加工中充分利用這筆來之不易的財富。另外,不同的刀具供應(yīng)商也會針對其產(chǎn)品為用戶提供一些合理的加工參數(shù),可以在加工中借鑒婚拭。實際加工中我們曾經(jīng)使用過的切削參數(shù)也可以輸入到專家系統(tǒng)中,作為經(jīng)驗數(shù)據(jù)使之得以保存和繼承淫雾。

高速加工中,利用CAM軟件進(jìn)行編程時,生成的刀具路徑形狀至關(guān)重要,不僅要求減少極端換向的發(fā)生。同時要求考慮到機(jī)床主軸的負(fù)載情況,一定要在主軸完全啟動達(dá)到最高轉(zhuǎn)速后再切入毛坯材料墅波。在編程過程中,CAM軟件往往通過一些參數(shù)設(shè)置來達(dá)到上述目的簇像。例如在CAM軟件中,通常具有角部處理方式的參數(shù)選項(圖三),從而保證自動生成的刀具路徑不會出現(xiàn)急轉(zhuǎn)彎的情況。型腔加工中,刀具路徑通過“最小半徑”參數(shù)保證了形成零件表面的最外側(cè)圓角半徑不會小于指定值,而中間去除余料部分通過“高速加工角部優(yōu)化”參數(shù)保證圓角過渡,而不是急轉(zhuǎn)彎換向帚棚。在加工型腔的過程中還有一點(diǎn)特別注意,切入時盡量選擇螺旋導(dǎo)入,而不是擺動刀具導(dǎo)入毛坯芋总。因為在刀具擺動過程中需要改變切削方向,這是我們不愿看到的。適當(dāng)?shù)难娱L刀具的導(dǎo)入距離還可以起到確保主軸完全啟動后切入被加工材料的功效兆性。

圖三

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