一碟嘴、前言

    在現(xiàn)代模具生產(chǎn)中溪食，隨著對(duì)塑件的美觀度及功能要求得越來(lái)越高，塑件內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得越來(lái)越復(fù)雜娜扇，模具的外形設(shè)計(jì)也日趨復(fù)雜错沃，自由曲面所占比例不斷增加，相應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)也設(shè)計(jì)得越來(lái)越復(fù)雜雀瓢。這些都對(duì)模具加工技術(shù)提出了更高要求枢析，不僅應(yīng)保證高的制造精度和表面質(zhì)量，而且要追求加工表面的美觀刃麸。隨著對(duì)高速加工技術(shù)研究的不斷深入醒叁，尤其在加工機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)泊业、刀具系統(tǒng)把沼、CAD/CAM軟件等相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展的推動(dòng)下，高速加工技術(shù)已越來(lái)越多地應(yīng)用于模具型腔的加工與制造中。

    數(shù)控高速切削加工作為模具制造中最為重要的一項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)饮睬，是集高效层筹、優(yōu)質(zhì)、低耗于一身的先進(jìn)制造技術(shù)清截。相對(duì)于傳統(tǒng)的切削加工风踪，其切削速度、進(jìn)給速度有了很大的提高弧蜒，而且切削機(jī)理也不相同也菊。高速切削使切削加工發(fā)生了本質(zhì)性的飛躍，其單位功率的金屬切除率提高了30%~40%砰穗，切削力降低了30%揽宵，刀具的切削壽命提高了70%，留于工件的切削熱大幅度降低渣么，低階切削振動(dòng)幾乎消失脐拄。隨著切削速度的提高，單位時(shí)間毛坯材料的去除率增加了蛋鸡，切削時(shí)間減少了醇樱，加工效率提高了，從而縮短了產(chǎn)品的制造周期弓候，提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力郎哭。同時(shí)，高速加工的小量快進(jìn)使切削力減少了菇存，切屑的高速排出減少了工件的切削力和熱應(yīng)力變形夸研，提高了剛性差和薄壁零件切削加工的可能性。由于切削力的降低依鸥，轉(zhuǎn)速的提高使切削系統(tǒng)的工作頻率遠(yuǎn)離機(jī)床的低階固有頻率亥至，而工件的表面粗糙度對(duì)低階頻率最為敏感，由此降低了表面粗糙度贱迟。在模具的高淬硬鋼件(HRC45~HRC65)的加工過(guò)程中姐扮，采用高速切削可以取代電加工和磨削拋光的工序，從而避免了電極的制造和費(fèi)時(shí)的電加工关筒，大幅度減少了鉗工的打磨與拋光量溶握。對(duì)于一些市場(chǎng)上越來(lái)越需要的薄壁模具工件杯缺，高速銑削也可順利完成蒸播，而且在高速銑削CNC加工中心上，模具一次裝夾可完成多工步加工萍肆。

    高速加工技術(shù)對(duì)模具加工工藝產(chǎn)生了巨大影響袍榆，改變了傳統(tǒng)模具加工采用的“退火→銑削加工→熱處理→磨削”或“電火花加工→手工打磨、拋光”等復(fù)雜冗長(zhǎng)的工藝流程笆犀，甚至可用高速切削加工替代原來(lái)的全部工序柜步。高速加工技術(shù)除可應(yīng)用于淬硬模具型腔的直接加工(尤其是半精加工和精加工)外判原，在EDM電極加工、快速樣件制造等方面也得到了廣泛應(yīng)用冲或。大量生產(chǎn)實(shí)踐表明今天，應(yīng)用高速切削技術(shù)可節(jié)省模具后續(xù)加工中約80%的手工研磨時(shí)間，節(jié)約加工成本費(fèi)用近30%腌棒，模具表面加工精度可達(dá)1 m置悦，刀具切削效率可提高1倍。

二隧蜀、高速銑削加工機(jī)床

    高速切削技術(shù)是切削加工技術(shù)的主要發(fā)展方向之一捂旨，它隨著CNC技術(shù)、微電子技術(shù)素矛、新材料和新結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展而邁上更高的臺(tái)階憨琅。由于模具加工的特殊性以及高速加工技術(shù)的自身特點(diǎn)，對(duì)模具高速加工的相關(guān)技術(shù)及工藝系統(tǒng)(加工機(jī)床撒蟀、數(shù)控系統(tǒng)叙谨、刀具等)提出了比傳統(tǒng)模具加工更高的要求。

    1. 高穩(wěn)定性的機(jī)床支撐部件

    高速切削機(jī)床的床身等支撐部件應(yīng)具有很好的動(dòng)保屯、靜剛度唉俗，熱剛度和最佳的阻尼特性。大部分機(jī)床都采用高質(zhì)量配椭、高剛性和高抗張性的灰鑄鐵作為支撐部件材料虫溜，有的機(jī)床公司還在底座中添加高阻尼特性的聚合物混凝土，以增加其抗振性和熱穩(wěn)定性股缸，這不但可保證機(jī)床精度穩(wěn)定衡楞，也可防止切削時(shí)刀具振顫。采用封閉式床身設(shè)計(jì)敦姻，整體鑄造床身瘾境，對(duì)稱(chēng)床身結(jié)構(gòu)并配有密布的加強(qiáng)筋等也是提高機(jī)床穩(wěn)定性的重要措施。一些機(jī)床公司的研發(fā)部門(mén)在設(shè)計(jì)過(guò)程中镰惦，還采用模態(tài)分析和有限元結(jié)構(gòu)計(jì)算等迷守，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，使機(jī)床支撐部件更加穩(wěn)定可靠娩伴。

    2. 機(jī)床主軸

    高速機(jī)床的主軸性能是實(shí)現(xiàn)高速切削加工的重要條件脯纽。高速切削機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速范圍為10000~100000m/min，主軸功率大于15kW靠牙。通過(guò)主軸壓縮空氣或冷卻系統(tǒng)控制刀柄和主軸間的軸向間隙不大于0.005mm尽架。還要求主軸具有快速升速、在指定位置快速準(zhǔn)停的性能(即具有極高的角加減速度)，因此高速主軸常采用液體靜壓軸承式糜罢、空氣靜壓軸承式熏虱、熱壓氮化硅（Si3N4）陶瓷軸承磁懸浮軸承式等結(jié)構(gòu)形式。潤(rùn)滑多采用油氣潤(rùn)滑蛹吱、噴射潤(rùn)滑等技術(shù)浓盐。主軸冷卻一般采用主軸內(nèi)部水冷或氣冷。

    3. 機(jī)床驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

    為滿足模具高速加工的需要晨每，高速加工機(jī)床的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有下列特性：

    (1) 高的進(jìn)給速度演苍。研究表明，對(duì)于小直徑刀具梗爸，提高轉(zhuǎn)速和每齒進(jìn)給量有利于降低刀具磨損氧吐。目前常用的進(jìn)給速度范圍為20~30m/min，如采用大導(dǎo)程滾珠絲杠傳動(dòng)末盔，進(jìn)給速度可達(dá)60m/min筑舅；采用直線電機(jī)則可使進(jìn)給速度達(dá)到120m/min。

    (2)高的加速度陨舱。對(duì)三維復(fù)雜曲面廓形的高速加工要求驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有良好的加速度特性翠拣，要求提供高速進(jìn)給的驅(qū)動(dòng)器(快進(jìn)速度約40m/min，3D輪廓加工速度為10m/min)游盲，能夠提供0.4m/s2到10m/s2的加速度和減速度误墓。

    機(jī)床制造商大多采用全閉環(huán)位置伺服控制的小導(dǎo)程、大尺寸益缎、高質(zhì)量的滾珠絲杠或大導(dǎo)程多頭絲杠谜慌。隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)的直線電動(dòng)機(jī)已經(jīng)問(wèn)世莺奔，并成功應(yīng)用于CNC機(jī)床欣范。先進(jìn)的直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)使CNC機(jī)床不再有質(zhì)量慣性、超前令哟、滯后和振動(dòng)等問(wèn)題恼琼，加快了伺服響應(yīng)速度，提高了伺服控制精度和機(jī)床加工精度瓜收。

    4. 數(shù)控系統(tǒng)

    先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)是保證模具復(fù)雜曲面高速加工質(zhì)量和效率的關(guān)鍵因素翼抡，模具高速切削加工對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的基本要求為：

    (1) 高速的數(shù)字控制回路(Digital control loop)，包括：32位或64位并行處理器及1.5Gb以上的硬盤(pán)箭雪；極短的直線電機(jī)采樣時(shí)間响奋。

    (2)速度和加速度的前饋控制(Feed forward control)；數(shù)字驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的爬行控制(Jerk control)宽舱。

    (3) 先進(jìn)的插補(bǔ)方法( 基于NURBS的樣條插補(bǔ))民沈，以獲得良好的表面質(zhì)量还凸、精確的尺寸和高的幾何精度荸脂。

    (4)預(yù)處理(Look-ahead)功能浸速。要求具有大容量緩沖寄存器，可預(yù)先閱讀和檢查多個(gè)程序段(如DMG機(jī)床可多達(dá)500個(gè)程序段奕辖，Simens系統(tǒng)可達(dá)1000~2000個(gè)程序段)就灸，以便在被加工表面形狀(曲率)發(fā)生變化時(shí)可及時(shí)采取改變進(jìn)給速度等措施以避免過(guò)切等。

    (5)誤差補(bǔ)償功能鲫肿，包括因直線電機(jī)泡嘴、主軸等發(fā)熱導(dǎo)致的熱誤差補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償逆济、測(cè)量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償?shù)裙δ堋?此外酌予，模具高速切削加工對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速度的要求也很高。

    (6) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口奖慌， 如RS232串行口的傳輸速度為19.2kb抛虫，而許多先進(jìn)的加工中心均已采用以太局域網(wǎng)(Ethernet)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，速度可達(dá)200kb简僧。

    5. 冷卻潤(rùn)滑

    高速加工采用帶涂層的硬質(zhì)合金刀具建椰，在高速、高溫的情況下不用切削液岛马，切削效率更高棉姐。這是因?yàn)椋恒娤髦鬏S高速旋轉(zhuǎn)，切削液若要達(dá)到切削區(qū)啦逆，首先要克服極大的離心力伞矩；即使它克服了離心力進(jìn)入切削區(qū)，也可能由于切削區(qū)的高溫而立即蒸發(fā)夏志，冷卻效果很小甚至沒(méi)有扭吁；同時(shí)切削液會(huì)使刀具刃部的溫度激烈變化，容易導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生跃恍，所以要采用油/氣冷卻潤(rùn)滑的干式切削方式袱黎。這種方式可以用高壓氣體迅速吹走切削區(qū)產(chǎn)生的切削，從而將大量的切削熱帶走态置，同時(shí)經(jīng)霧化的潤(rùn)滑油可以在刀具刃部和工件表面形成一層極薄的微觀保護(hù)膜道夭，可有效地延長(zhǎng)刀具壽命并提高零件的表面質(zhì)量。

三垄获、高速切削加工的刀柄和刀具

    由于高速切削加工時(shí)離心力和振動(dòng)的影響倾断，要求刀具具有很高的幾何精度和裝夾重復(fù)定位精度以及很高的剛度和高速動(dòng)平衡的安全可靠性。由于高速切削加工時(shí)較大的離心力和振動(dòng)等特點(diǎn)彻虾，傳統(tǒng)的7:24錐度刀柄系統(tǒng)在進(jìn)行高速切削時(shí)表現(xiàn)出明顯的剛性不足守皆、重復(fù)定位精度不高歪低、軸向尺寸不穩(wěn)定等缺陷，主軸的膨脹引起刀具及夾緊機(jī)構(gòu)質(zhì)心的偏離砸镀，影響刀具的動(dòng)平衡能力盔曼。目前應(yīng)用較多的是HSK高速刀柄和國(guó)外現(xiàn)今流行的熱脹冷縮緊固式刀柄。熱脹冷縮緊固式刀柄有加熱系統(tǒng)唱逢，刀柄一般都采用錐部與主軸端面同時(shí)接觸吴侦，其剛性較好，但是刀具可換性較差坞古，一個(gè)刀柄只能安裝一種連接直徑的刀具备韧。由于此類(lèi)加熱系統(tǒng)比較昂貴，在初期時(shí)采用HSK類(lèi)的刀柄系統(tǒng)即可痪枫。當(dāng)企業(yè)的高速機(jī)床數(shù)量超過(guò)3臺(tái)以上時(shí)织堂，采用熱脹冷縮緊固式刀柄比較合適。

    刀具是高速切削加工中最活躍重要的因素之一奶陈，它直接影響著加工效率易阳、制造成本和產(chǎn)品的加工精度。刀具在高速加工過(guò)程中要承受高溫尿瞭、高壓闽烙、摩擦、沖擊和振動(dòng)等載荷声搁，高速切削刀具應(yīng)具有良好的機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性黑竞，即具有良好的抗沖擊、耐磨損和抗熱疲勞的特性尤吟。高速切削加工的刀具技術(shù)發(fā)展速度很快拘能，應(yīng)用較多的如金剛石(PCD)、立方氮化硼(CBN)翁骗、陶瓷刀具侣沐、涂層硬質(zhì)合金、(碳)氮化鈦硬質(zhì)合金TIC(N)等引笛。

    在加工鑄鐵和合金鋼的切削刀具中笆低，硬質(zhì)合金是最常用的刀具材料。硬質(zhì)合金刀具耐磨性好决毕，但硬度比立方氮化硼和陶瓷低忌挺。為提高硬度和表面光潔度，采用刀具涂層技術(shù)留满，涂層材料為氮化鈦(TiN)嫂藏、氮化鋁鈦(TiALN)等。涂層技術(shù)使涂層由單一涂層發(fā)展為多層喻谭、多種涂層材料的涂層峻胞，已成為提高高速切削能力的關(guān)鍵技術(shù)之一答渔。直徑在10~40mm范圍內(nèi)，且有碳氮化鈦涂層的硬質(zhì)合金刀片能夠加工洛氏硬度小于42的材料侥涵，而氮化鈦鋁涂層的刀具能夠加工洛氏硬度為42甚至更高的材料沼撕。高速切削鋼材時(shí)，刀具材料應(yīng)選用熱硬性和疲勞強(qiáng)度高的P類(lèi)硬質(zhì)合金独令、涂層硬質(zhì)合金端朵、立方氮化硼（CBN）與CBN復(fù)合刀具材料（WBN）等好芭。切削鑄鐵燃箭，應(yīng)選用細(xì)晶粒的K類(lèi)硬質(zhì)合金進(jìn)行粗加工，選用復(fù)合氮化硅陶瓷或聚晶立方氮化硼（PCNB）復(fù)合刀具進(jìn)行精加工舍败。精密加工有色金屬或非金屬材料時(shí)招狸，應(yīng)選用聚晶金剛石PCD或CVD金剛石涂層刀具。選擇切削參數(shù)時(shí)邻薯，針對(duì)圓刀片和球頭銑刀裙戏，應(yīng)注意有效直徑的概念。高速銑削刀具應(yīng)按動(dòng)平衡設(shè)計(jì)制造厕诡。刀具的前角比常規(guī)刀具的前角要小累榜，后角略大。主副切削刃連接處應(yīng)修圓或?qū)Ы翘确猓瑏?lái)增大刀尖角癣辉，防止刀尖處熱磨損。應(yīng)加大刀尖附近的切削刃長(zhǎng)度和刀具材料體積帚萧，提高刀具剛性传起。在保證安全和滿足加工要求的條件下，刀具懸伸盡可能短赔膳，刀體中央韌性要好掺挺。刀柄要比刀具直徑粗壯，連接柄呈倒錐狀诸谨，以增加其剛性狰丝。盡量在刀具及刀具系統(tǒng)中央留有冷卻液孔。球頭立銑刀要考慮有效切削長(zhǎng)度颖脸，刃口要盡量短化团，兩螺旋槽球頭立銑刀通常用于粗銑復(fù)雜曲面，四螺旋槽球頭立銑刀通常用于精銑復(fù)雜曲面钢老。

四湾关、模具高速加工工藝及策略

    高速加工包括以去除余量為目的的粗加工、殘留粗加工猎塞，以及以獲取高質(zhì)量的加工表面及細(xì)微結(jié)構(gòu)為目的的半精加工试读、精加工和鏡面加工等杠纵。

    1. 粗加工

    模具粗加工的主要目標(biāo)是追求單位時(shí)間內(nèi)的材料去除率，并為半精加工準(zhǔn)備工件的幾何輪廓钩骇。高速加工中的粗加工所應(yīng)采取的工藝方案是高切削速度比藻、高進(jìn)給率和小切削用量的組合。等高加工方式是眾多CAM軟件普遍采用的一種加工方式倘屹。應(yīng)用較多的是螺旋等高和等Z軸等高兩種方式银亲，也就是在加工區(qū)域僅一次進(jìn)刀，在不抬刀的情況下生成連續(xù)光滑的刀具路徑纽匙，進(jìn)务蝠、退刀方式采用圓弧切入、切出烛缔。螺旋等高方式的特點(diǎn)是馏段，沒(méi)有等高層之間的刀路移動(dòng)，可避免頻繁抬刀践瓷、進(jìn)刀對(duì)零件表面質(zhì)量的影響及機(jī)械設(shè)備不必要的耗損亭颈。對(duì)陡峭和平坦區(qū)域分別處理，計(jì)算適合等高及適合使用類(lèi)似3D偏置的區(qū)域叶刮，并且可以使用螺旋方式悠蹬，在很少抬刀的情況下生成優(yōu)化的刀具路徑，獲得更好的表面質(zhì)量搓捅。在高速加工中跛拌，一定要采取圓弧切入、切出連接方式儿猪，以及拐角處圓弧過(guò)渡派暴，避免突然改變刀具進(jìn)給方向，禁止使用直接下刀的連接方式相梳，避免將刀具埋入工件咏逛。加工模具型腔時(shí)，應(yīng)避免刀具垂直插入工件奢惋，而應(yīng)采用傾斜下刀方式(常用傾斜角為20°~30°)预隆，最好采用螺旋式下刀以降低刀具載荷。加工模具型芯時(shí)啸盲，應(yīng)盡量先從工件外部下刀然后水平切入工件膳灶。刀具切入、切出工件時(shí)應(yīng)盡可能采用傾斜式(或圓弧式)切入立由、切出轧钓，避免垂直切入、切出锐膜。采用攀爬式切削可降低切削熱毕箍，減小刀具受力和加工硬化程度弛房，提高加工質(zhì)量。

    2. 半精加工

    模具半精加工的主要目標(biāo)是使工件輪廓形狀平整而柑，表面精加工余量均勻文捶，這對(duì)于工具鋼模具尤為重要，因?yàn)樗鼘⒂绊懢庸r(shí)刀具切削層面積的變化及刀具載荷的變化媒咳，從而影響切削過(guò)程的穩(wěn)定性及精加工表面質(zhì)量粹排。

    粗加工是基于體積模型，精加工則是基于面模型涩澡。以前開(kāi)發(fā)的CAD/CAM系統(tǒng)對(duì)零件的幾何描述是不連續(xù)的顽耳，由于沒(méi)有描述粗加工后、精加工前加工模型的中間信息酒旷，故粗加工表面的剩余加工余量分布及最大剩余加工余量均是未知的雳犹。因此應(yīng)對(duì)半精加工策略進(jìn)行優(yōu)化以保證半精加工后工件表面具有均勻的剩余加工余量满傍。優(yōu)化過(guò)程包括：粗加工后輪廓的計(jì)算渡表、最大剩余加工余量的計(jì)算、最大允許加工余量的確定伞注、對(duì)剩余加工余量大于最大允許加工余量的型面分區(qū)(如凹槽赐罪、拐角等過(guò)渡半徑小于粗加工刀具半徑的區(qū)域)以及半精加工時(shí)刀心軌跡的計(jì)算等。

    現(xiàn)有的模具高速加工C A D /CAM軟件大都具備剩余加工余量分析功能搜掸，并能根據(jù)剩余加工余量的大小及分布情況采用合理的半精加工策略。如MasterCAM軟件提供了束狀銑削(Pencil milling)和剩余銑削(Rest milling)等方法來(lái)清除粗加工后剩余加工余量較大的角落以保證后續(xù)工序均勻的加工余量。

    3. 精加工

    模具的高速精加工策略取決于刀具與工件的接觸點(diǎn)泉剔，而刀具與工件的接觸點(diǎn)隨著加工表面的曲面斜率和刀具有效半徑的變化而變化宏查。對(duì)于由多個(gè)曲面組合而成的復(fù)雜曲面加工，應(yīng)盡可能在一個(gè)工序中進(jìn)行連續(xù)加工疾隙，而不是對(duì)各個(gè)曲面分別進(jìn)行加工畜股，以減少抬刀、下刀的次數(shù)鸯两。然而闷旧，由于加工中表面斜率的變化，如果只定義加工的側(cè)吃刀量(Step over)钧唐，就可能造成在斜率不同的表面上實(shí)際步距不均勻忙灼，從而影響加工質(zhì)量。

    一般情況下钝侠，精加工曲面的曲率半徑應(yīng)大于刀具半徑的1.5倍该园，以避免進(jìn)給方向的突然轉(zhuǎn)變。在模具的高速精加工中帅韧，在每次切入里初、切出工件時(shí)父腕，進(jìn)給方向的改變應(yīng)盡量采用圓弧或曲線轉(zhuǎn)接，避免采用直線轉(zhuǎn)接青瀑，以保持切削過(guò)程的平穩(wěn)性璧亮。

    高速精加工策略包括三維偏置、等高精加工和最佳等高精加工斥难、螺旋等高精加工等策略枝嘶。這些策略可保證切削過(guò)程光順、穩(wěn)定蟹梗，確保能快速切除工件上的材料膜暴，得到高精度、光滑的切削表面尚稍。精加工的基本要求是要獲得很高的精度道暑、光滑的零件表面質(zhì)量，輕松實(shí)現(xiàn)精細(xì)區(qū)域的加工竭珊，如小的圓角人蕊、溝槽等。對(duì)許多形狀來(lái)說(shuō)震头，精加工最有效的策略是使用三維螺旋策略锤镀。使用這種策略可避免使用平行策略和偏置精加工策略中會(huì)出現(xiàn)的頻繁的方向改變，從而提高加工速度殊青，減少刀具磨損手索。這個(gè)策略可以在很少抬刀的情況下生成連續(xù)光滑的刀具路徑。這種加工技術(shù)綜合了螺旋加工和等高加工策略的優(yōu)點(diǎn)酣婶，刀具負(fù)荷更穩(wěn)定唱枝，提刀次數(shù)更少，可縮短加工時(shí)間比驻，減小刀具損壞機(jī)率该溯。它還可以改善加工表面質(zhì)量，最大限地減小精加工后手工打磨的需要嫁艇。在許多場(chǎng)合需要將陡峭區(qū)域的等高精加工和平坦區(qū)域三維等距精加工方法結(jié)合起來(lái)使用朗伶。

    數(shù)控編程也要考慮幾何設(shè)計(jì)和工藝安排，在使用CAM系統(tǒng)進(jìn)行高速加工數(shù)控編程時(shí)步咪，除刀具和加工參數(shù)根據(jù)具體情況選擇外论皆，加工方法的選擇和采用的編程策略就成為了關(guān)鍵。一名出色的使用CAD/CAM工作站的編程工程師應(yīng)該同時(shí)也是一名合格的設(shè)計(jì)與工藝師猾漫，他應(yīng)對(duì)零件的幾何結(jié)構(gòu)有一個(gè)正確的理解点晴，具備對(duì)于理想工序安排以及合理刀具軌跡設(shè)計(jì)的知識(shí)和概念。

五、高速切削數(shù)控編程

    高速銑削加工對(duì)數(shù)控編程系統(tǒng)的要求越來(lái)越高粒督，價(jià)格昂貴的高速加工設(shè)備對(duì)軟件提出了更高的安全性和有效性要求陪竿。高速切削有著比傳統(tǒng)切削特殊的工藝要求，除了要有高速切削機(jī)床和高速切削刀具外屠橄，具有合適的CAM編程軟件也是至關(guān)重要的播窒。數(shù)控加工的數(shù)控指令包含了所有的工藝過(guò)程，一個(gè)優(yōu)秀的高速加工CAM編程系統(tǒng)應(yīng)具有很高的計(jì)算速度筷资、較強(qiáng)的插補(bǔ)功能挨这、全程自動(dòng)過(guò)切檢查及處理能力、自動(dòng)刀柄與夾具干涉檢查胃宰、進(jìn)給率優(yōu)化處理功能嘹冀、待加工軌跡監(jiān)控功能、刀具軌跡編輯優(yōu)化功能和加工殘余分析功能等垦适。高速切削編程首先要注意加工方法的安全性和有效性朽突；其次，要盡一切可能保證刀具軌跡光滑平穩(wěn)矛塑，這會(huì)直接影響加工質(zhì)量和機(jī)床主軸等零件的壽命析口；最后，要盡量使刀具載荷均勻借街，這會(huì)直接影響刀具的壽命惦参。

    1. CAM系統(tǒng)應(yīng)具有很高的計(jì)算編程速度

    高速加工中采用非常小的進(jìn)給量與切深，其N(xiāo)C程序比對(duì)傳統(tǒng)數(shù)控加工程序要大得多听想，因而要求軟件計(jì)算速度要快，以節(jié)省刀具軌跡編輯和優(yōu)化編程的時(shí)間马胧。

    2. 全程自動(dòng)防過(guò)切處理能力及自動(dòng)刀柄干涉檢查能力

    高速加工以傳統(tǒng)加工近10倍的切削速度進(jìn)行加工汉买，一旦發(fā)生過(guò)切對(duì)機(jī)床、產(chǎn)品和刀具將產(chǎn)生災(zāi)難性的后果佩脊，所以要求其CAM系統(tǒng)必須具有全程自動(dòng)防過(guò)切處理的能力及自動(dòng)刀柄與夾具干涉檢查蛙粘、繞避功能。系統(tǒng)能夠自動(dòng)提示最短夾持刀具長(zhǎng)度威彰，并自動(dòng)進(jìn)行刀具干涉檢查出牧。

    3. 豐富的高速切削刀具軌跡策略

    高速加工對(duì)加工工藝走刀方式比傳統(tǒng)方式有著特殊要求，為了能夠確保最大的切削效率歇盼，又保證在高速切削時(shí)加工的安全性舔痕，CAM系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)加工瞬時(shí)余量的大小自動(dòng)對(duì)進(jìn)給率進(jìn)行優(yōu)化處理，能自動(dòng)進(jìn)行刀具軌跡編輯優(yōu)化豹缀、加工殘余分析并對(duì)待加工軌跡監(jiān)控伯复，以確保高速加工刀具受力狀態(tài)的平穩(wěn)性，提高刀具的使用壽命。

    采用高速加工設(shè)備之后啸如，對(duì)編程人員的需求量將會(huì)增加品昭，因高速加工工藝要求嚴(yán)格，過(guò)切保護(hù)更加重要影菩，故需花多的時(shí)間對(duì)NC指令進(jìn)行仿真檢驗(yàn)侍融。一般情況下，高速加工編程時(shí)間比一般加工編程時(shí)間要長(zhǎng)得多猜摹。為了保證高速加工設(shè)備足夠的使用率哑暮，需配置更多的CAM人員。現(xiàn)有的CAM軟件电尖，如PowerMILL奕碑、MasterCAM、UnigraphicsNX勺帜、Cimatron等都提供了相關(guān)功能的高速銑削刀具軌跡策略脆号。

六、結(jié)束語(yǔ)

    高速切削技術(shù)是切削加工技術(shù)的主要發(fā)展方向之一晤哩，目前主要應(yīng)用于汽車(chē)工業(yè)和模具行業(yè)寝话，尤其是在加工復(fù)雜曲面的領(lǐng)域、工件本身或刀具系統(tǒng)剛性要求較高的加工領(lǐng)域等侈净，是多種先進(jìn)加工技術(shù)的集成尊勿，其高效、高質(zhì)量為人們所推崇畜侦。它不僅涉及到高速加工工藝元扔，而且還包括高速加工機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)旋膳、高速切削刀具及CAD/CAM技術(shù)等澎语。模具高速加工技術(shù)目前已在發(fā)達(dá)國(guó)家的模具制造業(yè)中普遍應(yīng)用，而在我國(guó)的應(yīng)用范圍及應(yīng)用水平仍有待提高验懊，由于其具有傳統(tǒng)加工無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)擅羞，仍將是今后加工技術(shù)必然的發(fā)展方向。