1.  引言

　　在如今的市場環(huán)境下怠鲜，模具制造商面臨了諸多不利因素仔拟，商品模具的價格逐步走低南誊，交貨期越來越短厨诸，原材料漲價镶殷，但是對模具質(zhì)量要求更高。許多模具企業(yè)通過引進(jìn)先進(jìn)的高速 加工設(shè)備微酬，提升技術(shù)能力绘趋，擺脫傳統(tǒng)的作業(yè)模式來面對挑戰(zhàn)，贏得市場的機(jī)遇得封。高速加工技 術(shù)極大的提高了模具銑削速度了岸、減少了加工工序與耗時的鉗修工作颗屏，一次加工即可獲得很高 的加工精度和表面質(zhì)量，從而極大地縮短了模具的生產(chǎn)周期造蒋。高速加工技術(shù)隨著高性能數(shù)控加工設(shè)備卑托，刀具技術(shù)以及 CAM 系統(tǒng)的發(fā)展而日益成熟。來自法國的 SESCOI 公司與世界知名的機(jī)床與刀具廠商有著廣泛深入的合作篱辫，其研發(fā)的自動化 CAM 系統(tǒng) WorkNC势粱，通過優(yōu)化的加工策略生成高可靠性，高效率彪珍，高品質(zhì)的刀路來滿足復(fù)雜型面的模具食土、零件、快速成型產(chǎn)品等的高速加工屿拴。

2.  高速加工的優(yōu)點

1. 高速加工的分類
　　模具加工工序通常分為 2 類医熊，一類是以去除毛坯材料為目的的加工（粗加工，半精加工）笤茴，一類是以達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求的為目的的加工（精加工）蚯唱，因此高速加工按照加工工序而言也分為兩類：
①通過高線速度或高進(jìn)給速度切屑，在短時間內(nèi)充分發(fā)揮機(jī)床和刀具的性能涕癣，大量切削去除被切材料的加工方法（ＨＳＣ或ＨＳＭ哗蜈，有時也稱作高效率加工）。
②通過高線速度加工來提高模具坠韩、產(chǎn)品表面精度及光潔度距潘，以及通過高線速度加工提升較小的刀具的切削能力，達(dá)到直接加工模具只搁、產(chǎn)品的細(xì)部形狀從而替代 EDM 加工音比。
2. 高速加工的優(yōu)點
⑴效率高
　　研究表明，高速切削的速度可達(dá)到普通切屑加工的 5 倍以上须蜗，由于采用高的切削線速度或高的進(jìn)給速度硅确，高速加工能在單位時間內(nèi)切除更多的金屬材 料，因而切削效率高明肮。
⑵產(chǎn)品精度高，表面光潔度優(yōu)
　　在高速加工的時候缭付，需要采用較小的 Ap 及 Ae柿估，達(dá)到提高零件表面質(zhì)量的目的，采用高速加工技術(shù)陷猫，可以使得模具撰绕、產(chǎn)品表面達(dá)到鏡面的效果；由于高 速加工時隨著切削速度的提高在轮，切削力力會降低 15~30%牺幻、大部分切削熱被切 屑帶走复罕，因而工件的熱變形大大減少；高轉(zhuǎn)速魂拢，高切削速度使得機(jī)床可以輕易 跨過系統(tǒng)振動頻率塑业，因而整個加工系統(tǒng)振動小，工作平穩(wěn)镜踪，有利于提高被加工 零件的精度和表面質(zhì)量低柑；
⑶縮短工藝路線 普通銑削粗加工只能在淬火之前進(jìn)行，通過高速加工可以直接對硬質(zhì)材料
　　進(jìn)行加工眶约；高速加工提升了較小刀具的切削能力汉统，可以節(jié)省 EDM 加工；高速 加工提高了模具的精度和表面光潔度節(jié)省了鉗修和拋光的時間嚼龄。
普通加工與高速加工的工藝路線對比：

⑷綜合性能的優(yōu)勢極大的縮短了交貨期
　　高速加工提升了加工效率暂畴，減少了人工鉗修、拋光時間吃溅，簡化了工藝路線溶诞， 對縮短交貨期起了絕對的作用。

3.  高速加工 CAM 編程的難點

　　有些企業(yè)具備了性能優(yōu)異的高速加工中心罕偎，動平衡刀柄很澄，價格昂貴的刀具，硬件性能一 流颜及，但是卻無法真正發(fā)揮出高速加工的特點甩苛。
1. CAM 編程人員的困惑：
? 為什么半精加工容易出現(xiàn)刀具磨損嚴(yán)重、崩刃俏站、甚至斷刀的現(xiàn)象讯蒲？
? 為什么精加工品質(zhì)不高，清角加工會產(chǎn)生明顯的接刀痕跡或斷差肄扎？
2. 高速加工 CAM 編程的要點
⑴  刀具路徑需要恒速恒量的切削墨林，避免快速變向和加減速。
⑵  避免過切犯祠，高速加工以普通加工 5~10 倍的切削速度加工旭等，一旦發(fā)生過切， 對工件总党、刀具明疮，以及機(jī)床都會產(chǎn)生嚴(yán)重后果。
⑶  控制加工刀具的長徑比橘匿，高速加工要求刀具裝夾長度為直徑的 3~5 倍儡矫，否 則容易產(chǎn)生刀具抖動。
⑷  合理的進(jìn)退刀以及順銑加工將會提升加工品質(zhì)減少刀具磨損默言。
3. 高速加工 CAM 編程的難點 每把刀具的切削量要均勻角殃，因此對于上道工序的切削余量必須均勻杆谓，否則在高
速加工模式下刀具突然遇到大的殘余量區(qū)域，切削阻力陡然提升险丧，那么刀具會很快磨損及至崩刃歼虽、斷刀也將不可避免。

4. 高速加工 CAM 編程的核心技術(shù)—— 相等余量切削众凝。
　　在半精加工公垒、精加工、清角加工刀路編制過程中倍工，每個步驟之前都需要把多余的殘料清除均勻队魏，只有刀具在相等余量的切削狀態(tài)下，才能保證實現(xiàn)高速加工的優(yōu)勢万搔。

4.  WorkNC 實現(xiàn)相等余量切削的解決方案

1. WorkNC 二次開粗刀路策略——全局粗加工/再粗加工介紹
　　WorkNC 具備強大的二次開粗刀路策略功能胡桨，它的使用可以貫穿于整付模具、 產(chǎn)品的刀路編制過程中瞬雹，而不僅僅局限于使用在粗加工工序步驟中昧谊。
全局粗加工/再粗加工刀路策略具備如下特點：
⑴  自動識別殘余毛坯模型
　　WorkNC  可以自動、智能的識別上一把刀具切削后的毛坯狀態(tài)酗捌，并建 立新的毛坯模型以便后續(xù)刀路加工呢诬。此毛坯模型可以被繼承并更新，始終 貫穿于整個刀路編制過程中胖缤。

⑵  順銑螺旋下切減少提刀 高速加工的目的之一就是提高加工效率尚镰，不同于其它軟件為了避免提刀而退而求其次采取順逆銑的加工方式，以加重刀具的磨損來換取加工效率的提升哪廓，WorkNC 在針對殘留毛坯的時候狗唉，采用順銑并螺旋往下切削來 避免提刀，保證了刀路切削的連續(xù)性和穩(wěn)定性涡真。

⑶  等量切削提升刀具切削進(jìn)給速度
　　WorkNC 針對高速加工率先提出了基于“動態(tài)毛坯模型”的編程技術(shù)音哟， 對毛坯的實時把握使得刀具的切削量始終保持恒定，極大的提高了高速加 工的刀具進(jìn)給速度和切削穩(wěn)定性吟因，并完全避免了空切犯渣。在等量切削的狀態(tài)下，對于模具細(xì)部結(jié)構(gòu)产歧，完全可以直接采用小直徑 刀具進(jìn)行局部毛坯的去除警综，對最終清角加工的品質(zhì)提升起到了顯著作用。
⑷動態(tài)毛坯解決小刀夾持長度 對深腔模具或細(xì)部結(jié)構(gòu)我們通常會采用長短刀分別加工模具的不同深度部分猫降。WorkNC 通過實時計算刀柄與動態(tài)毛坯模型的干涉控制刀具的夾 持長度，對相同直徑但不同夾持長度的刀具分配各自的切削參數(shù)脆携，綜合提升切削效率和切削穩(wěn)定性淫沧。

2. 毛坯殘留均勻化實施步驟
⑴  半精加工前的毛坯余量均勻化處理

⑵  精加工豌魏、清角加工前的殘留余量均勻化處理

　　清角加工前的殘留余量均勻化處理實施步驟與精加工類似，經(jīng)過余量均勻化處理后院抛，不論是半精加工唉私，還是精加工及清角加工，切削時始終保 持等量切削染突，對最終加工品質(zhì)和加工效率的提升作用顯著捻爷。

5.  應(yīng)用案例

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