1 引言

　　高速銑削技術是最近幾年新出現(xiàn)的一種加工方法，因其可以有效地對高硬度材料進行加工等優(yōu)秀特點，經(jīng)過不斷的發(fā)展到旦，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛的應用到航空、轎車巨缘、鍛模等制造領域添忘。在高速銑削時機床主軸轉速高達8000～30000rpm，進給速度在3～6m/min左右若锁，加工中能否使機床及刀具保持恒定的切削負荷非常重要搁骑。雖然現(xiàn)在某些數(shù)控機床可以部分實現(xiàn)在加工中的切削負荷的自適應，但刀具軌跡的不合理編排也會產(chǎn)生對機床及刀具較大的慣性沖擊又固，這種沖擊對機床的主軸也是非常不利的仲器，會影響主軸等零件的壽命。因此對高速銑削的編程要非常仔細仰冠，它要求CAM軟件能提供新的刀具切入方式乏冀，使刀具在不同的切削形式下與被切削材料保持相對恒定的接觸狀態(tài)蝶糯，另外還應選擇合適的刀具進給和切削深度等參數(shù)，這些工藝方案必須符合高速切削的實際要求辆沦。

　　2 高速銑削編程時需要注意的幾個原則

　　高進給昼捍，高轉速，低切削量是基本原則侥锨；

　　垂直進刀要盡量使用螺旋進給念焙，應避免垂直下刀，因為這樣會降低切削速度扇殃，同時會在零件表面上留下很多刀痕鲤境；

　　要盡一切可能保證刀具運動軌跡的光滑與平穩(wěn)，程序中走刀不能拐硬彎投戴，要盡可能地減少任何切削方向的突然變化丛疲，從而盡量減少切削速度的降低；

　　要盡量減少全刀寬切削梢跳，保持金屬切除率的穩(wěn)定性砍毡；

　　最好使用順銑，且在切入和切出工件時仲峡，使用圓弧切入和切出方法來切入或離開工件聂袱；

　　如果數(shù)控系統(tǒng)支持，最好采用NURBS輸出酵逾，以減小程序量欠捶，提高數(shù)控系統(tǒng)的處理速度。

　　出于安全考慮尝盼，在輸出程序前需進行仔細的碰撞和過切檢查吞滞。

　　3 高速銑削時生成軌跡時的特別設定

　　基于高速銑削技術的飛速發(fā)展，目前絕大多數(shù)CAM軟件都提供了對高速銑削的支持盾沫，下面就以各軟件普遍具有的功能進行說明裁赠。

　　在用球頭銑刀加工三維曲面工件時，刀具的實際加工直徑是隨軸向進給量或刃口接觸點而變化的赴精。高速銑削機床的高轉速主軸和高進給速度佩捞，要求盡量采用小的進給量和小的切削深度，且隨著三維曲面的變化蕾哟，刀具刃口的實際接觸點是在不斷變化的一忱，直徑過大的球頭銑刀的加工直徑與名義直徑相差太大，切削速度不好匹配渐苏，不容易獲得較高的表面質量掀潮。因此，為了保持刀具的最佳切削速度及切削性能并獲得最佳加工表面，最好的辦法是在刀具的剛性可以克服切削力的情況下采用直徑盡可能小的刀具仪吧。

　　選定刀具后就是刀路的合理設置了泻漏，在設置刀路時要依據(jù)以上所提到的一些原則，主要的解決方法是附加合理的圓弧轉接谷娇，下面以幾個實例來說明高速銑削的特別設定哆念。

　　在相鄰的兩行切刀路間附加圓滑刀路轉接

　　在使用軟件所提供的刀路光順化設置后，相鄰行切刀路中的行間移刀中自動附加了圓滑的轉接灼鞋，另外經(jīng)過一定的設置桨拉，在圖一中①處又附加了圓滑的刀具切入及切出轉接。這樣既保證了刀路軌跡的平滑又有效的避免了兩行切間的拐硬彎現(xiàn)象孙悦，使刀路平滑的轉接到下一行去了涎捆，此種轉接方法普遍的使用在各種曲面銑削方法中。

　　在相鄰的兩層切削刀路間附加圓滑刀路轉接

　　在曲面等高切削等涉及到相鄰兩層切削刀路間的移刀情況出現(xiàn)時疤巩，最有效的方法是附加圓滑刀具轉接灯葡。兩層間的刀路圓弧轉接既有效的解決了刀路平滑的要求，又符合螺旋下刀減少切削阻力的問題狮屏。另外如圖二中①處所示结阅，附加的圓弧使切入、切出工件時是沿著切線方向切入切出的瞎嬉，這樣也起到了均勻切削負荷作用蝎毡。

　　利用擺線切削避免全刃徑切削

　　在曲面切槽加工中，當用螺旋下刀切入工件后氧枣，正確的方法是利用擺線切削擺動前進切開一道或兩道通槽沐兵，而不是直接直線走刀切削通槽，在通槽切削出來后挑胸，再使用直線走刀進行切削痒筒。這樣就有效的避免了全刃徑的前進切削宰闰，使得整個曲面切槽加工的每刀的切削負荷更加平均了茬贵。在轉彎處也增加了擺線接近和附加圓弧轉角，使得刀路更加平滑化了移袍。

　　當遇到圓形或近視圓形的槽時解藻，擺線切削路徑的空切削將會很多，這時可以采用螺線切削路徑葡盗，螺線路徑也有效的避免了全刃徑的切削螟左。

　　使用有效的螺旋下刀切入工件

　　當?shù)毒咔腥牍ぜr使用螺旋下刀平滑的切入到工件中去，另外還應該為螺旋直徑設定一定的變化范圍觅够，當下刀位置不夠螺旋直徑時胶背，系統(tǒng)會自動的減小下刀時螺旋的直徑，只道能夠下刀為止。但螺旋的直徑也不能無限制的減小爹蒋，要受到下限值的限制雷镀，當螺旋直徑太小時，就近視的為直線下刀了遵非，此時要設定為采用斜坡下刀方式解決兆剃，而且最好使用一個斜坡就下到尺寸處，來回的斜坡加工會產(chǎn)生很劇烈的硬拐彎华媳。

　　以上這些設定不是獨立存在的被核，往往是相互交叉的，要有效的實現(xiàn)高速銑削娇紊，還應該綜合的考慮勃提，要做到合理使用。在刀具行間距較大時可以使用触茎，當精切時兩行間距太小時燥及，即使附加圓弧轉接也會因圓弧直徑太小而近視為直線轉接，此時要使用到行間擺線橫越蜕煌，或是變更銑削方法派阱，使用從中間擺線銑進，中間往兩邊分開環(huán)剝銑削斜纪，以增加兩行的間距的方法贫母。在多島曲面銑削時會遇到附加圓弧空間距離不夠的情況，此時就要變更方法盒刚，使用隨動銑削腺劣，在相對較平坦的一邊曲面上附加跟隨曲面變化的沿層間下降的曲線或直線，這樣也可以平滑的過渡到下一銑削層中去因块。在使用擺線開槽橘原，直線銑進的曲面切槽中，當槽輪廓不規(guī)則涡上，具有多處銳角存在時趾断，就應該采用全部擺線銑削的功能。

　　4 高速銑削程序后置輸出前的優(yōu)化

　　除了合理設置刀具路徑外吩愧，在高速銑削后置輸出為高速銑用程序前還應該對刀路及切削參數(shù)進行一定的優(yōu)化處理芋酌。具體包括進給率平順化、轉彎的減加速慎瓮、碰撞過切檢測菜臣、材料切除率均勻化檢測等優(yōu)化措施。

　　在刀具路徑設置時給出了基礎的切削進給速度捧法，曲面加工時產(chǎn)生的刀具路徑很多萄天，每一步驟的刀路都有相應的切削速度异瞭，一般設定為當進給率的變化小于10%時，將幾個相鄰的不同進給率合并成一個卦须，這樣機床切削過程中要相對平穩(wěn)一些结款。

　　當轉彎前后的兩條刀路間的夾角為銳角時，要設定在轉彎處的切削進給率考瘪，CAM系統(tǒng)會在轉彎前后的一定距離內(nèi)將切削路徑分為幾段昼薯，并且對各段賦于不同的切削進給率，使之達到在轉彎前由正常切削進給率降到轉角所設定的切削進給率悯歇，轉過彎后又逐漸加速到正常切削進給率的效果彪珠。

　　高速銑削進給非常的快，所以碰撞檢查非常重要风捌，要逐個解決系統(tǒng)提示的可能的碰撞浸船。又由于高速銑削附加的刀具路徑太多，如果在設置加工平面寝蹈、檢測平面李命、切削邊界、加工方法等各項時未協(xié)調好箫老，就很容易出現(xiàn)過切現(xiàn)象封字，所以也應進行精心的過切檢測，在輸出程序前仔細的排除掉系統(tǒng)檢測到的過切刀路耍鬓。

　　為了使刀具具有較恒定的切削負荷阔籽，在后置前還要進行材料切除率的優(yōu)化設定，當某一刀路切除率高時就會適當?shù)慕档颓邢鬟M給率牲蜀，反之適當?shù)脑黾忧邢鬟M給率笆制，空切時加大到機床的最大進給率，這樣可以有效的均勻切削負荷涣达。

　　5 結語

　　高速銑削技術解決了許多加工難題在辆，有效的提高了加工效率和工件的表面和內(nèi)在質量，它將越來越得到快速的發(fā)展度苔。有效的高速切削匆篓，除了對機床和切削刀具具有很高要求外，還對CAM軟件糠管、切削方法以及操作者的技術熟練程度等有很高的要求妙帆。

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