CAM對高速加工的影響

　　盡管很多研究機構(gòu)對高速加工的研究已有多年，但目前仍沒有明確簡潔的定義和解釋。高速加工的基本出發(fā)點是在高速低負(fù)荷下切削比在低速高負(fù)荷切削更能快切除材料。低負(fù)荷切削意味著可以減輕切削力，從而減少切削過程的振動和變形。在高速的狀態(tài)下選用合適刀具，就可以切削高硬度的材料。高速切削可以借助切屑帶走大部分的切削熱，以減少零件的熱變形。

　　上述優(yōu)點只能在合適的加工條件下實現(xiàn)。如果加工條件不恰當(dāng)，將會影響刀具的壽命，甚至導(dǎo)致更嚴(yán)重的后果。

　　1. 高速加工刀具路徑

　　高速銑削刀具路徑的限制因素按重要性排列如下：

　　(1)刀具不能和零件碰撞;

　　(2)切削負(fù)荷必須在刀具的極限負(fù)荷之內(nèi);

　　(3)殘留材料不能大于指定極限;

　　(4)應(yīng)避免材料切除率突然變化;

　　(5)切削速度和加速度必須在機床的能力范圍內(nèi);

　　(6)切削方向(順銑/逆銑)應(yīng)保持恒定;

　　(7)應(yīng)避免切削方向突然變化;

　　(8)盡量減少空程移動;

　　(9)切削時間應(yīng)減至最少。

　　在實際零件的刀具路徑編制過程中，難以完全滿足上述要求。事實上，當(dāng)加工復(fù)雜形狀的零件時，只能盡量滿足這些要求，并首先要滿足較為重要的要求。精加工還存在使高速加工出現(xiàn)刀痕的問題：由于零件形狀的限制，如要遷就切削條件，便會在加工后的零件表面留下可見的刀痕，雖然可以通過拋光的方法消除，卻違背使用高速加工的原意。進(jìn)行粗加工和半精加工后，CAM使用者有多種方法修改零件的形狀，刀痕也可利用其后的精加工消除。

　　2. 編程能力

　　良好的高速加工程序可以迅速地在機床上執(zhí)行，卻要花很長時間和大量精力編制。在模具制造的單件加工領(lǐng)域，因等待加工程序?qū)е聶C床停機的情況非常普遍。如果將這種壓力強加給CAM使用者，讓他們更快地產(chǎn)生刀具路徑，便會迫使他們走捷徑，所編制的程序就會有問題，即使機床能繼續(xù)運轉(zhuǎn)，其加工速度已大打折扣，所以采用給CAM使用者加壓的方法進(jìn)行高速加工并不明智。如要獲得最好的高速加工效果，必須提供足夠的CAM能力，以得到高質(zhì)量的加工程序，確保機床全負(fù)荷地運作。為此可從以下幾方面入手：

　　(1)用具備自動高速加工功能的CAM軟件，可以減少使用者優(yōu)化程式的工作量。

　　(2)使用可快速計算無過切刀具路徑的CAM軟件，批處理功能可將復(fù)雜程序的計算留在夜間進(jìn)行。

　　(3)使用高性能的計算機并經(jīng)常更新配置，確保具有足夠內(nèi)存以提高運行效能。

　　(4)確保每臺機床配備足夠的CAM編程人員。培訓(xùn)機床操作者，讓他們直接在車間進(jìn)行加工編程，以充份發(fā)揮其加工技能。

　　(5)確保為操作者提供適當(dāng)?shù)母咚偌庸ぞ幊膛嘤?xùn)。

　　3. 安排加工順序

　　除了最簡單的零件，高速加工往往有多個加工步驟。對高速加工的編程，最重要的是選取正確的加工順序，以下是一些基本原則。

　　(1)考慮加工成形的幾何形狀，應(yīng)同時考慮希望切除的材料。

　　(2)把加工步驟減至最少。

　　(3)使用連續(xù)的方法，如偏置路徑通常比平衡路徑好等。

　　(4)避免垂直下刀，應(yīng)從材料的外部切入。

　　(5)在零件的臨界區(qū)域，確保不同步驟的精加工路徑不會重復(fù)，否則必定出現(xiàn)刀痕。

　　(6)盡量不換刀，使用單一刀具精加工臨界區(qū)域。刀具設(shè)置錯誤常常導(dǎo)致精加工后的加工表面出現(xiàn)刀痕。

　　(7)長刀具容易磨損，應(yīng)盡量使用短刀具。如果可以，應(yīng)考慮重新定位零件方向，在難以加工的區(qū)域使用短刀具進(jìn)行加工。