CAM對高速加工的影響

發(fā)布日期:2012-10-26    蘭生客服中心    瀏覽:4508

  盡管很多研究機(jī)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(diǎn)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(diǎn)只能在合適的加工條件下實(shí)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(jī)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(shí)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(shí)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(jī)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(jī)床停機(jī)的情況非常普遍。如果將這種壓力強(qiáng)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(jī)床能繼續(xù)運(yùn)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(jī)床全負(fù)荷地運(yùn)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(jī)并經(jīng)常更新配置,確保具有足夠內(nèi)存以提高運(yùn)行效能。

  (4)確保每臺機(jī)床配備足夠的CAM編程人員。培訓(xùn)機(jī)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。

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