高速铣削加工技术

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1、高速铣削加工技术，具有许多优秀的特点，如可以获得很光滑的表面质量，容易实现零件的精细结构的加工而避免了大量电极制造和耗时的放电加工，可以有效地对高硬度材料进行加工，特别是可以实现脆性材料和薄壁零件的加工等。同时简化了生产的工序，使绝大多数的工作都集中在高速加工中心上完成。 　　使用高速加工技术，不仅要有适合高速加工的设备-高速加工中心，还要选择适合进行高速加工的刀具。另外采用适合高速加工的编程策略也至关重要。 　　   一、高速加工编程时主要关心的问题 　　采用高速铣削加工编程的原则主要与数控加工系统，加工材料，所用刀具等方面有关。

2、使用cam系统进行数控编程时，刀具选择、切削用量以及选择合适的加工参数可以根据具体情况设置外，加工方法的选择就成为高速加工数控编程的关键。如何选择合适的加工方法来较为合理、有效地进行高速加工的数控编程，需要考虑的问题主要与以下几个方面相关：  　　     （1）由于高速加工中心具有前视或预览功能，在刀具需要进行急速转弯时加工中心会提前进行预减速，在完成转弯后再提高运动速度。机床的这一功能主要是为了避免惯性冲击过大，从而导致惯性过切或损坏机床主轴而设置的。有些高速加工中心尽管没有这一功能也能较好地承受惯性冲击，但该情况对于机床的主轴

3、也是不利的，会影响主轴等零件的寿命。在使用cam进行数控编程时，要尽一切可能保证刀具运动轨迹的光滑与平稳。     （2）由于高速加工中，刀具的运动速度很高，而高速加工中采用的刀具通常又很小，这就要求在加工过程中保持固定的刀具载荷，避免刀具过载。因为刀具载荷的均匀与否会直接影响刀具的寿命、对机床主轴等，在刀具载荷过大的情况下还会导致断刀。  　　（3）采用更加安全和有效的加工方法与迅速进行安全检查校验与分析。  　　二、高速加工编程采用的编程策略  　　1、采用光滑的进、退刀方式。     在cimatron系统中,有多种多样的进、

4、退刀方式，如在走轮廓时，有轮廓的法向进、退刀，轮廓的切向进、退刀和相邻轮廓的角分线进、退刀等。针对高速加工时应尽量采用轮廓的切向进、退刀方式以保证刀路轨迹的平滑。在对曲面进行加工时，刀具可以是z向垂直进、退刀，曲面法向的进、退刀，曲面正向与反向的进、退刀和斜向或螺旋式进、退刀等。在实际加工中，用户可以采用曲面的切向进刀或更好的螺旋式进刀。而且螺旋式进刀切入材料时，如果加工区域是上大下小时，螺旋半径会随之减小以进刀到指定深度，有些cam系统具有基于知识的加工，在检查刀具信息后发现刀具具有盲区时，螺旋加工半径不会无限制减小，以避免撞刀（

5、参见图示）。这些对程序的安全性提供了周全的保障。 　  　　2、采用光滑的移刀方式。  　　这里所说的移刀方式主要指的是行切中的行间移刀，环切中的环间移刀，等高加工的层间移刀等。普通cam软件中的移刀大多不适合高速加工的要求。如在行切移刀时，刀具多是直接垂直于原来行切方向的法向移刀，至使刀具路径中存在尖角；在环切的情况下，环间移刀也是从原来轨迹的法向直接移刀，也至使道路轨迹存在不平滑情况；在等高线加工中的层间移刀时，也存在移刀尖角；这些导致加工中心频繁的预览减速影响了加工的效率甚至使高速加工不成为高速加工。  　　高速加工中，采用的

6、切削用量都很小（侧向切削用量和深度切削用量很小），移刀运动量也会急剧增加。因此必须要求cam产生的刀路轨迹中的移刀平滑。在支持高速加工的cimatron系统软件中，则提供了非常丰富的移刀策略。  　　（1）行切光滑移刀  　　a.行切的移刀直接采用切圆弧连接。该种方法在行切切削用量（行间距）较大的情况下处理的很好，在行切切削用量（行间距）较小的情况下会由于圆弧半径过小而导致圆弧接近一点，即近似为行间的直接直线移刀，从而也导致机床预览减速，影响加工的效率，对加工中心也不利。  　　b.行切的移刀采用内侧或外侧圆弧过渡移刀。该种方法在一

7、定程度上会解决在前面采用切圆弧移刀的不足。但是在使用非常小的刀子（0.6mm直径的球头刀）进行精加工时，由于刀路轨迹间距非常的小（侧向切削用量为0.2mm），使得该方法也不够理想。这时用户可以考虑采用下面更为高级的移刀方式   　　c.切向的移刀采用高尔夫球竿头式移刀方式。  　　（2）环切的光滑移刀  　　a.环切的移刀采用环间的圆弧切出与切入连接。这种方法的弊端是在加工3d复杂零件时，由于移刀轨迹直接在两个刀路轨迹之间进行生成圆弧，在间距较大的情况下，会产生过切。因此该方法一般多用于2.5轴的加工，在加工中所有的加工都在一个平面

8、内。  　　b.环切的移刀采用空间螺旋式移刀。该种移刀方法由于移刀在空间完成，避免了上面方法的弊端。  　　（3）层间的空间螺旋移刀  　　在进行等高加工时，用户要采用螺旋式等高线间的移刀。  　　3、应采用光滑的转弯走刀。  　　采