数控编程在高速加工中的应用思美创北京科技有限公司技术总监.PDFVIP

数控编程在高速加工中的应用数控编程在高速加工中的应用 数控编程在高速加工中的应用数控编程在高速加工中的应用 The application of NC programming on the HSM 思美创（北京）科技有限公司技术总监 栾合俊 摘要摘要：本文阐述了高速加工的概念，影响高速加工的几大因素，高速加工中各个环节的注意 摘要摘要 事项，高速加工在实际生产中的重要作用，重点阐述数控编程在高速加工中的应用。以供关 注高速加工工艺、技术的相关人员参考。 Abstract: The article describes the concept and influencing factors of High Speed Machining operation, with special attention to the application of NC programming on the HSM. 一、概述一、概述 一、概述一、概述 高速加工的概念：高速加工（HSM 或 HSC ）是二十世纪九十年代迅速走向实际应用的 先进的加工技术。通常是指高的主轴转速（10,000-100,000r/min）、高的进给/快移速度(可达 40m-180m/min)下的铣削加工。国际上广泛应用于航空航天制造业、模具制造业、汽车零部 件加工、精密零件加工。具体作用：解决新材料的加工问题，适应表面质量高、精度高、形 状复杂的 3D 曲面加工，减少和避免费时、费钱的电火花加工，解决薄壁零件的加工问题， 高速复合加工还可以减少搬运次数、装夹次数，避免重复定位带来的加工误差等。既提高了 加工质量，又提高了加工效率。 图 1： 薄壁件加工实例 高速铣削一般采用高的铣削速度，适当的进给量，小的径向和轴向切削深度，即切削 体积。由于在切削时大量的切削热被切屑带走，工件表面温度较低。而且随着铣削速度的提 高，切削力略有下降，表面质量提高，加工生产率也随之提高。由于高速铣削的的上述特点， 高速铣削工艺相对常规加工具有很多优点：
提高生产率
改善工件的加工精度和表面质量
实现整体结构零件的加工
有利于使用较小的刀具加工
有利于加工薄壁零件和高强度、高硬度脆性材料 由于上述优点，综合效率提高、质量提高、工序简化，尽管机床投资和刀具投资以及维 护费用增加，但高速铣削工艺的综合效益仍有显著提高。 高速铣削是一项复杂的系统工程技术，是机床、刀具、刀柄结构、加工工艺技术、控制 系统、CAD/CAM 软件等多种因素综合作用的结果。与传统加工工艺技术相比，对其中的每 一项指标都有较高要求。 高速机床是实现高速加工的前提和基础。符合高速加工要求的机床应具备的必要条件 有：高的主轴转速（ 10000~20000r/min 越来越普及，100000~200000r/min 的高速主轴正在 研制开发中）、高速和高加（减）速的切削进给机构（进给/快移速度可达 40~180m/min ，加 速度现多为 1g~2g）、高速 CNC 控制系统(加减预差补，前馈控制，精确矢量补偿，最佳拐 角减速等) 、高速切削机床的安全防护与实时监控系统。对刀具而言，高速铣削必须具备安 全性和高的耐磨度。从而要从以下几个 面考虑：刀具材料，刀具结构，刀杆结构，刀具的 动平衡等。 除了机床、刀具等硬件满足高速加工的前提和基础，高速加工对数控编程也提出了与普 通加工更高的要求。本篇重点阐述 CAD/CAM 软件在高速加工中的应用。 二、二、高速加工编程时主要关心的问题高速加工编程时主要关心的问题 二、二、高速加工编程时主要关心的问题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伺服系统、加工材料，所用刀具等 面有关。 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 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