CAM对高速加工的影响

　　尽管很多研究机构对高速加工的研究已有多年，但目前仍没有明确简洁的定义和解释。高速加工的基本出发点是在高速低负荷下切削比在低速高负荷切削更能快切除材料。低负荷切削意味着可以减轻切削力，从而减少切削过程的振动和变形。在高速的状态下选用合适刀具，就可以切削高硬度的材料。高速切削可以借助切屑带走大部分的切削热，以减少零件的热变形。

　　上述优点只能在合适的加工条件下实现。如果加工条件不恰当，将会影响刀具的寿命，甚至导致更严重的后果。

　　1. 高速加工刀具路径

　　高速铣削刀具路径的限制因素按重要性排列如下：

　　(1)刀具不能和零件碰撞;

　　(2)切削负荷必须在刀具的极限负荷之内;

　　(3)残留材料不能大于指定极限;

　　(4)应避免材料切除率突然变化;

　　(5)切削速度和加速度必须在机床的能力范围内;

　　(6)切削方向(顺铣/逆铣)应保持恒定;

　　(7)应避免切削方向突然变化;

　　(8)尽量减少空程移动;

　　(9)切削时间应减至最少。

　　在实际零件的刀具路径编制过程中，难以完全满足上述要求。事实上，当加工复杂形状的零件时，只能尽量满足这些要求，并首先要满足较为重要的要求。精加工还存在使高速加工出现刀痕的问题：由于零件形状的限制，如要迁就切削条件，便会在加工后的零件表面留下可见的刀痕，虽然可以通过抛光的方法消除，却违背使用高速加工的原意。进行粗加工和半精加工后，CAM使用者有多种方法修改零件的形状，刀痕也可利用其后的精加工消除。

　　2. 编程能力

　　良好的高速加工程序可以迅速地在机床上执行，却要花很长时间和大量精力编制。在模具制造的单件加工领域，因等待加工程序导致机床停机的情况非常普遍。如果将这种压力强加给CAM使用者，让他们更快地产生刀具路径，便会迫使他们走捷径，所编制的程序就会有问题，即使机床能继续运转，其加工速度已大打折扣，所以采用给CAM使用者加压的方法进行高速加工并不明智。如要获得最好的高速加工效果，必须提供足够的CAM能力，以得到高质量的加工程序，确保机床全负荷地运作。为此可从以下几方面入手：

　　(1)用具备自动高速加工功能的CAM软件，可以减少使用者优化程式的工作量。

　　(2)使用可快速计算无过切刀具路径的CAM软件，批处理功能可将复杂程序的计算留在夜间进行。

　　(3)使用高性能的计算机并经常更新配置，确保具有足够内存以提高运行效能。

　　(4)确保每台机床配备足够的CAM编程人员。培训机床操作者，让他们直接在车间进行加工编程，以充份发挥其加工技能。

　　(5)确保为操作者提供适当的高速加工编程培训。

　　3. 安排加工顺序

　　除了最简单的零件，高速加工往往有多个加工步骤。对高速加工的编程，最重要的是选取正确的加工顺序，以下是一些基本原则。

　　(1)考虑加工成形的几何形状，应同时考虑希望切除的材料。

　　(2)把加工步骤减至最少。

　　(3)使用连续的方法，如偏置路径通常比平衡路径好等。

　　(4)避免垂直下刀，应从材料的外部切入。

　　(5)在零件的临界区域，确保不同步骤的精加工路径不会重复，否则必定出现刀痕。

　　(6)尽量不换刀，使用单一刀具精加工临界区域。刀具设置错误常常导致精加工后的加工表面出现刀痕。

　　(7)长刀具容易磨损，应尽量使用短刀具。如果可以，应考虑重新定位零件方向，在难以加工的区域使用短刀具进行加工。