向极限挑战的高速加工技术

　　高速加工技术开发重点是速度与切削效率。
        优质产品短期交货
       随着用户需求多样化，希望缩短产品开发制造周期的呼声也在提高。作为批量生产零部件时不可缺少的金属
模具，其制造和用这个模具生产的锻造部件、铸造部件也达到优质、短时间交货的方法，是使

        可是，并非所有这些设备都能有效地进行金属模具的高速加工。正如前面所述，模具形状部位的加工
是三次元曲面，这在加工时就需要频繁地加减速。为做到保持指标精度的同时进行加工，就要在不能因快
速的加减速产生的惯性导致机械本体变形方面下功夫。
        高速模具加工设备是将导轨配置于移动体的两端，各轴的移动体都有两端支持，是以两面支撑的状态支
持高刚性的。滚珠丝杠每个轴都是移动体两端各有两个的配置，这样重心附近也能驱动，能够适应60m/min、
9.8m/s²的高速快速加减速的进给。
        高速刀具

        刀夹是使机械和工具结合的要素，原来只约束锥面的BT夹具，在主轴回转速度超过20,000min-1时，锥口会由于离心膨胀而张开，刀头的振摆就会加大。刀头的振摆直接影响工具寿命，这就会使工具寿命缩短。于是，为做到高速加工，就必须采用可约束锥面和端面两个面的双面高速夹具。关于此类型夹具，HSK和KM公司，还有其他夹具厂家都提出了有特长的夹具方案。
        工具的保持方式从离心膨胀及加工精度考虑，多采用高速旋转时也具有可靠精度的热压配合式夹具。原来
采用的简夹控制方式也提高了精度，可用于高速加工。
        用于高速的切削工具
        由于使用超微原料的超微粒子超硬开发得到推进，硬度和韧性值得到提高，使得高速高效加工成为可能。
又由于开发出了在工具表面施以耐热性和硬度都非常好的涂层，更具提高寿命的效果。在硬度和耐热性方
面具有比超硬还好的性质的CBN、最近又出现了提高CBN含量的烧结体，实验报告结果显示，超过1，000m/min的切削速度时，工具磨损也很少。
         CAM
         CAM将切削出来的形状以点群数据表示，这样，决定工具移动轨迹的刀具对于实现高精度加工起到很
大作用。为达到较高的形状精度，就要尽量减少切削阻力的变动，需采用相对固定工具变形量的切削方法。
实现了这一方法的是等高线加工。
         等高线加工是高度在同样位置时的连续切削，工具和工件的接触位置不产生变化。这样，铁屑的厚度是固
定的，切削阻力的变动就很小。这种加工方法对竖壁等可达到很细小的节距型缝，但加工缓面时节距就会变
粗，使得表面光洁度不理想。最近在型缝较粗的地方加上了使型缝输出的功能，从而得到很好的加工面。
        将点群进行直线插补时，需要在短时间处理大量的NC数据，如果CNC装置能力不足时，就要产生NC
数据处理的等待时间，这会导致进给轴控制不能平缓，使加工面出现凹凸现象。
        为提高处理速度，采用圆弧插补和NURBS插补可以消除NC数据处理的等待时间，实现高速高精度加
工。实际已有报告显示，研制出了对模具形状部位的直线插补数据进行圆弧插补，平均线分长度粗工序时
为5倍、精加工序为2倍，适合高速切削的NC数据。
   
        削减了手工研磨工序
        曲轴模具是以放电加工方式对形状部位进行加工，对于电加工后的痕迹都是用手工研磨方法去掉的。这
是因为曲轴模具需采用深雕加工法，但工具探出的长度与工具直径比大时，切削面则容易发生“振颤”
而不会得到良好的加工面。
        也有引用上述高速加工技术，使用高刚性主轴的加工中心、采用降低切削阻力的工具径路和高刚性工
具，得到平滑理想的加工面，从而削减手工研磨工序的做法。
        为实现高速切削加工，就需采用相应高速的加工中心、可适应快速进给的刀具轨迹、考虑到加工中心
特性的有编制NC数据功能的CAM、再加上可以进行高速、高效加工的切削工具、振摆小的工具刀夹等，
注重提高这些周边技术，并将这些技术都充分运用到切削加工技术中去，总之是需要多方面的协调配合。