
高速铣所具有的不同于传统加工的特殊加工工艺,使其对CAM系统提出了特殊的要求。利用DELCAM软件强大的曲面造型功能、刀具路径编辑能力以及它所具有的可支持目前已知的所有加工方式的能力进行加工路径的编程,可使加工精度和加工效率大大提高。
东风汽车有限公司商用车锻造厂是生产锻件及其模具的大型专业化生产厂家,为了适应模具生产的高质量、低成本和短周期要求,引进了一台瑞士米克朗(Mikron)高速加工中心(VCP1000Duro)用于曲轴、连杆等精密、复杂锻模的加工。根据高速铣的特点,我们应用DELCAM软件进行加工路径的编程,取得了显著的效果。
高速铣对CAM系统的要求
高速铣所具有的不同于传统加工的特殊加工工艺,使其对CAM系统提出了特殊的要求:
1、具有很高的计算编程速度。由于高速铣采用非常小的进给量和切深,故计算NC程序时需花费很长时间,要求CAM系统能实现快捷、方便的计算。较快的编程速度还可使操作人员对多种加工工艺方案进行比较,以便采取最佳方案,编辑、优化刀具轨迹,提高加工效率。
2、高速铣的重要特征之一是能够使用较小直径的刀具加工出复杂的模具。因此要求 CAM系统能够自动提示最短夹刀长度,并自动进行刀具干涉检查。
3、进给率优化处理功能。为了确保最大的切削效率及高速切削时的安全性,CAM系统应能够根据加工瞬时余量的大小,自动对进给率进行优化处理。

4、具有符合高速铣要求的丰富的加工策略。CAM系统应能实现高速铣对走刀方式的特殊要求,主要有以下几个方面:
(1)避免走刀方向的突然变化,以防止因局部过切而造成刀具或设备的损坏;
(2)保持刀具轨迹的平稳,避免突然加速或减速;
(3)下刀或行间过渡部分最好采用斜式下刀或圆弧下刀,避免垂直下刀直接接近工件材料;
(4)行切的端点采用圆弧连接,避免直线连接;
(5)残余量加工或清根加工时,应采用多次加工或采用系列刀具从大到小分次加工的方式,避免用小刀一次加工完成;#p#副标题#e#
(6)刀具轨迹编辑功能也很重要,可通过裁剪、修编的方式减少空刀,提高效率。
根据高速铣对CAM系统的要求,我们配备了英国DELCAM公司的三维设计/数控加工软件(其造型模块为PowerSHAPE、加工模块为Power- MILL)。该软件强大的曲面造型功能、刀具路径编辑能力以及它所具有的可支持目前已知的所有加工方式的能力,使之成为我们高速加工编程的强有力的工具。
高速铣编程技术
用高速铣加工锻模是一项全新的技术,只有全面掌握相应的编程技术,才能充分发挥其应有的效益。
下面以加工连杆终锻模为例,介绍我们用PowerMILL编制高速铣程序的过程和所用到的技术参数。加工一套该模具(2块)仅用3小时就全部完成。

1、粗加工编程
粗加工采用层切加偏置的方式,使用刀具MICRO100,其型号为XC1010003-82(即φ10 R3圆角端铣刀);主轴转速为5000r/min,进给率2500mm/min;公差0.05mm;加工余量:径向为0.2mm、轴向为0.1mm;下切步距0.35mm;行距2.6mm;进刀方式为斜向进刀。
粗加工时应注意几点:
(1)由于我厂引进的高速铣自带换向减速功能,编程时加工进刀如采用螺旋方式,机床会减速进给,影响加工效率。所以采用斜线进刀方式并有效控制斜线长度,可提高进刀速度。由于是端铣刀,进刀角度不应大于5°,否则对刀具冲击较大,容易打刀。
(2)刀具路径连接参数的选择很关键,尤其对于粗加工,选择合理的连接参数可以大大减少不必要的抬高,提高加工效率。具体来说:加工时,快进高度表格中不选用绝对进给,而选用相对快进;应尽量减少掠过距离、下切距离和斜向进刀时的进刀高度;短连接应选择在曲面上,长连接和安全高度应选择掠过。
(3)根据我厂高速铣的特点,去掉粗加工中的修圆和光顺连接功能,以减少重复刀路,提高效率。
(4)走刀时由于径向比轴向更容易扎刀,所以使径向加工余量大于轴向加工余量。
(5)采用圆角端铣刀(牛鼻刀)进行粗加工,是因为它既可铣平面又能铣侧面,旋转时有极高的线速度。与平底刀比,它的侧刃不易崩刀;与球头刀比,其行距可大几倍,加工效率高得多。
(6)加工翻新模具时,一定要定义合适的毛坯,否则加工余量不均容易引起打刀。
(7)粗加工方式只宜选用一次。直接用半精加工中的等高加工方式代替残余粗加工,可将加工速度提高1倍以上。需要注意的是,后一把刀具的直径要大于或等于前一把刀具直径的1/2,否则会留下残余留量,影响下一把刀具的切削。
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