高速加工高級應用之編程策略培訓綱要

高速加工高級應用之編程策略培訓綱要高速加工的目標：1、高精度2、高光潔潔度3、最短的的加工時時間二、影響高高速加工工效果的的因素：：精確的刀刀路編程程堅固耐用,重重心低之之機床結(jié)結(jié)構快速,穩(wěn)定性性高的控控制系統(tǒng)統(tǒng)快速準確的的驅(qū)動系系統(tǒng)高速,高扭力力,高精度度主軸堅固,同心度度高的夾夾刀頭強大的技術術支援四、高速加加工的定定義： 60多多年前，SSaloomonn提出高高速加工工的概念念，并對對高速加加工進行行了深入入的研究究，其研研究成果果表明：：隨著切切削線速速度的增增加，溫溫度及刀刀具磨損損會劇烈烈增加，當當切削線線速度達達到某臨臨界值時時，切削削溫度及及切削力力會減小小，后又又隨著切切削速度度的增加加而急劇劇增加。不不同材料料有不同同的加工工臨界值值，有有其高速速加工的的特定范范圍。刀刀具材料料與質(zhì)量量是高速速加工最最主要的的限制條條件之一一，故高高速加工工不僅決決定于主主軸速度度與刀具具直徑，還還與所切切削的材材料、刀刀具壽命命及加工工工藝等等綜合因因素有關關。 高速加加工是淺淺切削快快進給加加工方式式，所以以傳統(tǒng)的的大切深深側(cè)刃加加工不適適合于高高速加工工，通常常粗加工工鋼料時時ap為為刀具直直徑的55%左右右，aee可取刀刀具直徑徑的355%---45%%，平底底刀由于于刀尖較較薄弱一一般不適適合用于于高速加加工的粗粗加工。五、涂層可可延長刀刀具的使使用壽命命：涂層材料涂層材料須須具有硬硬度高、耐耐磨性好好、化學學性能穩(wěn)穩(wěn)定、不不與工件件材料發(fā)發(fā)生化學學反應、耐耐熱耐氧氧化、摩摩擦因數(shù)數(shù)低，以以及與基基體附著著牢固等等要求。顯顯然，單單一的涂涂層材料料很難滿滿足上述述各項要要求。所所以硬質(zhì)質(zhì)涂層材材料已由由最初只只能涂單單一的TTiC、TTiN、AAl2O3，進入入到開發(fā)發(fā)厚膜、復復合和多多元涂層層的新階階段。新新開發(fā)的的TiCCN、TTiAllN、TTiAllCN多多元、超超薄、超超多層涂涂層與TTiC、TTiN、AAl2O3等涂層層的復合合，加上上新型的的抗塑性性變形基基體，在在改善涂涂層的韌韌性、涂涂層與基基體的結(jié)結(jié)合強度度、提高高涂層耐耐磨性方方面有了了重大進進展。目目前，又又突破了了在硬質(zhì)質(zhì)合金基基體上涂涂覆金剛剛石薄膜膜技術，全全面提高高了刀具具的性能能。工藝最成熟熟和應用用最廣泛泛的硬質(zhì)質(zhì)涂層材材料是TTiN，但但TiNN與基體體結(jié)合強強度不及及TiCC涂層，涂涂層易剝剝落，且且硬度也也不如TTiC高高，在切切削溫度度較高時時膜層易易氧化而而被燒蝕蝕。TiiC涂層層有較高高的硬度度與耐磨磨性，抗抗氧化性性也好，但但其性脆脆，不耐耐沖擊。TTiCNN兼有TTiC和和TiNN兩種材材料的優(yōu)優(yōu)點，它它在涂覆覆過程中中可通過過連續(xù)改改變C、NN的成份份控制TTiCNN性質(zhì)，并并形成不不同成份份的多層層結(jié)構，可可降低涂涂層的內(nèi)內(nèi)應力，提提高韌性性，增加加涂層的的厚度，阻阻止裂紋紋的擴展展，減少少崩刃。TTiCNN基涂層層適于加加工普通通鋼、合合金鋼、不不銹鋼和和耐磨鑄鑄鐵等材材料，用用它加工工工件時時的材料料切除率率可提高高2~33倍。TiAlNN、CrrC、CCrN、TTiAllCN是是近幾年年來開發(fā)發(fā)的硬質(zhì)質(zhì)涂層新新材料。TTiAllN涂層層刀片已已商品化化。它的的化學穩(wěn)穩(wěn)定性和和抗氧化化磨損性性能好，用用其加工工高合金金鋼、不不銹鋼、鈦鈦合金和和鎳合金金時的刀刀具壽命命可比TTiN涂涂層高33~4倍倍。此外外，TiiAlNN涂層中中如果有有合適的的鋁濃度度，切削削時在刀刀具前刀刀面和切切屑的界界面上還還會產(chǎn)生生一層硬硬質(zhì)的惰惰性保護護膜，該該膜有較較好的隔隔熱性，可可更有效效地用于于高速切切削。TTiAllN涂層層，是專專為高速速銑削合合金鋼、高高合金鋼鋼和不銹銹鋼等高高性能材材料而設設計的。CCrC和和CrNN是一種種無鈦涂涂層，適適于切削削鈦和鈦鈦合金、銅銅、鋁以以及其它它軟材料料，化學學穩(wěn)定性性好，不不產(chǎn)生粘粘屑。TTiAllCN是是一種梯梯度結(jié)構構涂層，不不僅具有有高的韌韌性和硬硬度，而而且摩擦擦因數(shù)也也較小，適適用于銑銑刀、滾滾刀、絲絲錐等多多種刀具具，切削削性能明明顯優(yōu)于于TiNN。六、從切屑屑顏色一一判別切切削區(qū)域域溫度的的高低：： 切屑溫度度由到高高的顏色色是：白白色、金金黃色、紫紫色、藍藍色、黑黑色，紫紫色是較較合適的的溫度。七、模型精精度不足足是產(chǎn)生生刀痕的的主要原原因：CAD模型型的精度度必須高高于CAAM系統(tǒng)統(tǒng)的精度度，尤其其是在高高速銑時時更應提提高CAAD模型型的精度度。高速速銑的優(yōu)優(yōu)勢之一一就是表表面精度度高，但但其前提提條件是是有一個個高精度度的模型型。

精度的影影響加工精精度高、熱熱分布小小和加工工表面質(zhì)質(zhì)量高，均均是高速速加工的的優(yōu)勢；；卻看到到一個奇奇怪的現(xiàn)現(xiàn)象∶用用於建立立零件模模型的公公差，比比最終的的加工公公差為大大。數(shù)據(jù)交交換是影影響精度度問題的的根本原原因。零零件通常常由一個個CADD系統(tǒng)設設計，然然后轉(zhuǎn)換換至另一一個CAAD系統(tǒng)統(tǒng)進行補補充設計計和加工工準備。每每次進行行數(shù)據(jù)傳傳輸時，都都需要將將幾何形形體由一一種格式式轉(zhuǎn)換至至另一種種格式，有有些轉(zhuǎn)換換涉及按按極限公公差近似似。由於於這些公公差屬於於累積，設設計零件件模型時時必須將將零件模模型的公公差，設設定為最最少比精精加工公公差小十十倍。八、加工策策略的基基本點是是：盡可可能地保保持刀具具負荷的的穩(wěn)定，從從而最大大限度地地延長刀刀具的使使用壽命命；盡可可能地減減少任何何切削方方向的突突然變化化，從而而盡量減減少切削削速度的的降低。要要滿足上上述的這這些條件件，則在在粗加工工中，必必須使用用環(huán)繞加工工策略，而而不是使使用傳統(tǒng)統(tǒng)的平行行加工策策略。粗粗加工中中最好使使用順銑銑，因為為使用順順序可減減少刀具具磨損。高速銑削編編程時需需要注意意的幾個個原則：：高進給，高高轉(zhuǎn)速，低低切削量量是基本本原則開粗時使用用螺旋進進刀，螺螺旋角度度3o-5o,螺旋旋半徑大大于刀具具半徑,,螺旋高高度大于于每層切切深0..5-11mm應盡量沿工工件較長長的方向向走刀，減減少換向向次數(shù)和和空刀應保持刀具具軌跡的的平滑與平穩(wěn)穩(wěn)過渡，切削方方向（順順銑/逆逆銑）應應保持恒恒定，應避免免切削方方向突然然變化，避免突突然加速速或減速速，從而盡盡量減少少切削速速度的降降低盡量采用兩兩軸聯(lián)動動，以減減小程序序量，提提高數(shù)控控系統(tǒng)的的處理速速度，加加快加工工速度除非情況必必須如此此，否則則仍應避避免全力力寬切削削。殘余量加工工或清根根加工是是提高加加工效率率的重要要手段，一一般應采采用多次次加工或或采用系系列刀具具從大到到小分次次加工，直直至達到到所需尺尺寸，避避免用小小刀一次次加工完完成。切削角落時時，刀具具半徑應應相對小小于角落落半徑，以以保持最最大接觸觸距離小小于切削削刀具周周長的330%以以下。這這樣可使使刀具得得到足夠夠的冷卻卻，同時時避免刀刀具進入入角落時時刀具負負荷的突突然增加加及摩擦擦增加，引引起彈刀刀等不利利現(xiàn)象。九、高速加加工中碰碰到的一一些問題題：什么是高速速切削??高速切削的的要求??什么是重切切削及輕輕切削和和有效切切削?高速加工的的最終目目的.1.什么是是高速切切削?高速切削是是一種把把CNCC(加工工中心))生產(chǎn)能能力提至至另一層層次的一一種新的的加工方方式.如如精確度度,加工工時間,,表面度度及加工工工件硬硬度等都都大大提提高了其其生產(chǎn)效效率,減減少了很很多不必必要工序序,如EEDM((火花機機),磨磨床...等等及及工件亦亦能夠在在經(jīng)過熱熱處理((Hrcc68以以下)后后再次加加工.所所以Hiigh--SpeeedCNCC是CNNC加工工的新方方向!刀具適合任何的加工金屬.刀具適合任何的加工金屬.刀具是否有涂層.刃口的多與少.刀具的價格.刀具的材料.機床效能高速行走時的穩(wěn)定性/冷卻系統(tǒng)(如:Oil,Coolant,Gas或Oil-Mist等)處理程序數(shù)據(jù)速度主軸轉(zhuǎn)速.自動直角在減速.簡易的操作系統(tǒng),2.高速切切削的要要求CAD/CCAM程程式在CAD//CAMM的技巧巧不斷提提升時,,我們亦亦要求了了很多不不同繪圖圖技術及及加工技技術,繪繪圖技術術一般都都是軟件件提供,,然后經(jīng)經(jīng)過人員員的熟練練度發(fā)揮揮出來的的,只要要對圖形形圖紙了了解就可可以了,,而加工工技術不不但需要要人員對對圖形的的了解,,而且要要求了解解刀具,,工件,,機床……等等的的一些問問題,所所以在普普通CNNC加工工時遇不不到的問問題會在在高速CCNC加加工時遇遇到,而而且會有有很嚴重重的后果果!另外大家都都會發(fā)現(xiàn)現(xiàn)程式容容量越來來越大,,因為程程式的加加工方式式,精度度要求和和加工零零件的復復雜度亦亦提高了了很多,,自然程程式容量量也提高高了,所所以現(xiàn)代代機床必必須要有有大容量量的硬盤盤才能解解決程式式容量的的問題..在減少少程式容容量,還還有Nuurbss,它能能把程式式容量減減少800%以上上,但它它只對SSpliine的的零件才才有效,,直線和和圓是沒沒有太大大的效果果.3.什么是是重切削削及輕切切削和有有效切削削?重切削是一種種高切削削量,低低切削轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速及切切削速度度的一種種加工方方式.一一般都應應用于舊舊式加工工中心及及粗加工工中.好處:1..一般程程式上沒沒有限制制.2.大大的切削削量.3..刀具沒沒有限制制.4.不需要要理會程程式(加加工方式式)壞處:1..低精確確度.2..加工時時間長..33.表面面度差..44.不能能加工高高硬度工工件.5.對機床床傷害度度高.6..需要承承受較大大的壓力力.輕切削是一種種低切削削量,高高切削轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速及切切削速度度的一種種加工方方式.一一般都應應用于新新式加工工中心及及精加工工.好處:1..高精確確度.2..加工時時間短..33.表面面度好..44.能加加工高硬硬度工件件.5.對機床床傷害度度低.壞處:1..程式很很多的限限制.2..不能大大量切削削.3.刀刀具上有有限制..有效切削是重重切削和和輕切削削的混合合體,是是一種高高切削量量和切削削速度的的加工方方式.一一般使用用于粗加加工上,,但要使使用有效效切削必必須要注注意刀具具和程式式的配合合,還有有機床的的穩(wěn)定和和主軸的的轉(zhuǎn)速..好處:1.加加工時間間短.2..能加工工高硬度度工件..壞處:1.程程式很多多的限制制.2.刀刀具上有有限制..33.要求求機床的的穩(wěn)定性性較高..4.高速加加工的最最終目的的.高速加工的的最終目目的是是提高生生產(chǎn)效率率,減少少不必要要的工序序,降低成本...等等等的加工工方式..精密切削注注意事項項1．在一般般的精密密加工過過程中,,我們需需要注意意加工時時的刀具具、工件件和程式式，這些些可以改改變精度度的參數(shù)數(shù)。2．刀具----刀刀補是調(diào)調(diào)動精度度的好幫幫手。3．工件----它它的擺動動會把精精度帶走走。4．程式----它它是靈魂魂，可以以改變工工件的精精度、表表面粗糙糙度、垂垂直度等等，一些些重要的的參數(shù)。5．鐵屑------它是傷傷害刀具具的主要要原因。夾具（Fiixtuure）1．夾具具的設定定亦是非非常重要要的，它它是控制制加工時時工件的的穩(wěn)定性性。因為為沒有一一個夾具具是可以以夾住任任何的工工件，所所以一般般我們都都需要做做一些專專用夾具具。2．夾具具的設定定必須配配合加工工的刀路路。3．設定定夾具時時必須注注意會否否導致工工件變形形。4．注意意定位位位置。5．注意意是否每每個切削削面都是是平均受受力。切削金屬Alumiinumms（鋁鋁）：是是一種容容易切削削的材料料但亦比比較軟。Coppeer&&Brrasss（銅）：：是一種種容易切切削的材材料，本本身亦比比較脆。Steell（鋼）：：耐磨性性比較高高，亦需需要注意意不同的的材料成成份。HardeeneddStteell（超硬硬鋼）：：硬度高高、較脆脆，600~688Hrcc時是一一種比較較難加工工的材料料。良好的刀具具使用方方法直角刀----盡量量使用在在垂直面面切削。球頭刀----一般般使用在在粗糙平平面、精精準斜面面及曲面面等加工工面。平低弧角刀刀----一般使使用在粗粗削與精精削中的的平面、斜斜面及曲曲面等加加工面。刃數(shù)越多表表面度越越好，但但轉(zhuǎn)數(shù)需需要減少少。軟的金屬使使用刃數(shù)數(shù)較少的的刀具，硬硬的金屬屬使用刃刃數(shù)較多多的刀具具。切削一些較較硬的鋼鋼材，使使用有涂涂層的刀刀具。使用一些少少于內(nèi)弧弧位的刀刀具（rr<=00.7RR）。良好的切削削條件使用順銑（DDownncuut）。使用比較短短的刀具具。減少切削量量。使用一些少少于內(nèi)弧弧位的刀刀具。切削高硬度度工件時時，使用用多刃數(shù)數(shù)的刀具具。切削低硬度度工件時時，使用用少刃數(shù)數(shù)的刀具具。需要有一個個平均的的切削量量。小心全直徑徑（Fuull--Diaametter）切切削。如如有把FFeeddratte調(diào)低低。機床和程式式一般編程人人員認為為在程式式上把精精度（ttoleerannce）改改小，就就能提高高加工零零件的精精度，或或光潔度度。但這這只能提提高程式式上的精精度，而而沒有提提高加工工零件的的精度或或光潔度度，因為為在機床床上亦提提供了增增加其精精度（ttoleerannce）的的功能，我我們亦需需要相對對的把機機床的精精度改小小，才能能加工出出高精度度，高光光潔度的的零件。機床應用一般應該具具備的功功能巧玲瓏軸（SSpinndlee）：主主軸轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)的高低低直接影影響加工工材料的的光潔度度及使用用的刀具具大小。光柵尺（GGlasssSScalle）：：動態(tài)加加工時的的進刀、出出刀及其其精度的的控制。機床結(jié)構：：加工時時機床是是否有擺擺動。處理系統(tǒng)：：處理數(shù)數(shù)據(jù)的速速度、刀刀具數(shù)字字庫和模模擬預試試。輔助工能：：Nurrbs，中中心運水水/氣，測測量系統(tǒng)統(tǒng)。主軸（Sppinddle）一般主軸都都分為合合金珠主主軸，陶陶瓷主軸軸及氣動動主軸。合金珠主軸軸陶瓷主軸氣動主軸轉(zhuǎn)速比低速轉(zhuǎn)動高速轉(zhuǎn)動極速轉(zhuǎn)動主軸扭力大小極小切削方式大量切削有效切削近乎磨加工方式粗、精加工工粗、精加工工精加工合適刀具?1mm以以上?0．066mm~~?16mmm?0．3mmm~?8mmm處理系統(tǒng)每一種機床床都有自自己不同同的操作作系統(tǒng)，但但是最基基本的要要求是系系統(tǒng)處理理數(shù)據(jù)后后和傳輸輸?shù)郊庸すそ邮盏牡臄?shù)據(jù)速速度配合合，因為為現(xiàn)時有有很多機機床都有有傳輸速速度太慢慢，導致致切削刀刀路有間間歇跳動動，加工工后的零零件有振振紋，亦亦會對刀刀具和主主軸做成成損傷，所所以一個個完善的的系統(tǒng)是是很重要要的。機床的要求求以下是舊式式機床和和現(xiàn)代機機床的比比較：舊式機床新式機床傳輸方式DNC，磁磁碟，手手動DNC，磁磁碟，手手動，NNETWWORKK處理數(shù)據(jù)DNC，磁磁碟硬盤，DNNC座標儲存6個255個磁碟容量516K（小小容量）2GMB（大大容量）模擬器附加基本對刀器/倉倉庫附加基本要求精度±0．011mm±0．0005mmm程序容量100k（小小容量）1MB（大大容量）Nurbss附加基本冷卻液（水水/油）壞處：1種類多，效果不一至。壞處：1種類多，效果不一至。2會把涂層刀具使用壽命縮短。3主軸轉(zhuǎn)速高，易起霧。4使用油性冷卻液時，小心切削過熱導致燃燒。好處：1效果佳。2深孔加工，效果好。3油性冷卻液使用壽命長及臭味低。油霧壞處：1價格比價高。壞處：1價格比價高。2深孔加工，效果差。3有臭味。4加工完成后，需要等霧氣散。好處：1涂層刀具使用壽命延長。2可以提高高速加工的效果。主軸運水主軸運水是是一種比比較合適適于深孔孔加工，而而且是冷冷卻液不不能滲透透的位置置。主軸軸運水的的過程一一般都是是冷卻液液經(jīng)過主主軸中心心刀夾夾中心刀具具中心，然然后到達達削割口口發(fā)揮冷冷卻和排排削的能能力。一一般主軸軸運水是是在加工工深孔，如如果在加加工普通通的加工工上，主主軸運水水是發(fā)揮揮不到應應有的冷冷卻功效效。在立立式CNNC，因因受到地地心吸力力的影響響，在加加工太深深的孔時時，冷卻卻的能力力及排削削都發(fā)揮揮不了應應有的功功能。但但在臥式式CNCC，亦同同樣受到到地心吸吸力的影影響，但但其功能能沒有減減少，而而冷卻及及排削效效果都能能發(fā)揮到到應有的的水準。在在主軸運運水中，刀刀具需要要特別加加工多幾幾個孔，所所以成本本成了它它的絆腳腳石。冷卻方式冷卻方式一般問題冷卻液（水）冷卻液（油）氣冷油霧主軸運水平面加工（平平）最好最好最好較好一般側(cè)面加工（平平）最好最好最好較好一般凹位加工（平平）最好最好最好較好一般平面加工（高高）較差較差較差最好較差側(cè)面加工（高高）較差較差較差最好較差凹位加工（高高）較差較差一般最好較差孔穴加工較差較差最差最差最好溫度的影響響一般來說溫溫度是分分為室溫溫和機械械溫度，室室溫一是是機床所所在的空空間，而而機械溫溫度一是是機床加加工時產(chǎn)產(chǎn)生的溫溫度，很很多機床床的致命命點（如如CNCC，W//C，磨磨床，CCMM……等等的的高精密密機床,,因為熱熱力會使使物件燃燃燒外,,還會影影響物件件膨脹幅幅度,因因此在高高精密加加工中,,我們要要求平均均的溫度度(CNNC和磨磨床約是是20°°±5°,W//C和CCMM等等高精密密機器約約是200°±2°).結(jié)論主軸是高速速加工中中心的心心臟,而而處理系系統(tǒng)是高高速加工工中心的的腦部,,機身是是高速加加工中心心的身體體,在高高速加工工時每一一部分都都是很重重要的,,不能只只是提高高了主