加工前的準(zhǔn)備
在實(shí)現(xiàn)高速銑削后，對加工前的準(zhǔn)備提出了新的要求，主要在機(jī)床、刀具及網(wǎng)絡(luò)方面提出了新的要求：
一、機(jī)床
對于機(jī)床必須實(shí)現(xiàn)其高速化，為此采用了高動平衡的機(jī)電一體化主軸結(jié)構(gòu)、油霧潤滑的混合陶瓷軸承、電子傳感器控制及水冷或油冷循環(huán)系統(tǒng)以其保持恒溫等措施，以可以使主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到0～10，000r/min。另外，機(jī)床的高速走刀機(jī)構(gòu)也是必須的，目前最先進(jìn)的高速加工中心都采用線性的滾動導(dǎo)軌來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滑動導(dǎo)軌,其移動速度、摩擦阻力動態(tài)響應(yīng)都很優(yōu)秀，并采用雙V型結(jié)構(gòu)提高了機(jī)床的抗扭能力，使得進(jìn)給和快速移動速度從6m/min提高到20～60m/min以上。
二、刀具
高速銑對刀具提出了更高的要求：首先刀柄需采用短圓柄,即HSK刀柄。其次要有較高的動平衡性,常加上動平衡環(huán),在刀具裝卡后,利用動平衡儀進(jìn)行平衡。另外在材料上刀具多采用通體硬質(zhì)合金刀或在硬質(zhì)合金上采用涂層CBN, Tic等, 或采用人造金剛石PCD等, 使得線速度可達(dá)300~500m/min，一般來說陶瓷(Alo, SiN)/金屬陶瓷和PCBN刀具等適合加工鋼；鐵等黑色金屬; PCD/CVD等刀具適合加工鋁, 鎂, 銅等有色金屬。在刀具性能方面要求徑向跳動很小（小于0.015mm）；刀長與刀具直徑比小于4。
三、網(wǎng)絡(luò)
在數(shù)據(jù)處理能力方面，機(jī)床需配備多個(gè)CPU,達(dá)到每數(shù)據(jù)塊處理不多于4ms，線性插補(bǔ)達(dá)到5～20Microns/Nurbs插補(bǔ)，使線性移動加速度達(dá)1～2g，并要求機(jī)床具備程序的"預(yù)覽"/"前視"功能。而對于網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，傳統(tǒng)的RS323接口已經(jīng)不適合高速加工對數(shù)據(jù)傳輸速度的要求，RS232接口的處理速度基本為8,600～9,200Bit/min，而高速銑機(jī)床上要求外接插口的數(shù)據(jù)傳輸速度快,現(xiàn)多配以太網(wǎng)卡，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)10MB/min～100MB/min。
工藝改進(jìn)
高速銑削對工藝的改進(jìn)也提出了新的要求，主要體現(xiàn)在：實(shí)現(xiàn)加工過程的平穩(wěn)過渡，控制系統(tǒng)支持先進(jìn)的NURBS插補(bǔ)功能。
一、加工過程的平穩(wěn)過渡。保證加工過程中拐角處以及尖角處通過圓角過渡。CimatronE軟件能夠很好的實(shí)現(xiàn)這方面有很多的策略:
在進(jìn)退刀的方式多種多樣：輪廓的切向、圓弧進(jìn)退刀，曲面的切向進(jìn)退刀，Z向的螺旋式進(jìn)刀。
在拐角走刀處：等圓角半徑連接、圓環(huán)式連接。
在行間有向內(nèi)空間圓環(huán)式、向外空間圓環(huán)式以及高爾夫球棒式連接。
在層間及環(huán)向的側(cè)向移動有空間螺旋式移刀
二、NURBS表示的曲線/曲面可以方便地實(shí)現(xiàn)曲線/曲面的局部變更：在修改曲線（或曲面）的一部分時(shí)不會對其他部分帶來影響。用NURBS曲線表達(dá)的NC后置程序小，產(chǎn)生的加工精度高、加工時(shí)間比普通插補(bǔ)方法的時(shí)間短，也更適合于高速銑削。因此采用的編程軟件是否能夠很好的支持NURBS插補(bǔ)至關(guān)重要。CimatronE軟件不僅支持標(biāo)準(zhǔn)的直線和圓弧插補(bǔ)，而且具有NURBS插補(bǔ)功能。 |
