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高速铣削对加工前准备及工艺的新要求

来源：信息中心　时间：2009-2-1 11:00:18

加工前的准备

在实现高速铣削后，对加工前的准备提出了新的要求，主要在机床、刀具及网络方面提出了新的要求：
一、机床

对于机床必须实现其高速化，为此采用了高动平衡的机电一体化主轴结构、油雾润滑的混合陶瓷轴承、电子传感器控制及水冷或油冷循环系统以其保持恒温等措施，以可以使主轴转速达到0～10，000r/min。另外，机床的高速走刀机构也是必须的，目前最先进的高速加工中心都采用线性的滚动导轨来代替传统的滑动导轨,其移动速度、摩擦阻力动态响应都很优秀，并采用双V型结构提高了机床的抗扭能力，使得进给和快速移动速度从6m/min提高到20～60m/min以上。

二、刀具

高速铣对刀具提出了更高的要求：首先刀柄需采用短圆柄,即HSK刀柄。其次要有较高的动平衡性,常加上动平衡环,在刀具装卡后,利用动平衡仪进行平衡。另外在材料上刀具多采用通体硬质合金刀或在硬质合金上采用涂层CBN, Tic等, 或采用人造金刚石PCD等, 使得线速度可达300~500m/min，一般来说陶瓷(Alo, SiN)/金属陶瓷和PCBN刀具等适合加工钢；铁等黑色金属; PCD/CVD等刀具适合加工铝, 镁, 铜等有色金属。在刀具性能方面要求径向跳动很小小于0.015mm；刀长与刀具直径比小于4。

三、网络

在数据处理能力方面，机床需配备多个CPU,达到每数据块处理不多于4ms，线性插补达到5～20Microns/Nurbs插补，使线性移动加速度达1～2g，并要求机床具备程序的预览/前视功能。而对于网络传输技术，传统的RS323接口已经不适合高速加工对数据传输速度的要求，RS232接口的处理速度基本为8,600～9,200Bit/min，而高速铣机床上要求外接插口的数据传输速度快,现多配以太网卡，网络的数据传输速度可达10MB/min～100MB/min。

工艺改进

高速铣削对工艺的改进也提出了新的要求，主要体现在：实现加工过程的平稳过渡，控制系统支持先进的NURBS插补功能。

一、加工过程的平稳过渡。保证加工过程中拐角处以及尖角处通过圆角过渡。CimatronE软件能够很好的实现这方面有很多的策略:

在进退刀的方式多种多样：轮廓的切向、圆弧进退刀，曲面的切向进退刀，Z向的螺旋式进刀。
在拐角走刀处：等圆角半径连接、圆环式连接。
在行间有向内空间圆环式、向外空间圆环式以及高尔夫球棒式连接。
在层间及环向的侧向移动有空间螺旋式移刀

二、NURBS表示的曲线/曲面可以方便地实现曲线/曲面的局部变更：在修改曲线或曲面的一部分时不会对其他部分带来影响。用NURBS曲线表达的NC后置程序小，产生的加工精度高、加工时间比普通插补方法的时间短，也更适合于高速铣削。因此采用的编程软件是否能够很好的支持NURBS插补至关重要。CimatronE软件不仅支持标准的直线和圆弧插补，而且具有NURBS插补功能。

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