高速加工高级应用之编程策略培训纲要

高速加工高级应用之编程策略培训纲要高速加工的目标：1、高精度2、高光潔潔度3、最短的的加工時時間二、影响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,重重心低之之机床結結構快速,穩定性性高的控控制系統統快速準確的的驅動系系統高速,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、高速加加工的定定义： 60多多年前，SSaloomonn提出高高速加工工的概念念，并对对高速加加工进行行了深入入的研究究，其研研究成果果表明：：随着切切削线速速度的增增加，温温度及刀刀具磨损损会剧烈烈增加，当当切削线线速度达达到某临临界值时时，切削削温度及及切削力力会减小小，后又又随着切切削速度度的增加加而急剧剧增加。不不同材料料有不同同的加工工临界值值，有有其高速速加工的的特定范范围。刀刀具材料料与质量量是高速速加工最最主要的的限制条条件之一一，故高高速加工工不仅决决定于主主轴速度度与刀具具直径，还还与所切切削的材材料、刀刀具寿命命及加工工工艺等等综合因因素有关关。 高速加加工是浅浅切削快快进给加加工方式式，所以以传统的的大切深深侧刃加加工不适适合于高高速加工工，通常常粗加工工钢料时时ap为为刀具直直径的55%左右右，aee可取刀刀具直径径的355%---45%%，平底底刀由于于刀尖较较薄弱一一般不适适合用于于高速加加工的粗粗加工。五、涂层可可延长刀刀具的使使用寿命命：涂层材料涂层材料须须具有硬硬度高、耐耐磨性好好、化学学性能稳稳定、不不与工件件材料发发生化学学反应、耐耐热耐氧氧化、摩摩擦因数数低，以以及与基基体附着着牢固等等要求。显显然，单单一的涂涂层材料料很难满满足上述述各项要要求。所所以硬质质涂层材材料已由由最初只只能涂单单一的TTiC、TTiN、AAl2O3，进入入到开发发厚膜、复复合和多多元涂层层的新阶阶段。新新开发的的TiCCN、TTiAllN、TTiAllCN多多元、超超薄、超超多层涂涂层与TTiC、TTiN、AAl2O3等涂层层的复合合，加上上新型的的抗塑性性变形基基体，在在改善涂涂层的韧韧性、涂涂层与基基体的结结合强度度、提高高涂层耐耐磨性方方面有了了重大进进展。目目前，又又突破了了在硬质质合金基基体上涂涂覆金刚刚石薄膜膜技术，全全面提高高了刀具具的性能能。工艺最成熟熟和应用用最广泛泛的硬质质涂层材材料是TTiN，但但TiNN与基体体结合强强度不及及TiCC涂层，涂涂层易剥剥落，且且硬度也也不如TTiC高高，在切切削温度度较高时时膜层易易氧化而而被烧蚀蚀。TiiC涂层层有较高高的硬度度与耐磨磨性，抗抗氧化性性也好，但但其性脆脆，不耐耐冲击。TTiCNN兼有TTiC和和TiNN两种材材料的优优点，它它在涂覆覆过程中中可通过过连续改改变C、NN的成份份控制TTiCNN性质，并并形成不不同成份份的多层层结构，可可降低涂涂层的内内应力，提提高韧性性，增加加涂层的的厚度，阻阻止裂纹纹的扩展展，减少少崩刃。TTiCNN基涂层层适于加加工普通通钢、合合金钢、不不锈钢和和耐磨铸铸铁等材材料，用用它加工工工件时时的材料料切除率率可提高高2~33倍。TiAlNN、CrrC、CCrN、TTiAllCN是是近几年年来开发发的硬质质涂层新新材料。TTiAllN涂层层刀片已已商品化化。它的的化学稳稳定性和和抗氧化化磨损性性能好，用用其加工工高合金金钢、不不锈钢、钛钛合金和和镍合金金时的刀刀具寿命命可比TTiN涂涂层高33~4倍倍。此外外，TiiAlNN涂层中中如果有有合适的的铝浓度度，切削削时在刀刀具前刀刀面和切切屑的界界面上还还会产生生一层硬硬质的惰惰性保护护膜，该该膜有较较好的隔隔热性，可可更有效效地用于于高速切切削。TTiAllN涂层层，是专专为高速速铣削合合金钢、高高合金钢钢和不锈锈钢等高高性能材材料而设设计的。CCrC和和CrNN是一种种无钛涂涂层，适适于切削削钛和钛钛合金、铜铜、铝以以及其它它软材料料，化学学稳定性性好，不不产生粘粘屑。TTiAllCN是是一种梯梯度结构构涂层，不不仅具有有高的韧韧性和硬硬度，而而且摩擦擦因数也也较小，适适用于铣铣刀、滚滚刀、丝丝锥等多多种刀具具，切削削性能明明显优于于TiNN。六、从切屑屑颜色一一判别切切削区域域温度的的高低：： 切屑温度度由到高高的颜色色是：白白色、金金黄色、紫紫色、蓝蓝色、黑黑色，紫紫色是较较合适的的温度。七、模型精精度不足足是产生生刀痕的的主要原原因：CAD模型型的精度度必须高高于CAAM系统统的精度度，尤其其是在高高速铣时时更应提提高CAAD模型型的精度度。高速速铣的优优势之一一就是表表面精度度高，但但其前提提条件是是有一个个高精度度的模型型。

精度的影影响加工精精度高、热热分布小小和加工工表面质质量高，均均是高速速加工的的优势；；却看到到一个奇奇怪的现现象∶用用於建立立零件模模型的公公差，比比最终的的加工公公差为大大。数据交交换是影影响精度度问题的的根本原原因。零零件通常常由一个个CADD系统设设计，然然后转换换至另一一个CAAD系统统进行补补充设计计和加工工准备。每每次进行行数据传传输时，都都需要将将几何形形体由一一种格式式转换至至另一种种格式，有有些转换换涉及按按极限公公差近似似。由於於这些公公差属於於累积，设设计零件件模型时时必须将将零件模模型的公公差，设设定为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点是是：尽可可能地保保持刀具具负荷的的稳定，从从而最大大限度地地延长刀刀具的使使用寿命命；尽可可能地减减少任何何切削方方向的突突然变化化，从而而尽量减减少切削削速度的的降低。要要满足上上述的这这些条件件，则在在粗加工工中，必必须使用用环绕加工工策略，而而不是使使用传统统的平行行加工策策略。粗粗加工中中最好使使用顺铣铣，因为为使用顺顺序可减减少刀具具磨损。高速铣削编编程时需需要注意意的几个个原则：：高进给，高高转速，低低切削量量是基本本原则开粗时使用用螺旋进进刀，螺螺旋角度度3º-5º,螺旋旋半径大大于刀具具半径,,螺旋高高度大于于每层切切深0..5-11mm应尽量沿工工件较长长的方向向走刀，减减少换向向次数和和空刀应保持刀具具轨迹的的平滑与平稳稳过渡，切削方方向（顺顺铣/逆逆铣）应应保持恒恒定，应避免免切削方方向突然然变化，避免突突然加速速或减速速，从而尽尽量减少少切削速速度的降降低尽量采用两两轴联动动，以减减小程序序量，提提高数控控系统的的处理速速度，加加快加工工速度除非情况必必须如此此，否则则仍应避避免全力力宽切削削。残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，一一般应采采用多次次加工或或采用系系列刀具具从大到到小分次次加工，直直至达到到所需尺尺寸，避避免用小小刀一次次加工完完成。切削角落时时，刀具具半径应应相对小小于角落落半径，以以保持最最大接触触距离小小于切削削刀具周周长的330%以以下。这这样可使使刀具得得到足够够的冷却却，同时时避免刀刀具进入入角落时时刀具负负荷的突突然增加加及摩擦擦增加，引引起弹刀刀等不利利现象。九、高速加加工中碰碰到的一一些问题题：什么是高速速切削??高速切削的的要求??什么是重切切削及轻轻切削和和有效切切削?高速加工的的最终目目的.1.什么是是高速切切削?高速切削是是一种把把CNCC(加工工中心))生产能能力提至至另一层层次的一一种新的的加工方方式.如如精确度度,加工工时间,,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产效效率,减减少了很很多不必必要工序序,如EEDM((火花机机),磨磨床...等等及及工件亦亦能够在在经过热热处理((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!刀具适合任何的加工金属.刀具适合任何的加工金属.刀具是否有涂层.刃口的多与少.刀具的价格.刀具的材料.机床效能高速行走时的稳定性/冷却系统(如:Oil,Coolant,Gas或Oil-Mist等)处理程序数据速度主轴转速.自动直角在减速.简易的操作系统,2.高速切切削的要要求CAD/CCAM程程式在CAD//CAMM的技巧巧不断提提升时,,我们亦亦要求了了很多不不同绘图图技术及及加工技技术,绘绘图技术术一般都都是软件件提供,,然后经经过人员员的熟练练度发挥挥出来的的,只要要对图形形图纸了了解就可可以了,,而加工工技术不不但需要要人员对对图形的的了解,,而且要要求了解解刀具,,工件,,机床……等等的的一些问问题,所所以在普普通CNNC加工工时遇不不到的问问题会在在高速CCNC加加工时遇遇到,而而且会有有很严重重的后果果!另外大家都都会发现现程式容容量越来来越大,,因为程程式的加加工方式式,精度度要求和和加工零零件的复复杂度亦亦提高了了很多,,自然程程式容量量也提高高了,所所以现代代机床必必须要有有大容量量的硬盘盘才能解解决程式式容量的的问题..在减少少程式容容量,还还有Nuurbss,它能能把程式式容量减减少800%以上上,但它它只对SSpliine的的零件才才有效,,直线和和圆是没没有太大大的效果果.3.什么是是重切削削及轻切切削和有有效切削削?重切削是一种种高切削削量,低低切削转转速及切切削速度度的一种种加工方方式.一一般都应应用于旧旧式加工工中心及及粗加工工中.好处:1..一般程程式上没没有限制制.2.大大的切削削量.3..刀具没没有限制制.4.不需要要理会程程式(加加工方式式)坏处:1..低精确确度.2..加工时时间长..33.表面面度差..44.不能能加工高高硬度工工件.5.对机床床伤害度度高.6..需要承承受较大大的压力力.轻切削是一种种低切削削量,高高切削转转速及切切削速度度的一种种加工方方式.一一般都应应用于新新式加工工中心及及精加工工.好处:1..高精确确度.2..加工时时间短..33.表面面度好..44.能加加工高硬硬度工件件.5.对机床床伤害度度低.坏处: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轻切削削的混合合体,是是一种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须要注注意刀具具和程式式的配合合,还有有机床的的稳定和和主轴的的转速..好处:1.加加工时间间短.2..能加工工高硬度度工件..坏处:1.程程式很多多的限制制.2.刀刀具上有有限制..33.要求求机床的的稳定性性较高..4.高速加加工的最最终目的的.高速加工的的最终目目的是是提高生生产效率率,减少少不必要要的工序序,降低成本...等等等的加工工方式..精密切削注注意事项项1．在一般般的精密密加工过过程中,,我们需需要注意意加工时时的刀具具、工件件和程式式，这些些可以改改变精度度的参数数。2．刀具----刀刀补是调调动精度度的好帮帮手。3．工件----它它的摆动动会把精精度带走走。4．程式----它它是灵魂魂，可以以改变工工件的精精度、表表面粗糙糙度、垂垂直度等等，一些些重要的的参数。5．铁屑------它是伤伤害刀具具的主要要原因。夹具（Fiixtuure）1．夹具具的设定定亦是非非常重要要的，它它是控制制加工时时工件的的稳定性性。因为为没有一一个夹具具是可以以夹住任任何的工工件，所所以一般般我们都都需要做做一些专专用夹具具。2．夹具具的设定定必须配配合加工工的刀路路。3．设定定夹具时时必须注注意会否否导致工工件变形形。4．注意意定位位位置。5．注意意是否每每个切削削面都是是平均受受力。切削金属Alumiinumms（铝铝）：是是一种容容易切削削的材料料但亦比比较软。Coppeer&&Brrasss（铜）：：是一种种容易切切削的材材料，本本身亦比比较脆。Steell（钢）：：耐磨性性比较高高，亦需需要注意意不同的的材料成成份。HardeeneddStteell（超硬硬钢）：：硬度高高、较脆脆，600~688Hrcc时是一一种比较较难加工工的材料料。良好的刀具具使用方方法直角刀----尽量量使用在在垂直面面切削。球头刀----一般般使用在在粗糙平平面、精精准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与精精削中的的平面、斜斜面及曲曲面等加加工面。刃数越多表表面度越越好，但但转数需需要减少少。软的金属使使用刃数数较少的的刀具，硬硬的金属属使用刃刃数较多多的刀具具。切削一些较较硬的钢钢材，使使用有涂涂层的刀刀具。使用一些少少于内弧弧位的刀刀具（rr<=00.7RR）。良好的切削削条件使用顺铣（DDownncuut）。使用比较短短的刀具具。减少切削量量。使用一些少少于内弧弧位的刀刀具。切削高硬度度工件时时，使用用多刃数数的刀具具。切削低硬度度工件时时，使用用少刃数数的刀具具。需要有一个个平均的的切削量量。小心全直径径（Fuull--Diaametter）切切削。如如有把FFeeddratte调低低。机床和程式式一般编程人人员认为为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，或或光洁度度。但这这只能提提高程式式上的精精度，而而没有提提高加工工零件的的精度或或光洁度度，因为为在机床床上亦提提供了增增加其精精度（ttoleerannce）的的功能，我我们亦需需要相对对的把机机床的精精度改小小，才能能加工出出高精度度，高光光洁度的的零件。机床应用一般应该具具备的功功能巧玲珑轴（SSpinndlee）：主主轴转数数的高低低直接影影响加工工材料的的光洁度度及使用用的刀具具大小。光栅尺（GGlasssSScalle）：：动态加加工时的的进刀、出出刀及其其精度的的控制。机床结构：：加工时时机床是是否有摆摆动。处理系统：：处理数数据的速速度、刀刀具数字字库和模模拟预试试。辅助工能：：Nurrbs，中中心运水水/气，测测量系统统。主轴（Sppinddle）一般主轴都都分为合合金珠主主轴，陶陶瓷主轴轴及气动动主轴。合金珠主轴轴陶瓷主轴气动主轴转速比低速转动高速转动极速转动主轴扭力大小极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、精加工工精加工合适刀具ø1mm以以上ø0．066mm~~ø16mmmø0．3mmm~ø8mmm处理系统每一种机床床都有自自己不同同的操作作系统，但但是最基基本的要要求是系系统处理理数据后后和传输输到加工工接收的的数据速速度配合合，因为为现时有有很多机机床都有有传输速速度太慢慢，导致致切削刀刀路有间间歇跳动动，加工工后的零零件有振振纹，亦亦会对刀刀具和主主轴做成成损伤，所所以一个个完善的的系统是是很重要要的。机床的要求求以下是旧式式机床和和现代机机床的比比较：旧式机床新式机床传输方式DNC，磁磁碟，手手动DNC，磁磁碟，手手动，NNETWWORKK处理数据DNC，磁磁碟硬盘，DNNC座标储存6个255个磁碟容量516K（小小容量）2GMB（大大容量）模拟器附加基本对刀器/仓仓库附加基本要求精度±0．011mm±0．0005mmm程序容量100k（小小容量）1MB（大大容量）Nurbss附加基本冷却液（水水/油）坏处：1种类多，效果不一至。坏处：1种类多，效果不一至。2会把涂层刀具使用寿命缩短。3主轴转速高，易起雾。4使用油性冷却液时，小心切削过热导致燃烧。好处：1效果佳。2深孔加工，效果好。3油性冷却液使用寿命长及臭味低。油雾坏处：1价格比价高。坏处：1价格比价高。2深孔加工，效果差。3有臭味。4加工完成后，需要等雾气散。好处：1涂层刀具使用寿命延长。2可以提高高速加工的效果。主轴运水主轴运水是是一种比比较合适适于深孔孔加工，而而且是冷冷却液不不能渗透透的位置置。主轴轴运水的的过程一一般都是是冷却液液经过主主轴中心心刀夹夹中心刀具具中心，然然后到达达削割口口发挥冷冷却和排排削的能能力。一一般主轴轴运水是是在加工工深孔，如如果在加加工普通通的加工工上，主主轴运水水是发挥挥不到应应有的冷冷却功效效。在立立式CNNC，因因受到地地心吸力力的影响响，在加加工太深深的孔时时，冷却却的能力力及排削削都发挥挥不了应应有的功功能。但但在卧式式CNCC，亦同同样受到到地心吸吸力的影影响，但但其功能能没有减减少，而而冷却及及排削效效果都能能发挥到到应有的的水准。在在主轴运运水中，刀刀具需要要特别加加工多几几个孔，所所以成本本成了它它的绊脚脚石。冷却方式冷却方式一般问题冷却液（水）冷却液（油）气冷油雾主轴运水平面加工（平平）最好最好最好较好一般侧面加工（平平）最好最好最好较好一般凹位加工（平平）最好最好最好较好一般平面加工（高高）较差较差较差最好较差侧面加工（高高）较差较差较差最好较差凹位加工（高高）较差较差一般最好较差孔穴加工较差较差最差最差最好温度的影响响一般来说温温度是分分为室温温和机械械温度，室室温一是是机床所所在的空空间，而而机械温温度一是是机床加加工时产产生的温温度，很很多机床床的致命命点（如如CNCC，W//C，磨磨床，CCMM……等等的的高精密密机床,,因为热热力会使使物件燃燃烧外,,还会影影响物件件膨胀幅幅度,因因此在高高精密加加工中,,我们要要求平均均的温度度(CNNC和磨磨床约是是20°°±5°,W//C和CCMM等等高精密密机器约约是200°±2°).结论主轴是高速速加工中中心的心心脏,而而处理系系统是高高速加工工中心的的脑部,,机身是是高速加加工中心心的身体体,在高高速加工工时每一一部分都都是很重重要的,,不能只只是提高高了主