CAM對高速加工的影響

　　盡管很多研究機構對高速加工的研究已有多年，但目前仍沒有明確簡潔的定義和解釋。高速加工的基本出發點是在高速低負荷下切削比在低速高負荷切削更能快切除材料。低負荷切削意味著可以減輕切削力，從而減少切削過程的振動和變形。在高速的狀態下選用合適刀具，就可以切削高硬度的材料。高速切削可以借助切屑帶走大部分的切削熱，以減少零件的熱變形。

　　上述優點只能在合適的加工條件下實現。如果加工條件不恰當，將會影響刀具的壽命，甚至導致更嚴重的后果。

　　1. 高速加工刀具路徑

　　高速銑削刀具路徑的限制因素按重要性排列如下：

　　(1)刀具不能和零件碰撞;

　　(2)切削負荷必須在刀具的極限負荷之內;

　　(3)殘留材料不能大于指定極限;

　　(4)應避免材料切除率突然變化;

　　(5)切削速度和加速度必須在機床的能力范圍內;

　　(6)切削方向(順銑/逆銑)應保持恒定;

　　(7)應避免切削方向突然變化;

　　(8)盡量減少空程移動;

　　(9)切削時間應減至最少。

　　在實際零件的刀具路徑編制過程中，難以完全滿足上述要求。事實上，當加工復雜形狀的零件時，只能盡量滿足這些要求，并首先要滿足較為重要的要求。精加工還存在使高速加工出現刀痕的問題：由于零件形狀的限制，如要遷就切削條件，便會在加工后的零件表面留下可見的刀痕，雖然可以通過拋光的方法消除，卻違背使用高速加工的原意。進行粗加工和半精加工后，CAM使用者有多種方法修改零件的形狀，刀痕也可利用其后的精加工消除。

　　2. 編程能力

　　良好的高速加工程序可以迅速地在機床上執行，卻要花很長時間和大量精力編制。在模具制造的單件加工領域，因等待加工程序導致機床停機的情況非常普遍。如果將這種壓力強加給CAM使用者，讓他們更快地產生刀具路徑，便會迫使他們走捷徑，所編制的程序就會有問題，即使機床能繼續運轉，其加工速度已大打折扣，所以采用給CAM使用者加壓的方法進行高速加工并不明智。如要獲得最好的高速加工效果，必須提供足夠的CAM能力，以得到高質量的加工程序，確保機床全負荷地運作。為此可從以下幾方面入手：

　　(1)用具備自動高速加工功能的CAM軟件，可以減少使用者優化程式的工作量。

　　(2)使用可快速計算無過切刀具路徑的CAM軟件，批處理功能可將復雜程序的計算留在夜間進行。

　　(3)使用高性能的計算機并經常更新配置，確保具有足夠內存以提高運行效能。

　　(4)確保每臺機床配備足夠的CAM編程人員。培訓機床操作者，讓他們直接在車間進行加工編程，以充份發揮其加工技能。

　　(5)確保為操作者提供適當的高速加工編程培訓。

　　3. 安排加工順序

　　除了最簡單的零件，高速加工往往有多個加工步驟。對高速加工的編程，最重要的是選取正確的加工順序，以下是一些基本原則。

　　(1)考慮加工成形的幾何形狀，應同時考慮希望切除的材料。

　　(2)把加工步驟減至最少。

　　(3)使用連續的方法，如偏置路徑通常比平衡路徑好等。

　　(4)避免垂直下刀，應從材料的外部切入。

　　(5)在零件的臨界區域，確保不同步驟的精加工路徑不會重復，否則必定出現刀痕。

　　(6)盡量不換刀，使用單一刀具精加工臨界區域。刀具設置錯誤常常導致精加工后的加工表面出現刀痕。

　　(7)長刀具容易磨損，應盡量使用短刀具。如果可以，應考慮重新定位零件方向，在難以加工的區域使用短刀具進行加工。