智能加工技术在高效加工中的应用

　　2.切削参数优化

　　合理的切削用量是在生成具有最大材料切削率的同时，又保证稳定的切削状态和要求的加工精度。一般切削用量根据机床的规定和要求及刀具的耐用度选择和计算，同时也可以根据实践经验确定。

　　其中，进给速度是切削用量的主要参数，要根据工件的加工精度、表面粗糙度、刀具材料及零件材料选取。数控编程，除参考加工路径、工艺设计，合理、科学地编制加工程序外，还必须考虑加工效率、加工的经济性。即一次装夹后，一把刀具应完成其所能进行的所有加工步骤。相同尺寸规格的刀具，粗精加工的刀具应分开使用。本例中，笔者将运用北航Opticut软件对加工参数进行优化。

　　北航Opticut软件是以铣削加工力学仿真为基础，对数控加工过程中的三向铣削力、主轴扭矩、切削功率和刀尖变形等进行仿真预测。以仿真结果为依据，综合考虑机床、刀具以及工件三方面的约束力对切削参数进行优化。其中，机床方面的约束包括：主轴转速、进给范围、进给抗力、机床一阶模态、主轴功率和主轴扭矩;刀具方面约束包括：线速度、每齿进给、刀尖变形、夹持弯矩和刀具寿命。在优化目标上，分为加工效率、加工成本以及综合化三种。

　　根据我所加工使用的Mazak机床性能参数(表1)，通过使用数据采集传感器在机床测量得出的刀具、机床数据，结合Opticut软件计算，在使用高速钢φ12mm立铣刀、φ8mm立铣刀和φ6mm立铣刀的情况下，可得出加工使用该刀具在其条件下加工动力学时域仿真曲线图(图3)。通过对这些数据的处理，我们可以得出一组或多组优化后的加工参数。在实际加工中，我们可以根据装夹方式来选择一组数据做实际加工参数。

　　经由北航Opticut软件优化后，笔者选取了一组优化数据(表2)。在下面的编程中，笔者将利用这组数据，使用SolidCAM软件的智能化加工策略对该零件做新的编程。