七、数控高速加工工艺
高速加工工艺和普通加工工艺有很大的不同。普通加工中高效率由低转速、大切深、缓进给、单行程等要素决定。而高速切削则追求高转速、中切深、快进给、多行程等要素实现高效率。在高速加工中,必须对切削用量参数进行合理的选择,其中包括刀具接近工件的方向、接近角度、移动的方向和切削过程等。
高速加工工艺的关键有三点:第一保持切削的载荷平稳:第二最小的进给率损失:第三最大的程序处理速度。其中控制切削载荷最为重要,它是实现后两点的基础。一般来说,粗加工采用常规加工,因为它有较高的金属去除率;精加工采用高速加工,因为它能达到很高的走刀速度,并能切削更多的表面积(对小零件粗加工到精加工都可采用高速加工)。但是对在粗加工后的半成品工件上的残留毛坯,需要用半精加工去除那些不均匀的多余材料,留下一个余量比较均匀的半成品,为精加工采用高速加工创造条件。
对于一个高速加工任务来说,要把粗加工、半精加工和精加工作为一个整体来考虑,设计出合理的加工方案,从总体上达到高效率和高质量的要求,充分发挥高速加工的优势,要遵循以下原则:
①在高速加工中尽可能增加切削时间占整个工作时间的比例,减少非加工时间(如换刀、调整、空行程等)。
②高速加工不仅仅是高的切削速度,应该把它看成一个过程,各个工序转接要流畅,因此需要对高速加工工艺规划进行非常细致的设计。
③高速加工不一定就是高的主轴转速,许多高速切削的应用是在中等主轴转速下用大尺寸刀具完成的。
④高速加工可以对淬硬材料进行加工,如在精加工淬硬的钢材时可采用比常规加工高4~6倍的切削速度和进给率。
⑤高速加工是一种高效加工,一般来说,对于小尺寸的工件,适合从粗加工到精加工;对于大尺寸的工件,适合精加工和超精加工。
工艺路径的拟定是制定加工工艺的总体布局,目前主要考虑是如何选择各个表面的加工方法,确定各个表面的加工顺序等。拟定工艺路径时,先确定各个表面的加工方法,根据零件的实际情况保证加工精度与表面质量,再根据最优化原则,确定最短的走刀路线和最少的换刀次数,以减少加工辅助时间。