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模具高速加工的编程方式之
［摘
要］ 在研究中以模具高速加工为核心,探究模具高速加工编程方式,促进模具高速加工技术的应用和推广,进而为相关研究人员提供一定的借鉴和帮助.
［关
键 词］ 模具；高速加工；编程方式；途径
［中图分类号］ F416.4
［文献标志码］ A
［文章编号］ 2096-0603（2017）18-0131-01
随着社会经济和科学技术的不断发展,针对模具制造领域而言,高速加工技术的应用,打破了传统模具加工的局限性,提高了模具加工效率和模具加工综合质量水平,进而推动了我国高速加工技术的可持续健康发展.对此,在这样的环境背景下,探究模具高速加工的编程方式具有非常重要的现实意义.
一、高速粗加工编程方式
（一）层切法
粗加工以单位时间内材料去除率为编程核心,属于半精加工中的重要内容,作为一种准备工件几何轮廓,通过高切削速度和高进给率实现加工效果.层切法作为一种CAM软件加工策略,主要适用于自由曲零件的加工,借助层切法维持加工零件的恒定切削载荷,防止仿形加工时出现切削载荷突变的情况,进而保证加工效果.
（二）顺铣与逆铣
在加工零件顺铣的过程中,切削面历经从薄到厚的过程,刀齿切入加工面,为铣刀的切入和使用创造了有利条件.在加工零件逆铣的过程中,铣刀刀齿接触加工件表面后,不能立即切入金属层,要在加工件表面进行滑动,进而达到加工效果.而在滑动中摩擦生热,使得加工件表面出现硬化层,加大刀具磨损,消耗逆铣功率.对此,工件加工以顺铣为主,在保证加工件表面光滑程度的同时,提高加工尺寸的准确性,并结合编程条件和编程要求,实行混合铣加工方式,系统通过计算执行最短路径,在减少功率消耗和道具磨损的同时,提高加工效率和加工质量,进而达到工件加工的预期效果.
（三）走刀方式
在模具高速加工的过程中,走刀方式主要有单向走刀、双向走刀和环绕走刀方式,单向走刀方式会在实际加工中形成大量的抬刀路径,双向走刀方式会造成运动方向的突然改变,由于双向走刀方式无法维持顺铣方向,必须通过环绕走刀方式维持顺铣切削,在保证切削距离最短的情况下,提高切削效率,进而达到预期的切削效果.
二、高速精加工编程方式
（一）平行加工
在实际加工中,平行加工主要以零件上方水平面为基础,其二维平行刀具轨迹排列在加工模型表面,进而形成头型,获得包络模型曲线,根据刀具结合形状,以曲面法线矢量为核心进行补偿,获得刀具轨迹.这种加工方式具有切削率高的特点,通过较小的计算量,即可获得与刀具轨迹相平行的斜切面,保证斜切面的光滑程度,提高加工效果.
（二）放射轨迹加工
在实际加工中,向等高分层轨迹加工主要通过等距离水平面切片方式,在加工零件等高曲面中获取刀具轨迹,使得刀具轨迹呈现Z型,进而达到加工切面效果.而由于向等高分层轨迹方向突变形式,加大了刀具磨损和功率消耗.相比较而言,放射性轨迹加工方式主要应用在要求加工纹理的工件中,借助二维放射性刀具,可以对刀具轨迹进行有效排列,形成并向工件模型,获取包络曲线,及时收集刀具各个轨迹数据,进而达到预期的加工效果.如下图所示,放射性加工建立中心位置,以中心进行轨迹重叠,将刀具轨迹延长到中心位置,可以满足工件的图形需要和纹理需要.
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（三）螺旋轨迹
螺旋轨迹加工方式由于抬刀次数减少,可以防止刀具起降和移动的过程中消耗功率,破坏加工面的完整性,一次性切入切出,实现工件表面包络模型,保证残留高度的预定值,进而满足模具高速加工的质量要求.在实际应用的过程中,这种高速加工技术主要应用在切削圆形模具中,避免刀具位于工件中心的循环重叠,进而提高零件切削效率和切削质量.
三、半精加工编程方式
半精加工以工件轮廓平整度为最终目的,强调表面精加工的平滑性和均匀性,提高模具高速加工综合质量水平.这主要是因为在实际加工的过程中,工件表面均匀性直接关系到切削载荷值和实际切削面积,粗加工倾向于体积模型,而精加工以面模型为主,控制变量因素,进而提高工件切削过程中的稳定性,保证加工件表面质量.在残料加工中,在CAM软件的基础上,将残料实体看作加工毛坯,组建切削路径,通过残留模型去除多余加工工序,进而实现余量的清除,保证加工效果.
四、对模具高速加工的编程方式的研究结论
首先,高速粗加工编程方式以体积模型为基础,追求单位时间内的余量去除率,为精加工做好加工件的基础加工准备.
其次,高速细加工编程方式在粗加工方式的基础上,以平面模型为条件,保证切削面的光滑度和平整性,达到模具高速加工的质量标准.
最后,半精加工编程方式强调工件轮廓平整度,控制切削中的变量因素,提高切削稳定性,达到加工效果.
参考文献：
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