CNC电脑雕刻机及其与数控铣床和加工中心的联合应用策略（三）

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　　二、应用策略
　　随着科技的日新月异，CNC高速机床日益得到模具制造商们的青睐，高速切削的本质就是把刀具的行走的长度在短时间内走完，由于其自身优良的特性，可以大幅度地提高加工效率，从而可以降低生产成本。高速CNC加工中心的转速可达40000r/min，目前国内使用较多，性价比较好的有德国DMG生产高速机。但高速机的使用目前存在很多问题，首先是编程，很多编程人员在高速机面前常常感到茫然不知所措，不知道如何采用切削用量，目前多数模具厂的CNC编程人员都是在工厂跟师傅从学徒成长起来的，他们往往有着丰富的实践经验，但缺少系统的理论指导，对切削用量的认识，往往凭借的是经验和感觉，而这些经验和感觉是在低速CNC机床积累的。所以，面对高速机时就找不到感觉了。其次还要考虑加工工件的材料和硬度，材料越硬，切削用量相应取小值。所用刀具的性能也很重要，因为你所选择的刀具决定你能用的转速，决定了机床的加工是普通加工还是高速加工。所以，只有选用了高速刀，才能给出相应的高速，进行高速加工。而不同公司的刀具参数也是大相径庭的，所以编程人员需要加工刀具的相关技术资料。和普通低速CNC机床相比，由于机床的功率是一定的，主轴转速越快，其所能承受的切削力将越小，所以高速机加工时，吃刀量相应要小。只有将机床、刀具、加工材料、加工性质等结合起来才能摸索出最佳的切削用量，产生最佳的生产效率。
　　针对这种情况，经权衡后可采用以下的加工工艺：由于目前国适合重切削机床很多，加工费也便宜，刀具也便宜。而一般的工件加工量大，精度要求不高。鉴于这种情况，可以用仿形铣或数控铣把大部分切削量完成(重切削)，剩下2～3mm的加工余量，把剩余的切削量在高速CNC雕刻机上快速完成。转入高速切削后，因为加工对象已接近成形，所以第一刀的切削量很均匀，可采用进口的刀具，刀具虽贵，但加工时间短，切削量不大，所以性能价格比率很好。对于小型模具，加工余量不大，则可以全部的加工任务都在CNC电脑雕刻机上完成。我们充分利用了我校自行设计的CNC电脑雕刻机进行了尝试，由于雕刻机的主轴转速高达40000r/min，可有效地进行高速加工。用于高速加工复杂模具的型腔或凸模，可采用直径为8～10mm的双刃圆鼻刀(允许线速度380m/min)用于粗加工，用6～8mm的双刃球刀精加工。例如，高速加工一个小型手机的模具，该零件有许多按键及屏幕的凹的型腔，是一个复杂多曲面的典型零件，模具的材料为T10工具钢，刀具为德国瓦尔特公司的带涂层的R3双刃球头刀，刀具线速度200m/min，主轴转速1.1～2.0万r/min，刀具吃刀深度0.5～0.8mm，进给速度5m/min，刀具间隔量粗加工0.5～5mm，精加工0.1～0.2mm，加工时间共1小时12分钟。很多细微之处须清角加工，无法直接精加工，可加工铜电极，用电火花加工来完成。用于高速加工电火花机床所用的铜电极，包括石墨电极和紫铜电极等，采用相应的刀具，在加工相当复杂的型面时的进给速度可达3～8m/min，同时还具有很高的加工精度。以上的加工工艺大大提高了加工效果和质量。
　　三、结束语
　　目前，数控技术的发展日新月异，而CAD/CAM软件的发展速度远胜于机床的CNC的发展速度，应用先进的Pro/ENGINEER、MasterCAM等软件进行CAD/CAM设计加工，各取所长，并将最终的CAM程序传输给电脑雕刻机执行，将CNC电脑雕刻和CNC数控加工有机地结合起来。数控铣和CNC加工中心主要用于完成较大铣削量的工件的加工；而CNC电脑雕刻机主要用于完成较小铣削量，工件有较高的表面光洁度或软金属的加工。使CNC电脑雕刻成为模具加工不可缺少的辅助加工手段，有着广泛的前景和应用市场。
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