中望3D CAM中加工质量和加工效率的影响因素

 1.加工质量的影响因素

　　评价一个CAM软件的好坏，其中一个关键的指标是：是否拥有方便而强大的局部粗加工和局部精加工功能。前者注重效率的提升，快速去掉残余胚料。后者注重加工质量的打磨，达到局部精细的效果。两者的配合，使得CAM的加工方案沿着效率和质量两条主线趋近完美。

　　顺铣与逆铣

　　顺铣的功率消耗要比逆铣时小，在同等切削条件下，顺铣功率消耗要低5%～15%，同时顺铣也更加有利于排屑质量比较高。一般应尽量采用顺铣法加工，以提高被加工零件表面的光洁度(降低粗糙度)，保证尺寸精度。但是在切削面上有硬质层、积渣、工件表面凹凸不平较显著时，如加工锻造毛坯，应采用逆铣法。

　　工序的选择方式

　　在一般零件加工中，多采用平行铣削和等高切削。这2道工序可解决90%零件的加工。平行铣削多用于加工平缓区。等高切削用于加工陡峭区域。注意两者的精加工刀路最好有一部分重叠，如采用角度控制最好有角度重叠部分，使用高度控制也有部分重叠。

　　加工余量的选择

　　实训中粗加工中一般留0.5mm半精加工预留0.1-0.15mm。具体数据由加工材质，刀具，主轴转速和进给量决定。

　　刀具的选择

　　精加工时尽量选择球头刀进行曲面加工，平底刀进行底面加工。开粗时采用大刀，精加工采用小刀。一般的工厂都有一份刀具参数表，列举了刀具半径，进给速度，主轴转速等常见的经验参数。

　　尖角保护和进刀退刀方式

　　在加工尖角特征时，常采用尖角保护的走刀方式，常见的有D形走刀，圆弧走刀。进刀和退刀采用曲面或轮廓线相切，可以避免在工件表面留下刻痕。这种方式已为大多数软件采用。

　　局部精加工

　　局部精加工主要体现在可以方便的指定加工区域，无需太多和复杂的辅助线，即可精确加工定位。加工方式的智能参数提示也会减少使用者的困惑，比如切削角度的智能计算。

　　2.加工效率的影响因素

　　空行程中，刀具运行速度的优化

　　在刀具未切削的刀路均为无效刀路，这一块是提高加工效率的关键，如短连接设置一般为300-1000，可以有效减少提刀动作。提刀，落刀，退刀，进刀等各关键点的速度设置也是围绕效率和质量的综合平衡。安全距离设置过大，也会导致提刀和进刀的无效行程加大，时间损失。

　　进给速度和转速的优化

　　进给速度是每次切削量的关键参数，一般有恒定切削量，切削线速度等指标。这一参数的优化是为了使刀具受力均匀，因为横向剪切力的剧烈变化，会在加工工件的表面留下刻痕，并影响刀具使用寿命。

　　局部粗加工

　　局部粗加工，相当于定点去屑，可以高效的去掉局部的残余量。在实际的加工中，常出现二次开粗，三次开粗，甚至5次开粗，就是为了给后续的半精加工减少任务量。自动判断哪里可以切削，哪里存在较大切削量是软件的一个改进方向。

　　无效刀路的剔除

　　在利用球刀加工曲面，特别是比较陡峭的侧面时，采用等高切削会发生一段空行程的刀轨，刀轨计算时，是从工件的顶面开始，但真实加工时，当刀具刚开始仅仅微量切削，而且之后的刀路会重复加工，只有下降到R深度时，刀具的侧边才完全会和工件接触。所以R距离以上的这段刀轨实际上利用效率不高，重复度大，是一段无效的刀路。

　　在编程时，需要在参数设置中使用Z方向的顶点和底面点控制来进行高度控制计算范围。

　　以上都是一些理论方面的技巧。如果有机会的话，不妨在机床上实际操作一下：把零件模型导入中望3D，然后自己选择加工工艺流程，根据刀具不同，生成不同的NC文件。最后将NC文件传输到机床上直接加工出来。以下是我和同事完成的一些作品，大家看看吧!(end)