看一看：PowerMILL与模具高速加工技术

高速加工技术随着数控加工设备与高性能加工刀具的发展日益成熟，极大的提高了模具加工速度，减少了加工工序、缩短乃至消除耗时的钳工修复工作，从而极大地缩短了模具的生产周期。模具的高速加工技术逐渐成为我国模具工业技术改造最主要的内容之1 。高速加工的基本动身点是高速低负荷状态下的切削可较低速高负荷状态下切削更快地切除材料。低负荷切削意味着可减轻切削力，从而减少切削进程中的振动和变形。使用合适的刀具，在高速状态下可切削高硬质的材料。高速切削可使大部分的切削热通过切屑带走，从而减少零件的热变形。因此高速加工其实不是简单地使用现有刀具路径拆除农村违建流程，通过提高主轴转速和进给率去实现。如果使用了不适当的加工策略，轻则会导致刀具寿命的降落，重则可能导致更加可怕的结果。笔者使用英国DELCAM公司的专业高速加工软件PowerMILL从事模具加工多年，在这篇文章中将介绍1下笔者关于高速加工的1些观点及使用PowerMILL的1些高速加工方面的经验和方法，希望与我国从事模具高速加工的工程技术人员交换。本文所提出的观点、所列出的数据仅代表个人观点，特此说明。 英国DELCAM公司是世界上最早致力于高速加工工艺及CAD/CAM相应技术研究的专业CAD/CAM集成系统开发商之1。该公司也是世界上唯1具有大型模具加工车间的CAD/CAM软件系统开发商。PowerMILL是其1款优秀的、独立的、基于知识的专业3维加工软件，它易于操作，计算速度快，完全仿过切，1直被业界誉为最优秀的高速加工软件之1，使用PowerMILL做高速加工，笔者论述以下1些观点：1．粗加工时应注意的问题及采取的加工策略PowerMILL的粗加工（区域清除）的下切或行间过渡部分应当采取斜式下刀或圆弧下刀，并且尽量采取顺铣的加工方式，刀具路径的尖角处要采取圆角的光顺处理，这样才尽可能地保持刀具负荷的稳定，减少任何切削方向的突然变化，从而符合高速加工的需求。同时在PowerMILL的粗加工中应采取以下加工策略 。尽量使用偏置加工策略而不是使用传统的平行加工策略。在可能的情况下，都应从工件的中心开始向外加工，以尽量减少全刀宽切削。赛车线加工(Race Line Machining)是DELCAM推出的专利高速加工方式，以下图1，它模拟了赛车的原理，最大化地消除刀具路径中的尖锐拐角，刀具保持了恒定刀具负荷和排屑率，同时尽量避免了全刀宽切削。使得刀具负荷更加稳定，可显著减少刀具磨损，改进加工质量。图1 赛车线加工刀具路径

摆线粗加工是DELCAM推出的另外1种高速加工方式。以下图2，在刀具过载的区域，PowerMILL采取摆线加工，可显著提高加工效率，延长刀具寿命，减少对机床的冲击 。图2 摆线粗加工刀具路径

2．残余量加工PowerMILL是基于知识的专业加工软件，它的残留粗加工能自动辨认上1道工序的残留区域和拐角区域，自动辨别在上1道工序留有的台阶的层间进行切削，系统智能地优化刀具路径，使用户能够获得空走刀最少的优化的刀具路径 。图3 残留粗加工刀具路径

3．精加工时应注意的问题及采取的加工策略PowrMILL的精加工的连接处应尽量采取圆弧或螺旋等方式切入切出工件，要尽量减少抬刀次数和减少刀具路径频繁方向的变化。同时在PowerMILL的精加工应尽量采取以下加工策略 。优化平行加工，以下图4，在刀具路径的尖角处采取圆角的光顺处理，可显著提高加工效率，延长刀具的寿命，减少对机床的冲击。图4 优化平行加工刀具路径

螺旋3D偏置加工，以下图5，避免了平行加工策略和偏置加工策略中出现的频繁方向的突然改变，从而提高加工速度，减少刀具磨损 。图5 螺旋3D偏置加工刀具路径

最好等高加工，以下图6，PowerMILL系统会自动利用区域分析算法对峻峭和平坦区域分别处理，计算适合等高及适合使用类似3D偏置的区域，并且同时可以使用螺旋方式，在很少抬刀的情况下生成优化的刀具路径，获得更好的表面质量。图6 最好等高策略的刀具路径

螺旋等高加工，没有等高层之间的刀路移动，避免频繁抬刀，可显著提高加工效率 。等粗糙度等高加工，依照残留量，自动计算等高刀具路径的下切步距，可显著提高加工效率和曲面加工质量 。4．清根加工PowerMILL的清根方法有笔式、缝合、沿着、自动、残余量清根等，可到达10多种，安全性好，考虑周到。5．后编辑功能后编辑功能是PowerMILL的强项之1，其它系统都没法与之比美。它有强大的裁剪和重排刀具路径的顺序等功能，如移动开始点，可任意修改下刀位置，提高表面的加工质量 。6.使用好PowerMILL的其它1些高级功能快进高度的尖角处，以下图7，PowerMILL可采取圆角的光顺处理，可显著减少对机床的冲击，提高加工效率 。图7 快进高度的尖角处圆角光顺处理

刀杆和刀夹与刀具可1体参与刀具路径的运算。图8 PowerMILL5定义刀具路径的表格

智能化全程过切保护高速加工1旦产生过切和碰撞，后果不堪假想。而传统的CAM系统1般都是面向局部的加工方式，靠NC人员指定干涉面和保护面，采取人工或半自动的方式防过切处理，而不是全自动的过切防护，NC人员的精神压力极大，易遭到情绪、责任心等方面人为因素的影响，没法从根本上杜绝毛病的产生，具有产生严重事故的隐患国有出让土地征收补偿标准，因此传统的CAM系统不适合于高速加工技术的利用。PowerMILL采取了最新的技术，不须指定防切面和干涉面，系统具有智能化全程过切保护功能，即使NC人员的参数设置的不公道，系统也自动提示；同时刀杆和刀夹与刀具1体参与刀具路径的运算，这样完全避免了过切和碰撞的产生，消除NC人员和机床操作者对此的顾虑 。计算速度快好的高速加工程序在机床上实行得非常快，但它的产生却需花费很长的时间和大量的精力。在如模具制造这样的单件加工领域，因等待加工程序而导致机床停机的现象非常普遍。如果简单地将这类压力强加给CAM操作者，让他们更快地产生刀具路径，常常会迫使他们走捷径。其结果是所编制的程序其实不经济、有效。虽然机床在继续运转，但加工速度却大打折扣。PowerMILL具有极强的计算速度，据测试比其它系统最少快两倍以上。同时PowerMILL还对刀具路径自动优化，这些都满足了高速加工的需求。7.结束语本文是笔者对高速加工的理解，和在实际工作中的1些经验，个人认为高速加工的程序的安全性是重要的，因此PowerMILL的智能化全程过切保护功能就显的特别重要。其次应当选取正确的加工顺序。虽然CAM软件如PowerMILL的自动化水平日益提高和增强，但它终究代替不了用户自己对加工零件和加工策略的理解和经验，仔细安排加工顺序相当重要。另外，适当使用PowerMILL系统所提供的高速高效的加工策略是获得良好高速加工结果的最有效途径。以上是笔者使用PowerMILL的1些经验和体会，不足的地方请大家指正。资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章