【正文】 行精加工，設(shè)置好相關(guān)參數(shù)后對(duì)其進(jìn)行仿真加工，加工結(jié)果刀具路徑如圖429所示，加工結(jié)果如圖430所示。 圖427 圖428，采用最佳等高加工策略，設(shè)置好相關(guān)參數(shù)后對(duì)零件進(jìn)行加工仿真最終得到如圖431所示的刀具加工路徑，并且得到如圖432所示的加工結(jié)果，其表面光順，加工精度較高。最后經(jīng)后置處理得到零件加工NC程序三。 圖429 圖430 圖431 圖43254 程序一、% G90T1S1500M3 刀具路徑名稱: 1 輸出: 單位: MM 刀具坐標(biāo): 刀尖 刀具編號(hào): 1 刀具ID: d18r0 冷卻: Standard 標(biāo)距長(zhǎng)度: 毛坯: 最小X: 最小Y: 最小Z: 最大X: 最大Y: 最大Z: 坐標(biāo)系: 激活用戶坐標(biāo)系 開(kāi)始點(diǎn) 刀尖: X: Y: Z: 建議長(zhǎng)度： 槽數(shù): 1 刀具: 端銑刀 直徑: 安全: 刀具切削移動(dòng): 安全無(wú)過(guò)切 刀具切入切出: 安全無(wú)過(guò)切 刀具連接: 安全無(wú)過(guò)切 夾持切削移動(dòng): 安全無(wú)碰撞 夾持切入切出: 安全無(wú)碰撞 夾持連接: 安全無(wú)碰撞 刀具路徑: 偏置區(qū)域清除 行距: 公差: 余量: 刀具路徑狀態(tài): 長(zhǎng)度: 時(shí)間: 0/40/30 提刀: 131...00程序二、%G90T1S1000M3 刀具路徑名稱: d10r0chu 輸出: 單位: MM 刀具坐標(biāo): 刀尖 刀具編號(hào): 1 刀具ID: d10r0 冷卻: Standard 標(biāo)距長(zhǎng)度: 毛坯: 最小X: 最小Y: 最小Z: 最大X: 最大Y: 最大Z: 坐標(biāo)系: 激活用戶坐標(biāo)系 開(kāi)始點(diǎn) 刀尖: X: Y: Z: 建議長(zhǎng)度： 槽數(shù): 1 刀具: 端銑刀 直徑: 安全: 刀具切削移動(dòng): 安全無(wú)過(guò)切 刀具切入切出: 安全無(wú)過(guò)切 刀具連接: 安全無(wú)過(guò)切 夾持切削移動(dòng): 安全無(wú)碰撞 夾持切入切出: 安全無(wú)碰撞 夾持連接: 安全無(wú)碰撞 刀具路徑: 偏置區(qū)域清除 行距: 公差: 余量: 刀具路徑狀態(tài): 長(zhǎng)度: 時(shí)間: 1/13/12 提刀: 244....G1X0..G1X0程序三、%G90T1S1500M3 刀具路徑名稱: d10r0chu 輸出: 單位: MM 刀具坐標(biāo): 刀尖 刀具編號(hào): 1 刀具ID: d10r0_1 冷卻: Standard 標(biāo)距長(zhǎng)度: 毛坯: 最小X: 最小Y: 最小Z: 最大X: 最大Y: 最大Z: 坐標(biāo)系: 激活用戶坐標(biāo)系 開(kāi)始點(diǎn) 刀尖: X: Y: Z: 建議長(zhǎng)度： 槽數(shù): 1 刀具: 端銑刀 直徑: 安全: 刀具切削移動(dòng): 安全無(wú)過(guò)切 刀具切入切出: 安全無(wú)過(guò)切 刀具連接: 安全無(wú)過(guò)切 夾持切削移動(dòng): 安全無(wú)碰撞 夾持切入切出: 安全無(wú)碰撞 夾持連接: 安全無(wú)碰撞 刀具路徑: 偏置區(qū)域清除 行距: 公差: 余量: 刀具路徑狀態(tài): 長(zhǎng)度: 時(shí)間: 0/33/20 提刀: 333......5. 結(jié)論和展望有關(guān)高速加工技術(shù)的研究可以追溯到20世紀(jì)30年代，則德國(guó)物理學(xué)家索羅門（Car,）博士所提出并獲得德國(guó)專利的高速切削技術(shù)（Machine with High Cutting Speed），有的資料也稱之為索羅門原理，即每一種被加工材料都有一個(gè)臨界切削速度，在切削速度達(dá)到臨界速度之前，切削溫度和刀具磨損隨著切削速度增大而增大，而當(dāng)切削速度達(dá)到普通切削速度的5~6倍時(shí)，切削刃口的溫度開(kāi)始隨著切削速度增大而降低，刀具磨損隨切削速度的增大而減小。在塑性材料粗加工過(guò)程中，傳統(tǒng)的加工方式可以稱為“重切削”方式，即設(shè)置較大的背吃刀量ap、較大的側(cè)吃刀量ae 和較低的進(jìn)給速度f(wàn)，從而可以獲得較大的材料去除率，提高加工效率。其不足之處在于，刀具磨損和耗損較大，對(duì)工具系統(tǒng)的強(qiáng)度和剛性要求較高。高速加工方式也被稱為“輕切削”方式，即設(shè)置較小的背吃刀量ap、較小的側(cè)吃刀量ae和較高的進(jìn)給量f。實(shí)踐證明，隨著切削速度的提高，切屑形態(tài)從帶狀、片狀到碎屑狀演化，所需單位切削力在初期呈上升趨勢(shì)，而后急劇下降，高速切削比常規(guī)切削要輕快，切削質(zhì)量和對(duì)工具系統(tǒng)的保護(hù)都比較好。到目前為止，理準(zhǔn)線界還未能對(duì)高速加工形成一個(gè)一致的概念。在談到是否達(dá)到高速加工時(shí)，一般用以下兩個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量：一是高轉(zhuǎn)速，主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到12000r/min；二是快進(jìn)給量，每分鐘幾十米甚至幾百米。作為切削加工的一和種極具潛力的發(fā)展趨勢(shì)，高速加工方式具有如下優(yōu)勢(shì)。1） 切削效率高。高速切削的材料去除率通常是常規(guī)切削和3~5倍。2） 刀具切削狀況好。切削力小，主軸軸承、刀具和工件受力均小。慢于切削速度高，吃刀量很小，剪變形區(qū)窄，變形系數(shù)減小，切削力降低大概30%~90%.3） 刀具和工件受熱影響小。切削產(chǎn)生的熱量大部分被高速流出的切屑帶走，故工件和刀具熱變形小，有效地提高了加工精度。4） 工件表面質(zhì)量好。首先被吃刀量與側(cè)吃刀量小，工件表面質(zhì)量好，其次切削線速度高，機(jī)床激振頻率遠(yuǎn)高于工藝系統(tǒng)的固有頻率，因而工藝系統(tǒng)振動(dòng)很小，容易獲得較高的表面質(zhì)量。5） 可完成硬度高達(dá)40~62HRC淬硬鋼的加工。如采用帶有特殊涂層（TIALN）的硬質(zhì)合金刀具，在高線轉(zhuǎn)速、大進(jìn)給和小切削量的條件下，完成高硬度材料和淬硬鋼的加工，不僅效率高出電加工的3到6倍，而且可以獲得較 高的表面質(zhì)量（），基本上不用鉗工拋光。高速加工所涉及的不僅僅是數(shù)控編程的問(wèn)題。事實(shí)上，高速切削技術(shù)是一個(gè)非常龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涵蓋了機(jī)床材料的研究及選用技術(shù)、機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)、高性能CNC控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、高效冷卻、高精度和大功率主軸系統(tǒng)、高精度快速進(jìn)給系統(tǒng)、高性能刀具夾持系統(tǒng)、刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)、高效高精度測(cè)試測(cè)量技術(shù)、高速切削機(jī)理、高速切削工藝以及適合高速加工的編程軟件與編程策略等諸多相關(guān)的硬件和軟件技術(shù)。只要在這些技術(shù)充分發(fā)展的基礎(chǔ)上，建立起來(lái)的高速切削技術(shù)才具有真正的意義。所以，要發(fā)揮出高速切削的優(yōu)越性能，必須是CAD/CAM系統(tǒng)、CNC控制系統(tǒng)、數(shù)字通信、機(jī)床、刀具和工藝等技術(shù)的完美結(jié)合。 在數(shù)控編程方面，具備以下特征的刀具路徑才能滿足高速加工的要求。1） 保持恒定的刀具切削負(fù)載，即刀具路徑的銑削用量是沒(méi)有突變的、均勻的。2） 保持恒定的切削和切寬。3） 保持機(jī)床許可的加工速度和加速度。4） 控制切削方向。5） 避免尖角轉(zhuǎn)向。保證最小的空程時(shí)間。保持最小的切削時(shí)間。： 即賽車線加工刀具路徑，在遠(yuǎn)離零件輪廓區(qū)域生成賽車線走刀路徑。與傳統(tǒng)的刀路相比，優(yōu)勢(shì)在于：（1） 減少了輪廓偏置路徑，機(jī)床走刀路徑簡(jiǎn)單化；（2） 路徑光順化處理，適于高速機(jī)床走刀。在零件外輪廓的拐角處，刀具路徑倒圓處理。與傳統(tǒng)刀路相比，優(yōu)勢(shì)在于；（1） 避免了刀具路徑各段銳角連接，減少機(jī)床運(yùn)行時(shí)的加減速；（2） 路徑拐角倒圓角，適于高速機(jī)床走刀，同時(shí)減少刀具切削負(fù)載的突變。擺線移動(dòng)刀具路徑 3. 在零件的狹窄槽、腔區(qū)域，變單線條刀具路徑為螺旋線路徑。與傳統(tǒng)刀路相比，優(yōu)勢(shì)在于：（1）螺旋線路徑實(shí)際上減少了行距，避免發(fā)生全刃切削；（2）路徑光順化處理，適于高速機(jī)床走刀。修圓拐角刀具路徑 ，刀具路徑倒圓處理。與傳統(tǒng)刀路相比，優(yōu)勢(shì)在于：（1） 路徑光順化，零件加工表面質(zhì)量?jī)?yōu)良；（2） 光順的恨具路徑，適于高速機(jī)床走刀。 刀具路徑沿指定的開(kāi)始參考線向結(jié)束參考線三維偏置。與傳統(tǒng)刀路相比，優(yōu)勢(shì)在于：（1） 刀路根據(jù)曲面特征輪廓線生成，走刀痕跡滿足要求；（2） 提刀少，刀路光順。、二維或三維的曲線。邊界的作用如下：（1）限制刀具路徑徑向加工范圍，實(shí)現(xiàn)局部加工。限制加工范圍可以用限制毛坯大小以及使用邊界兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，而后一種方法的應(yīng)用更加廣泛。（2）邊界可以用于裁剪刀具路徑。（3）邊界可以轉(zhuǎn)換為參考線。參考線可以被稱為引導(dǎo)線，用來(lái)引導(dǎo)產(chǎn)生刀具路徑，從而控制加工方向和順序。，在角落部位會(huì)因?yàn)榈毒咧睆竭^(guò)大無(wú)法切入而留下余量待清除。很自然的會(huì)想到，要用一把較小直徑的刀具進(jìn)行角落處的精中工，這就是清角策略。，變換刀具路徑允許對(duì)刀具路徑進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)、和鏡像、陣列等操作。 本文只是對(duì)POWERMILL高速數(shù)控加工編程軟件的一部分進(jìn)行了研究，對(duì)于其中的某些方面，如宏的產(chǎn)生和應(yīng)用、多軸加工、機(jī)床和選項(xiàng)文件和模擬仿真、機(jī)床和刀具加工中磨損等問(wèn)題，限于時(shí)間和精力未予研究，希望廣大學(xué)者們對(duì)這些課題能加以重視，也能從更加優(yōu)化刀具路徑的方面上對(duì)其進(jìn)行深入研究。中國(guó)的先進(jìn)制造業(yè)還在繼續(xù)發(fā)展中，希望廣大學(xué)者的研究能將中國(guó)先進(jìn)制造業(yè)提到更高的水平。 參考文獻(xiàn)[1][2][3]朱克憶。Powermill數(shù)控加工編程實(shí)用教程[M]。北京；清華大學(xué)出版社，2008。[4]朱克憶。Powermil多軸數(shù)控加工編程實(shí)用教程[M]。北京；機(jī)械工業(yè)出版社，2010。[5]朱克憶。Powermil數(shù)控加工自動(dòng)編程經(jīng)典實(shí)例 [M]。北京；機(jī)械工業(yè)出版社，2011.[6]、山東大學(xué)艾興教授[7]安承業(yè)，機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)[M]。天津：天津大學(xué)出版社，1999。[8]朱克憶。Powermil高速數(shù)控加工編程導(dǎo)航[M]。北京；機(jī)械工業(yè)出版社，2010[9]韓永軍。P 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致謝本設(shè)計(jì)的完成是在我的指導(dǎo)老師武文革教授的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。在每次設(shè)問(wèn)題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直到最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過(guò)程中，花費(fèi)了武老師很多寶貴的時(shí)間和精力，在此向武老師表示衷心地感謝！武老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開(kāi)拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生！在此我還要感謝和我同一設(shè)計(jì)小組的幾位同學(xué)，是你們?cè)谖移綍r(shí)設(shè)計(jì)中和我一起探討問(wèn)題，并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行下去，沒(méi)有你們的幫助我不可能這樣順利的結(jié)稿，在此表示深深的謝意。