第2章 HSM系统技术
高速加工是一项综合技术,并不是仅靠简单地购置了高速加工设备就能实现的。同时,实现高主轴转速并不是高速加工的根本目的,它涉及机床结构、刚性、高速主轴、运动溜板、坐标驱动、数控装置、高速加工工艺与数控编程、刀具、刀夹持系统与接口、排屑、冷却和安全操作等综合性的技术,作为系统的各个环节只有相互协调、相互适应,才能发挥其应有的效能。例如,加工模具上的曲面,如果其他环节都符合了高速加工的要求,但其CAM的数据处理只能使用直线插补,而不能采用圆弧插补或样条曲线插补,来模拟工件表面的曲线/曲面,机床的进给系统总是处在不停的加、减速过程中,就无法达到预定的进给速度,从而制约了表面质量和切削效率的提高,因此HSM是一项系统工程。
2.1 HSM加工的系统性特点
2.1.1 技术上的协调性
在技术上,HSM涉及高速主轴单元、快速进给和高加/减速的驱动系统、高性能的快速CNC控制系统、高刚性的机床结构、数据处理和传送、动平衡控制、超硬刀具材料及安全监控等技术,HSM是这些先进技术的综合体。
1.工艺协调
高速加工的工艺技术是成功进行高速加工的关键技术之一,这涉及HSM刀具材料、刀具几何参数确定、切削方法和切削参数、CAD/CAM、高速加工策略及过程监控等。在HSM中,传统意义上的工艺划分阶段逐渐变得模糊、交叉、整合而减少,正如在图1—1所述的,汽车模具传统加工方式的主要工序与HSM中主要工序比较,若改由高速精加工取代电加工,可减少三道工序,提高了加工效率。另外,检测和控制并不独立构成工艺过程,它们附属于各个工艺环节而存在,可提高各个环节的技术水平和质量。
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