PowerMILL与模具高速加工技术

一 引言
   
    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，极大地提高了模具加工速度，减少了加工工序、缩短甚至消除了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一。
   
    高速加工的基本出发点是在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，从而减少切削过程中的振动和变形。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，因此高速加工并不是简单地使用现有刀具路径，通过提高主轴转速和进给率去实现。如果使用了不当的加工策略，轻则会导致刀具寿命的降低，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，在本篇文章中将介绍笔者关于高速加工的一些观点及使用PowerMILL的一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流。文中所提出的观点、所列出的数据仅代表笔者个人观点，特此说明。
   
二 一些应用技巧
   
    英国DELCAM公司是世界上最早致力于高速加工工艺及CADICAM相应技术研究的专业cAnICAM集成系统开发商之一。该公司也是世界上唯一拥有大型模具加工车间的CADICAM软件系统开发商。PowerMILL是其一款优秀的、独立的、基于知识的专业三维加工软件，它易于操作，计算速度快，完全防过切、一直被业界誉为最优秀的高速加工软件之一。针对PowerMILL的高速加工功能，笔者阐述以下观点。
   
    1.粗加工时应注意的问题及米用的加工策略
   
    PowerMILL粗加工〔区域清除)的下切或行间过渡部分应该采用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用圆角的光顺处理，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的粗加工中应采用以下加工策略。
   
    (1)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。
   
    (2)赛车线加工(Race Line Macchining)DelCAM推出的专利高速加工方式，如图1所示。它模拟了赛车的原理，最大化地消除了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.改善加工质量。

    (3)摆线粗加工是DELCAM推出的另外一种高速加工方式，如图2所示。在刀具过载的区域内，PowerMILL采用摆线加工，可显著提高加工效率，延长刀具寿命，减少对机床的冲击。

    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识别上一道工序的残留区域和拐角区域，自动判别在上一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。