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1、TCRoeders (HK) Limited培训计划表受培训客户:培训主题：高速加工高级应用之编程策略培 训 人 :受培训人:客户方签名盖章:Roeders (HK) Limited高速加工高级应用之编程策略培训纲要一、高速加工的目标：1、高精度2、高光潔度3、最短的加工時間二、影响高速加工效果的因素： 精確的刀路編程 堅固耐用 , 重心低之机床結構 快速 , 穩定性高的控制系統 快速準確的驅動系統 高速 , 高扭力 , 高精度主軸 堅固 , 同心度高的夾刀頭 強大的技術支援三、罗德斯机床的特点，rms6控制系统的特点，四个动态参数的正确使 用。1、坚固的龙门十字架结构，高的动态性能，重心低，
2、机床稳定性高2、控制系统处理时间小于O.lms/block，保证机床加工流畅不停滞3、四个独有的动态参数精确控制机床的动态特性：!jerk(Rmax=)用于控制加速度的最大震动量，粗加工取 4-6,半精2-4,精加工1-2;!smoo thening(SM=)光顺度 开粗时在尖角处添加圆 角以提高速度， 取编程余量的 1/3， 精加工取 0;!t olerance(TOL=)精度,取编程精度的2倍或2倍以上; !max.radius(RADMAX=)零件几何最大半径，超过此值以 直线连接;四、高速加工的定义：60多年前，Salomon提出高速加工的概念，并对高速加工进行了 深入的研究，其研究成
3、果表明：随着切削线速度的增加，温度及刀具磨 损会剧烈增加，当切削线速度达到某临界值时，切削温度及切削力会减 小，后又随着切削速度的增加而急剧增加。不同材料有不同的加工临界 值， 有其高速加工的特定范围。刀具材料与质量是高速加工最主要的限 制条件之一，故高速加工不仅决定于主轴速度与刀具直径，还与所切削 的材料、刀具寿命及加工工艺等综合因素有关。高速加工是浅切削快进给加工方式，所以传统的大切深侧刃加工 不适合于高速加工，通常粗加工钢料时ap为刀具直径的5%左右，ae可rodersRoeders (HK) Limited取刀具直径的 35%-45%，平底刀由于刀尖较薄弱一般不适合用于高速加 工的粗加
4、工。五、涂层可延长刀具的使用寿命：涂层材料涂层材料须具有硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、不与工件材料发生化学 反应、耐热耐氧化、摩擦因数低，以及与基体附着牢固等要求。显然，单一 的涂层材料很难满足上述各项要求。所以硬质涂层材料已由最初只能涂单一 的 TiC、TiN、Al2O3 ，进入到开发厚膜、复合和多元涂层的新阶段。新开发的 TiCN、TiAlN、TiAlCN多元、超薄、超多层涂层与TiC、TiN、Al2O3等涂层 的复合，加上新型的抗塑性变形基体，在改善涂层的韧性、涂层与基体的结 合强度、提高涂层耐磨性方面有了重大进展。目前，又突破了在硬质合金基 体上涂覆金刚石薄膜技术，全面提高了刀具的性
5、能。工艺最成熟和应用最广泛的硬质涂层材料是TiN,但TiN与基体结合强度不 及TiC涂层，涂层易剥落，且硬度也不如TiC高，在切削温度较高时膜层易 氧化而被烧蚀。TiC涂层有较高的硬度与耐磨性，抗氧化性也好，但其性脆， 不耐冲击。TiCN兼有TiC和TiN两种材料的优点，它在涂覆过程中可通过连 续改变C、N的成份控制TiCN性质，并形成不同成份的多层结构，可降低涂 层的内应力，提高韧性，增加涂层的厚度，阻止裂纹的扩展，减少崩刃。 TiCN 基涂层适于加工普通钢、合金钢、不锈钢和耐磨铸铁等材料，用它加工工件 时的材料切除率可提高 23 倍。TiAlN、CrC、CrN、TiAlCN是近几年来开发的
6、硬质涂层新材料。TiAlN涂层 刀片已商品化。它的化学稳定性和抗氧化磨损性能好，用其加工高合金钢、 不锈钢、钛合金和镍合金时的刀具寿命可比TiN涂层高34倍。此外，TiAlN 涂层中如果有合适的铝浓度，切削时在刀具前刀面和切屑的界面上还会产生 一层硬质的惰性保护膜，该膜有较好的隔热性，可更有效地用于高速切削。 TiAlN 涂层，是专为高速铣削合金钢、高合金钢和不锈钢等高性能材料而设计 的。 CrC 和 CrN 是一种无钛涂层，适于切削钛和钛合金、铜、铝以及其它软 材料，化学稳定性好，不产生粘屑。TiAlCN是一种梯度结构涂层，不仅具有 高的韧性和硬度，而且摩擦因数也较小，适用于铣刀、滚刀、丝锥
7、等多种刀 具，切削性能明显优于 TiN。六、从切屑颜色一判别切削区域温度的高低： 切屑温度由到高的颜色是：白色、金黄色、紫色、蓝色、黑色，紫色是较合适的温度。七、模型精度不足是产生刀痕的主要原因：CAD模型的精度必须高于CAM系统的精度，尤其是在高速铳时更应 提高CAD模型的精度。高速铳的优势之一就是表面精度高，但其前提条 件是有一个高精度的模型。TCRoeders (HK) Limited精度的影响加工精度高、热分布小和加工表面质量高，均是高速加工的优势； 却看到一个奇怪的现象：用於建立零件模型的公差，比最终的加工公差 为大。数据交换是影响精度问题的根本原因。零件通常由一个CAD系统设 计，
8、然后转换至另一个CAD系统进行补充设计和加工准备。每次进行数 据传输时，都需要将几何形体由一种格式转换至另一种格式，有些转换 涉及按极限公差近似。由於这些公差属於累积，设计零件模型时必须将 零件模型的公差，设定为最少比精加工公差小十倍。八、加工策略的基本点是：尽可能地保持刀具负荷的稳定，从而最大限 度地延长刀具的使用寿命；尽可能地减少任何切削方向的突然变化，从 而尽量减少切削速度的降低。要满足上述的这些条件，则在粗加工中， 必须使用环绕加工策略，而不是使用传统的平行加工策略。粗加工中最 好使用顺铣，因为使用顺序可减少刀具磨损。高速铣削编程时需要注意的几个原则：a. 高进给，高转速，低切削量是基
9、本原则b. 开粗时使用螺旋进刀，螺旋角度3-5。，螺旋半径大于刀具 半径，螺旋高度大于每层切深0.5-lmmc. 应尽量沿工件较长的方向走刀，减少换向次数和空刀d. 应保持刀具轨迹的平滑与平稳过渡，切削方向（顺铣/逆铣） 应保持恒定，应避免切削方向突然变化，避免突然加速或减 速，从而尽量减少切削速度的降低e. 尽量采用两轴联动，以减小程序量，提高数控系统的处理速 度，加快加工速度f. 除非情况必须如此，否则仍应避免全力宽切削。g. 残余量加工或清根加工是提高加工效率的重要手段，一般应 采用多次加工或采用系列刀具从大到小分次加工，直至达到 所需尺寸，避免用小刀一次加工完成。h. 切削角落时，刀具
10、半径应相对小于角落半径，以保持最大接 触距离小于切削刀具周长的 30%以下。这样可使刀具得到足 够的冷却，同时避免刀具进入角落时刀具负荷的突然增加及 摩擦增加，引起弹刀等不利现象。TCRoeders （HK） Limited九、高速加工中碰到的一些问题1. 什么是高速切削?2. 高速切削的要求?3. 什么是重切削及轻切削和有效切削 ?4. 高速加工的最终目的.1什么是高速切削？高速切削是一种把CNC（加工中心）生产能力提至另一层次的一种新的加工方式如精确度，加工时间， 表面度及加工工件硬度等都大大提高了其生产效率，减少了很多不必要工序，如 EDM（火花机），磨床等等及工件亦能够在经过热处理（H
11、rc68以下）后再次加工所以High-Speed CNC是CNC加工的新方向!刀具2高速切削的要求1.适合任何的加工金属.2. 刀具是否有涂层.3. 刃口的多与少.4. 刀具的价格.5. 刀具的材料.机床效能1. 高速行走时的稳定性/2. 冷却系统（如:Oil,Coolant,Gas 或 Oil-Mist 等）3. 处理程序数据速度4. 主轴转速.5. 自动直角在减速.6. 简易的操作系统，机床效旬高速加工技术人才刀具CAD/CAM 程式在 CAD/CAM 的技巧不断提升时，我们亦要求了很多不同绘图技术及加工技术，绘图技术一般都 是软件提供，然后经过人员的熟练度发挥出来的，只要对图形图纸了解就
12、可以了，而加工技术不但需要 人员对图形的了解，而且要求了解刀具，工件，机床等等的一些问题，所以在普通CNC加工时遇不到的 问题会在高速CNC加工时遇到，而且会有很严重的后果！另外大家都会发现程式容量越来越大，因为程式的加工方式，精度要求和加工零件的复杂度亦提 高了很多，自然程式容量也提高了，所以现代机床必须要有大容量的硬盘才能解决程式容量的问题.在 减少程式容量，还有Nurbs，它能把程式容量减少80%以上，但它只对Spline的零件才有效，直线和圆是 没有太大的效果.3什么是重切削及轻切削和有效切削？重切削 是一种高切削量，低切削转速及切削速度的一种加工方式.一般都应用于旧式加工中心及粗 加
13、工中.TCRoeders (HK) Limited好处: 1.一般程式上没有限制. 2.大的切削量. 3.刀具没有限制.4. 不需要理会程式(加工方式)坏处: 1.低精确度. 2.加工时间长. 3.表面度差. 4.不能加工高硬度工件. 5.对机床伤害度高. 6.需要承受较大的压力.轻切削 是一种低切削量,高切削转速及切削速度的一种加工方式 .一般都应用于新式加工中心及精 加工.好处: 1.高精确度. 2.加工时间短. 3.表面度好. 4.能加工高硬度工件. 5.对机床伤害度低.坏处: 1.程式很多的限制. 2.不能大量切削. 3.刀具上有限制.有效切削 是重切削和轻切削的混合体,是一种高切削量
14、和切削速度的加工方式 .一般使用于粗加工 上,但要使用有效切削必须要注意刀具和程式的配合,还有机床的稳定和主轴的转速.好处: 1.加工时间短. 2.能加工高硬度工件.坏处: 1.程式很多的限制. 2.刀具上有限制. 3.要求机床的稳定性较高.4高速加工的最终目的.高速加工的最终目的是提高生产效率,减少不必要的工序,降低成本等等的加工方式.精密切削注意事项1在一般的精密加工过程中,我们需要注意加工时的刀具、工件和程式，这些可以改变精度的参数。2刀具-刀补是调动精度的好帮手。3工件-它的摆动会把精度带走。4程式-它是灵魂，可以改变工件的精度、表面粗糙度、垂直度等，一些重要的参数。5铁屑它是伤害刀具
15、的主要原因。夹具（Fixture）Roeders (HK) Limited1 夹具的设定亦是非常重要的，它是控制加工时工件的稳定性。因为没有一个夹具是可以夹住任 何的工件，所以一般我们都需要做一些专用夹具。2 夹具的设定必须配合加工的刀路。3 设定夹具时必须注意会否导致工件变形。4 注意定位位置。5 注意是否每个切削面都是平均受力。切削金属Aluminums （铝）：是一种容易切削的材料但亦比较软。Copper & Brass （铜）：是一种容易切削的材料，本身亦比较脆。Steel （钢）：耐磨性比较高，亦需要注意不同的材料成份。Hardened Steel （超硬钢）：硬度高、较脆，6068Hrc时是一种比较难加工的材料。良好的刀具使用方法1直角刀-尽量使用在垂直面切削。2球头刀-一般使用在粗糙平面、精准斜面及曲面等加工面。3平低弧角刀-一般使用在粗削与精削中的平面、斜面及曲面等加工面4刃数越多表面度越好，但转数需要减少。5软的金属使用刃数较少的刀具，硬的金属使用刃数较多的刀具。6切削一些较
