如何大大提高數控機床加工的效率？

眾所周知，動態加工技術可以提高數控粗加工效率。那么在更耗時的數控精整加工過程中，有沒有辦法提高加工效率呢？

數控機床加工的目的是保證工件的最終尺寸精度和表面質量。為了提高加工效率，必須從表面質量和加工時間兩個方面進行考慮。

首先，我們分析一下表面的加工質量，這主要取決于加工后留下的殘脊的高度。

1.殘脊高度是多少？

殘脊高度是指刀具在加工過程中通過兩條相鄰刀具路徑后，殘余材料凸部的最大高度。

2.如何降低殘脊高度？

一種可行的方法是減小刀具的過步，減小相鄰刀具路徑之間的距離。但這意味著增加單位面積刀具路徑的數量和密度，并增加加工時間。因此，在三維曲面數控機床加工過程中，大家都會覺得“表面質量”和“加工時間”之間存在兩難的局面。

更好的表面質量=更長的加工時間。

另一種可行的方法是使用更大的工具。因為刀具半徑越大，接觸點上的圓弧越大，當接觸到材料時。在相同的刀具路徑密度下，獲得的脊高較小。

3.使用大半徑工具還是小半徑工具？

使用半徑較大的工具可以減小殘脊的高度，從而獲得更好的表面質量。但一個新問題出現了：許多工件需要用窄間隙完成，不能用大半徑工具加工。

大半徑刀具數控機床加工：

優勢：

殘脊高度較小；周期時間短

缺點：

不可加工小間隙區域；易于干擾，程序復雜

小半徑刀具數控機床加工：

優勢：

易于編程；可加工成小間隙區域

缺點：

為了獲得更好的表面質量，需要減小臺階距離，增加刀具路徑密度；處理時間更長

4.有沒有更好的辦法

有沒有辦法綜合兩者的優點，避免它們的缺點？

答案是：是的。

仔細分析殘脊高的形成過程，發現殘脊高實際上與刀具與材料接觸點的圓弧半徑有關，與刀具半徑本身關系不大。如果只增加刀具有效加工部位的圓弧半徑，同時保持刀體半徑的大小不變，就可以達到同時提高表面質量和縮短精加工時間的兩個目的。

事實上，一些刀具制造商已經開始在這方面進行研究，并推出了各種適合不同加工場景的大半徑圓弧刀具。

5.我們能開始用刀具加工嗎？

如前所述，改變刀具形狀，增加加工過程中刀具與材料接觸點的圓弧半徑，降低數控機床加工留下的殘余棱的高度，可以大大減少精加工區域所需刀軌的數量和密度。大大縮短了加工時間，提高了生產效率。

但又出現了一個新的問題：這種大圓弧銑刀的有效加工弧度形狀復雜，必須根據刀具的復雜形狀對刀具軌跡進行補償，使刀具的大圓弧準確地擬合加工位置，以滿足精加工表面質量的要求。這樣的刀軌應該如何編程？

這就需要CAM軟件的編程支持。Mastercam的Accelerated Finishing TM super string精加工技術是一種編程解決方案，用于使用圓弧刀具進行高效精加工。它可以根據刀具的形狀，通過特殊的刀具軌跡算法，對各種形狀的大型圓弧刀具在加工過程中的刀具接觸點進行動態補償，充分利用圓弧刀具的形狀，實現高精度、高效率的精加工。

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