铣削中CAD/CAM要考虑的问题

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在设计机床、切削刀具和夹具的过程中，高效地铣削微型模型和微型零件的各个部位时所面临的挑战，令人胆怯。为一把刀具找到最佳的刀具路径，可以说也同样令人感到困难，因为机床操作者或许根本看不到或听不到它在进行切削。与一般的铣削操作不同，操作者没办法说出在切削中刀具的表现如何，以便做出所需的改变，把这道工序最佳化。此外，可能适合于"典型"铣削工件刀具路径策略，并不能总是可以精致地、按比例缩小以便用于微量铣削。

另外，医疗、电子和光学零件的小零件加工有更高的要求。鉴于这个趋势，位于德国aachen市的frauhofer生产技术研究所(ipt)最近发起了一个微量铣削研究项目，与机床设备制造商和模具制造商联合，目标是开发出高效微型模具制造的策略和加工方法。在开发微量铣削nc软件方面，他们已能高效地计算出公差为0.1微米的刀具运动。位于美国密执安州novi市的cimatron公司是一家软件公司，它也参加了ipt项目。参与的结果是通过加入微量铣削工作的各种功能，提高了cimatronenc软件的性能。

铣削精密区域时留下的纹，能用零重迭旋轮线加以清除。用这方法，刀具反向运动在z轴方向
从工件提升起来，然后刀具在切于相继正向运动刀具路径的方向切入，产生较好的表面光洁度。

4)应保持恒定的刀具载荷。在一般的模具制造应用中，机床操作者常常手动调整进给率，如需要时换刀或手动编辑刀具路径，以使效率更高。由于在微量铣削中零件和使用的刀具微小，在加工过程中，操作者没有实际方法看到或听到发生什么情况。这就是为什么微量铣削软件在整个切削过程中必须能精确保持恒定切屑载荷的缘故。

cimatron软件能识别在整个过程中实际余留的裕量，并用这个数据来进行取决于刀具载荷的调整。这就能加快加工时间，同时保护精致的微量铣削刀具不会断裂。在主要改变工件几何形状的粗切过程中，该软件仿真每层后遗留的裕量。这样能使刀具进入以前各层清除过的位置，从而能使用较短的刀具切入较深的区域。

在清除工序中，该系统能检测出过多的材料，并自动加上再粗铣工序。再粗铣运动可以防止刀具断裂、保持恒定的刀具载荷和提高表面质量。该软件可根据要切除多少材料，自动改变进给率或把刀具路径分成若干下游工步。

5）当心cad/cam数据转换问题。在单独的cad和cam软件包之间的数据转换误差，对加工精度有负面影响。当微量铣削时，这些不精确性会更加严重。集成的cad/cam软件包消除了这样的数据转换问题。例如，在一个相当大的零件上的两表面之间0.005mm的凹陷的转换误差可能不成问题，因为零件可以抛光。但在微型模具或微型零件上抛光常常是不可能的，因而微型铣削的零件表面上，可以清楚看到同样尺寸的凹陷。

几乎任何cam编程工作都需要一些几何修补过程，这意味着cam软件应该包括内部cad能力。当制作模型时，冷却和排出孔通常都盖住，以防止切削刀具加工到这些部位。另外，表面必须扩展到在另一调整中将要加工的保护区。能不能产生或修改零件的几何形状，影响刀具路径的编程方法。

工艺装备的cad应该由了解工艺过程需要的工具制造者来完成，诸如nc编程员。在许多情况下，只有在编程过程中，才能清楚需要某种几何修正。