数控编程在高速加工中的应用The application of NC programming on ...

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数控编程在高速加工中的应用 The application of NC programming on the HSM 思美创（北京）科技有限公司技术总监栾合俊摘要：本文阐述了高速加工的概念，影响高速加工的几大因素，高速加工中各个环节的注意事项，高速加工在实际生产中的重要作用，重点阐述数控编程在高速加工中的应用。以供关注高速加工工艺、技术的相关人员参考。 Abstract: The article describes the concept and influencing factors of High Speed Machining operation, with special attention to the application of NC programming on the HSM. 一、概述高速加工的概念：高速加工（HSM 或 HSC）是二十世纪九十年代迅速走向实际应用的先进的加工技术。通常是指高的主轴转速（10,000-100,000r/min）、高的进给/快移速度(可达 40m-180m/min)下的铣削加工。国际上广泛应用于航空航天制造业、模具制造业、汽车零部件加工、精密零件加工。具体作用：解决新材料的加工问题，适应表面质量高、精度高、形状复杂的 3D 曲面加工，减少和避免费时、费钱的电火花加工，解决薄壁零件的加工问题，高速复合加工还可以减少搬运次数、装夹次数，避免重复定位带来的加工误差等。既提高了加工质量，又提高了加工效率。图 1：　薄壁件加工实例

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高速铣削一般采用高的铣削速度，适当的进给量，小的径向和轴向切削深度，即切削体积。由于在切削时大量的切削热被切屑带走，工件表面温度较低。而且随着铣削速度的提高，切削力略有下降，表面质量提高，加工生产率也随之提高。由于高速铣削的的上述特点，高速铣削工艺相对常规加工具有很多优点：提高生产率改善工件的加工精度和表面质量实现整体结构零件的加工有利于使用较小的刀具加工有利于加工薄壁零件和高强度、高硬度脆性材料由于上述优点，综合效率提高、质量提高、工序简化，尽管机床投资和刀具投资以及维护费用增加，但高速铣削工艺的综合效益仍有显著提高。高速铣削是一项复杂的系统工程技术，是机床、刀具、刀柄结构、加工工艺技术、控制系统、CAD/CAM 软件等多种因素综合作用的结果。与传统加工工艺技术相比，对其中的每一项指标都有较高要求。高速机床是实现高速加工的前提和基础。符合高速加工要求的机床应具备的必要条件有：高的主轴转速（ 10000~20000r/min 越来越普及，100000~200000r/min 的高速主轴正在研制开发中）、高速和高加（减）速的切削进给机构（进给/快移速度可达 40~180m/min，加速度现多为 1g~2g）、高速 CNC 控制系统(加减预差补，前馈控制，精确矢量补偿，最佳拐角减速等)、高速切削机床的安全防护与实时监控系统。对刀具而言，高速铣削必须具备安全性和高的耐磨度。从而要从以下几个方面考虑：刀具材料，刀具结构，刀杆结构，刀具的动平衡等。除了机床、刀具等硬件满足高速加工的前提和基础，高速加工对数控编程也提出了与普

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