数控技术第四章 高速切削与五轴联动加工编程基础
数控五轴加工中心编程的方法及步骤
数控五轴加工中心编程的方法及步骤小伙伴！今天咱们来唠唠数控五轴加工中心编程这个事儿。
一、了解加工零件。
咱得先好好看看要加工的零件长啥样。
就像认识新朋友，得知道它的轮廓、尺寸、精度要求这些。
你得清楚哪里是平面，哪里是曲面，有没有啥特殊的形状。
这就好比给零件做个全身检查，心里有数了，编程的时候才能有的放矢。
二、确定加工工艺。
这一步可重要啦。
要想清楚用啥刀具合适呢？大零件和小零件用的刀具可能就不一样。
还有切削的参数，就像炒菜放多少盐、多少油一样，切削速度、进给量、切削深度都得定好。
这得根据零件的材料来，要是硬邦邦的材料，那切削参数就得小心调整，不然刀具可能就受不了啦。
工艺路线也得规划好，先加工哪里，后加工哪里，就像规划旅行路线一样，得合理安排。
三、建立坐标系。
这个就像是给零件在加工中心里找个家。
确定一个原点，然后X、Y、Z轴就像房间的坐标一样，每个点都有自己的位置。
五轴加工中心还有两个旋转轴呢，这两个轴的坐标系也要确定好。
这就像给零件的每个部分都贴上了地址标签，加工的时候刀具才能准确找到地方。
四、编写程序。
现在就开始正儿八经写程序啦。
用那些编程代码，像G代码、M代码之类的。
比如说G00就是快速定位，让刀具快速跑到指定位置。
编写的时候要按照之前确定的加工工艺来。
如果有曲面的话，可能得用一些特殊的编程方法，像宏程序之类的。
这就像写作文，要按照一定的逻辑和规则来写，不能乱写一气。
五、模拟加工。
程序写好可别着急让加工中心干活。
先模拟一下，就像演习一样。
看看刀具的路径对不对，有没有可能撞到零件或者夹具。
要是模拟的时候发现问题，那就赶紧修改程序。
这就像出门前检查一下东西有没有带齐，发现没带钥匙还能及时补上。
六、实际加工。
经过前面的步骤，没问题啦，就可以让加工中心开始干活啦。
不过在加工的时候也不能完全不管，得盯着点。
万一有啥突发情况，像刀具磨损啦，还能及时处理。
数控五轴加工中心编程就是这么个事儿，看起来有点复杂，但是只要一步一步来，多实践，肯定能掌握的。
五轴数控编程教学-最新教育资料
五轴数控编程教学一、五轴数控铣削刀具轨迹在利用CAM软件进行五轴数控铣削刀具轨迹编制时，主要内容包括刀具轴矢量控制、轨迹驱动方式、进退刀处理、五轴数控机床后处理与五坐标机床加工仿真模拟等方面的工作。
由于五轴加工时产品的复杂性和刀具轴控制的灵活性和多样性，导致五坐标联动加工编程的难度和复杂性较大。
一般CAM软件都提供五轴铣削数控编程功能，其主要包括（1）旋转四轴：多用于带旋转工作台或配备绕X、Y轴的旋转台的的四轴加工；如对外圆上的槽或型腔进行加工；（2）五轴底刃铣削：用于铣刀的底刃对空间曲面进行加工，避免传统球头刀的加工，此时需要对刀轴矢量进行合理的控制；（3）侧刃五轴：利用铣刀的侧刃对空间的曲面进行加工，避免球头刀的R切削，能大幅度提高曲面粗精加工的效率；（4）五轴顺序铣削与五面体加工：多用于铣削工步内容比较多的多面体加工，如立卧转换五面体加工中心可一次加工产品上的五个面或内外腔的场合，多用于工序的复合化加工；（5）曲线五轴：对空间的曲面曲线进行五轴曲线加工；（6）五轴钻孔：对空间的孔进行钻孔加工，多用于孔的位置不再三个基准平面上比较特殊的场合，如圆锥面上的孔或产品上孔位的轴线方向变化的场合。
四轴五轴加工的基础是理解刀具轴的矢量变化。
四轴五轴加工的关键技术之一是刀具轴的矢量（刀具轴的轴线矢量）在空间是如何发生变化的，而刀具轴的矢量变化是通过摆动工作台或主轴的摆动来实现的。
对于矢量不发生变化的固定轴铣削场合，一般用三轴铣削即可加工出产品，五轴加工关键就是通过控制刀具轴矢量在空间位置的不断变化或使刀具轴的矢量与机床原始坐标系构成空间某个角度，利用铣刀的侧刃或底刃切削加工来完成。
刀具轴的矢量变化控制一般有固定矢量、曲面法线、固定点、直线导动、直纹面导动、刀具轨迹投影、点位与任意矢量连续插补等方式。
UnigraphicsNX软件在刀具轴矢量控制方面表现得更加灵活，尤其是其提供的插补刀具轴矢量控制和顺序铣削编程功能能够使得用户很轻松得完成所期望的五坐标联动铣削刀具轨迹目标。
五轴数控编程基础
五轴机床结构简介: 单转台单摆
头
1、结构：单转台 单摆头五轴旋转轴 B为摆头，旋转平 面为ZX平面；旋转 轴C为转台，旋转 平面为XY平面。
2、特点：加工过 程中工作台只旋转 不摆动，主轴只在 一个旋转平面内摆 动，加工特点介于 双转台和双摆头之 间。
五轴机床结构简介: 双摆头
1、结构：双摆头五轴两 个旋转轴均属摆头类，B 轴旋转平面为ZX平面，C 轴旋转平面为XY平面。 两个旋转轴结合为一个 整体构成双摆头结构。 2、特点：加工过程中工 作台不旋转或摆动，工 件固定在工作台上，加 工过程中静止不动。适 合加工体积大、重量重 的工件；但因主轴在加 工过程中摆动，所以刚 性较差，加工切削量较 小。由于自身结构特点, 加工范围小。
在UG软件上，编制零件加工程序 测量机床两旋转中心坐标值，并输入机床 零件安装在机床上，测量G54，并设定 程序导入机床加工 优点：零件在机床上安装位置可以任意改变，
而不影响程序。使用三维刀具补偿功能。 缺点：机床加工坐标与程序中坐标值不对应。
1、结构：两个旋转轴均 属转台类，B轴旋转平面 为YZ平面，C轴旋转平面 为XY平面。一般两个旋转 轴结合为一个整体构成双 转台结构，放置在工作台 面上。( 3+2轴 ) 2、特点：加工过程中工 作台旋转并摆动，可加工 工件的尺寸受转台尺寸的 限制，适合加工体积小、 重量轻的工件；主轴始终 为竖直方向，刚性比较好， 可以进行切削量较大的加 工。（电极、鞋模）
3、存在多个刀路时，各刀路间衔接处，刀轴矢量 应平滑过渡；
4、在编程中使用的各种方法应该能在数学角度有 解。
(d)
(e)
(f)
4.多轴加工中工件定位与机床的 关系
1、了解机床各部件之间的位置关系 2、确定工件坐标系原点与旋转轴的位置关
数控机床编程与操作教程课件第四章ppt
4.1 数控铣床简介
4.1 数控铣床简介
4.1 数控铣床简介
2、数控铣床的主要功能 由于各类铣床配置的数控系统不同，其功能也会不尽相同，其主要功能如下： (1)点位控制功能：点位控制功能主要是针对有位置精度要求的孔的加工。 (2)连续轮廓控制功能：连续轮廓控制功能通过直线和圆弧插补，实现对刀具轨迹的连续轮廓控制，非圆曲 线经过直线和圆弧逼近后加工。 (3)刀具半径补偿功能：刀具半径补偿功能只需按工件实际轮廓编程，不必考虑刀具的实际半径大小，避免 了复杂的刀具中心轨迹计算。 (4)刀具长度补偿功能：刀具长度补偿功能只需补偿刀具在长度方向的尺寸变化，而不必重新编写加工程序。 (5)比例及镜像加工功能:比例功能是将各轴的移动按比例改变坐标值执行。镜像加工功能又称为轴对称加工， 只需编出一部分工件轮廓的程序，其余部分可通过镜像的功能来实现。 (6)固定循环功能和子程序调用功能:对于需要重复出现的刀具运动轨迹，可专门编制出一个程序作为子程序 加工调用，大大简化了编程。对储存于系统中的子程序可用一个指令调出的功能，称为固定循环功能。 (7)坐标旋转功能:坐标旋转功能可将加工程序在加工平面内旋转某一角度。 (8)宏程序功能:宏程序功能采用计算机语言通过对变量赋值、运算，用一个指令代码调用该功能，使程序的 编制更加灵活、方便。
4）一般通过输入不同的零点偏移 数值，可以设定 G54～G59 共 6 个不同 的工件坐标系，在编程及加工过程中可 以通过 G54～G59 指令来对不同的工件 坐标系进行选择调用。
4.3 数控铣削编程基础
9、刀具半径补偿（G40、G41、G42）
（2）指令格式：
G41 G00/G01 X_Y_F_D_；（建立刀具半径左补偿）
G42 G00/G01 X_Y_F_D_；（建立刀具半径右补偿）
数控机床编程与操作课件第4章 数控铣削加工编程技术 (PPTminimizer)
数控铣床和加工中心可加工各种平面及曲 面轮廓的复杂型面零件。 本章介绍数控铣削的编程方法。
数控铣床的分类
立 式 铣 床
立式铣 床
数控铣床的分类
卧 式 铣 床
数控铣床的分类
立 卧
两 用
数控铣床的分类
龙 门 式
数控铣床的功能
平面类零件
数 控 铣 床 的 功 能
变 斜 角 类 零 件 的 加 工
3．数控铣床的编程特点 数控铣床可通过两轴联动加工零件的平面轮廓，通过二轴半控 制、三轴或多轴联动来加工空间曲面零件，由以上分析可知，数控 铣床加工编程具有如下特点： (1) 首先应进行合理的工艺分析。 由于零件加工的工序多，在一次装卡下，要完成粗加工、半精 加工和精加工，周密合理地安排各工序的加工顺序，有利于提高加 工精度和生产效率。 (2) 尽量按刀具集中法安排加工工序，减少换刀次数。 (3) 合理设计进、退刀辅助程序段，选择换刀点的位置，是保证 加工正常进行，提高零件加工精度的重要环节。 (4) 对于编好的程序，必须进行认真检查，并于加工前进行试运 行，以减少程序出错率。
图4-6 机床坐标系与 工件坐标系的关系
3．机床原点 机床原点是机床坐标系的原点，其在制造机床时已经被确定下 来，并且原则上是不可改变的。机床坐标系就是以该点为原点建立 的。 4．编程原点 一般情况下，编程原点即编程人员在计算坐标值时的起点，编 程人员在编制程序的时候不考虑工件在机床上的安装位置，它只是 根据零件的特点及尺寸来编程，因此，对于一般零件而言，工件原 点即为编程原点。
第 4章
数控铣削编程
一、教学基本要求 1．了解数控铣削加工编程技术； 2．熟悉数控铣床的编程基础 ； 3．掌握数控铣床基本编程； 二、教学提示 1．教学重点：数控铣床基本编程。 2．教学难点：数控铣床基本编程。 3 ．教学手段和方法：课堂讲授结合上机、机床操作与 实验。 三、教学内容
五轴说明书(编程部分)
第二章编程篇2.1 准备功能G代码的种类准备功能G代码及后数字表示，规定其所在的程序的意义。
G代码有一下两种类型：（例）G01和G00是同组的模态G代码G01 X______；Z__________；G01有效X__________；G01有效Z__________；G00有效注：具体的系统参数请参考系统参数表G代码及功能表U、V、W分别和A、B、C 同义，同时使用A 和U 或B 和V 等会产生错误（也就是一行中用了两次A）。
在U、V、W 代码的描述中没有指定它们在同一程序行使用的次数，但A、B、C 代码的描述决定了他们只能使用一次。
2.1.1快速直线移动- G00（1）对于快速直线移动，程序G00 X__ Y__ Z__ A__ C__ 中的所有功能字，除了至少选用其中的一个外其它都为可选，如果当前移动模式为G00那么G00也是可选的，刀具可以以协调线性移动的方式以最大进给到达目的点，执行G00命令不会有切削动作发生。
（2）如果执行了G16命令设置了极坐标原点，在极坐标中使用半径和角度表示目的地，也可以使用G00 X__ Y__控制快速直线移动，X__是目的地相对于极坐标原点的半径，Y__则是目的地与极坐标原点连线与3点钟方向逆时针方向的夹角（也就是通常用的四象限标准）。
执行G16 时的当前点坐标就是极坐标原点。
如果在程序中省略了所有的轴功能字将会产生错误。
如果启用了刀具半径补偿，刀具的移动将与上面所描述的不同（见刀具补偿）。
如果程序在同一行有G53 命令，刀具的移动也同与上述不同（见绝对坐标系）。
2.1.2 以进给直线切削– G01（1）对于以进给直线切削来说，程序G01 X__ Y__ Z__ A__ C__中的所有功能字，除了必须至少使用的之外其它的轴功能字都为可选。
如果当前移动模式为G01，那么G01也是可选的，刀具将以协调线形移动的方式以当前进给移动到目的地。
（2）如果执行了G16命令设置了极坐标原点，在极坐标中使用半径和角度表示目的地，也可以使用G00 X__ Y__控制快速直线移动，X__是目的地相对于极坐标原点的半径，Y__则是目的地与极坐标原点连线与3点钟方向逆时针方向的夹角（也就是通常用的四象限标准）。
五轴联动加工技术数控加工技术
工艺要点 － 坐标系(1)
机床坐标系和坐标轴的命名：
1.用来描述和确定机床运动以及工件在机床 上位置 2.理论上可随意定义 3. ISO对数控机床坐标轴的名称及其运动方 向作了统一的规定
工艺要点 － 坐标系(2)
工件坐标系：
1.定义工件形状和刀具相对工件运动 2.与工件固联 3.右手笛卡尔坐标系 4. 原点任意，便于工件几何形状的描述。
五轴联动加工技术
第一节.五轴联动加工应用范围 与工艺要点
1.1 五轴联动加工的应用范围及其特点 1.2 五轴联动加工的工艺要点
应用范围及其特点(1)
R2
n
m
R1 r
z
rm
y x
三坐标曲面加工原理
应用范围及其特点(1)
im
n
R2
a
p
R1
r rp
(90 )
z
x
y
五坐标曲面加工原理
应用范围及其特点(2)
工艺要点－其它工艺问题（1）
加工工序的划分：
1.刀具集中分序法 2.粗、精加工分序法 3.按加工部位分序法
工艺要点－其它工艺问题（2）
工件装夹方式的确定： 1.尽量采用组合夹具 2.零件定位、夹紧的部位应考虑到不妨碍各部位的加 工、更换刀具以及重要部位的测量。 3. 夹紧力应力求通过靠近主要支承点上或在支承点 所组成的三角形内，应力求靠近切削部位，并作用 在刚性较好的地方，以减小零件变形。 4.零件的装夹、定位要考虑到重复安装的一致性，以 减少对刀时间，提高同一批零件加工的一致性。
1.刀具与工件各具有一个 转动运动
2.两个回转轴在空间 的方向都是固定的
3.特点介于上述两类 机床之间。
工艺要点－刀具类型及其工艺特点
数控加工技术 第四章 数控编程基础.ppt
数控加工工艺与编程
通用夹具的选用
平口钳分固定侧与活动侧，固定侧与底 面作为定位面，活动侧用于夹紧。
数控加工工艺与编程
通用夹具的选用
正弦平口钳，通过钳身上的孔及滑槽来 改变角度，可用于斜面零件的装夹
数控加工工艺与编程
通用夹具的选用
数控加工工艺与编程
数控夹具的选用
槽系组合夹具应用实例
4.1.2 数控机床的两种坐标系
1、机床坐标系
机床坐标系是机床上固有的坐标系。它是制造和调整机床 的基础，也是设置工件坐标系的基础。
2、编程坐标系
是编程时用来定义工件形状和刀具相对运动的坐标系。为 了保证编程与加工的一致性，编程坐标系也应是右手笛卡尔直 角坐标系。工件装夹到机床上时，应使工件坐标系与机床坐标 系的坐标轴方向保持一致的。
（1）Z轴
+Y
一般取产生切削力的主轴轴线为Z轴。+X
（2）X轴
+Y
+Z +Z +X
一般位于平行工件装夹面的水平面内。对于卧式数控车床
来说，X坐标方向是在工件的径向方向上。对于立式数控铣床来
说，当从主轴向下看时，X坐标正方向是水平向右的。 （3）Y轴 （4）A、B、C轴
数控加工工艺与编程
4.1数控机床的坐标系
数控加工工艺与编程
4.4数控加工程序的结构
4.4.1 数控加工程序的构成 1、程序的结构 O0001 组成。一个完整的数控NNN000加000246工GGG程990201序由XGX40-程008..序0X02号Y8Y3.8、00..0程0T序0；F12段0S0、8；0程0N0序M008结3；X束0部Y分0； （1）程序号： N010 X28.0 Y30.0；
加工中心五轴UG编程入门
高速铣削加工与编程、前言数控高速切削制造技术促进了机械冷加工制造业的飞速发展，革新了产品设计概念，如通过采用整体件加工取代零部件的分项制造装配，提高了加工效率和产品质量，缩短了产品制造周期。
高速切削加速了汽车、模具、航空、航天、光学、精密机械等产品的更新换代，加速了制造技术与装备的升级，推动了企业技术进步。
但目前国内存在相当一部分高速机床因各方面的原因并没有达到理想的效果，如刀具配置跟不上而低速使用，高速电主轴因长期受重载荷或使用不当造成寿命低下，企业高速切削工艺参数库及CAD\CAM高速编程软件包造成高速切削应用不是很好，高速切削工艺流程与传统的工艺流程没有有机结合，没有充分发挥高速切削加工变形小、加工效率高、定位装夹少的优势。
高速铣削机床的特点，采用主轴运动结构实现载荷的平稳，减小工作台由于运动的惯性，尤其是当工作台承载较大时，工作台本身和工件的运动载荷对高速切削极容易引起冲击，机床结构的新颖性对高速切削有着重要的影响，传统机床依靠工作台移动实现机床的XY方向的移动不是很适合高速切削。
高速机床有瑞士Mikron公司VCP710、美国Cincinnati公司HyperMach五轴加工中心、日本Mazak公司SMM－2500UHS、德国Roders公司RFM1000、意大利FIDIA公司KR214六坐标加工中心、FIDIA公司D218五坐标加工中心等，其主轴转速及工作进给如表1所示。
一般情况下，高速切削其切削速度比常规速度高出5～10倍，其材料的去除率是常规切削的3～5倍以上。
对于铝合金铣削可达到1100m/min以上，铸铁可到700m/min，钢材可到380m/min以上，钻削200～1200m/min，磨削150～360m/min。
如图1所示的是采用FIDIA KR214五坐标高速铣削加工中心机床及机床验收标准试切产品示意图。
二、高速铣削刀具刀柄1.高速铣削刀柄由于高速切削时，主轴、刀柄及刀具在高速旋转情况下，较小的偏心就会产生较大的离心力，由振动引起产品的质量、降低主轴和刀具的使用寿命。
第4章.数控加工编程基础[2](new1)ppt课件
ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/d2a55bd87cd184254a35358d.png)
精品课件
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2．辅助功能M
精品课件
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二、编程基础
1.绝对坐标值编程 格式：G90 X_ Y_ Z_ ; 说明： ①X、Y、Z：目前刀具中心在工件坐标系中的位置； ②在此指令以后所有编入的坐标值全部以编程原点为基准； ③系统通电时机床处于G90状态，即机床默认为G90状态； ④该指令与G91均可单独作为一句程序段，也可编入其他程
批量加工后，各把车刀都应考虑磨损补偿（包括基准车 刀）
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刀具几何补偿的实现
刀具的几何补偿是通过引用程序中使用的Txxxx指令 来实现的。
例如：T0101；
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刀具几何补偿的实现
过程： ➢ 将某把车刀的几何偏置和磨损补偿值存入相应的刀补地址中。 ➢ 当程序执行到含 Txxxx的程序行的内容时，即自动到刀补 地址
N20 X40.0 Y50.0；
G90可省略不写
N30 X80.0 Y20.0；
②在G91状态下的程序 N10 G91 G00 X30.0 Y10.； N20 X10.0 Y40.0； N30 X40.0 Y-30.0；
精品课件
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3. 设置工件坐标系原点
格式：G92 X_ Y_ Z_； X、Y、Z：当前刀具位置相对于加工原点位置的坐标值 。 说明：G92指令必须单独一个程序段指定，并放在程序的首
当圆弧的圆心角≤180度时，R 值为正；
当圆弧的圆心角>180度时，R 值为负。
精品课件
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2）逆时针圆弧插补
格式：G03 X__ Y__ I__ J__ (R__) F__; 其中：X、Y－圆弧终点坐标，I、J－圆心坐标，F－进给速 度。
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数控编程与操作第四章
式粗过滤网一级
3．机床电气箱 机床电气箱主要控制储丝筒的启动、制动、换向、 变速、上丝电动机的运转以及断丝检测装置。 4．自适应脉冲电源 线切割加工为脉冲电源放电加工，脉冲电源的性 能是影响加工效率和加工质量的关键因素。 5．数控系统 快走丝线切割机的数控系统，一般为步进电动机伺 服驱动的经济型数控系统。
（2）脉间选择
有4个加法键1、2、4、8可供选择，例：脉宽ti=40us，按下+1、+4两个 键，则脉间tj=ti×(1+4)=40×5=200us
第四章数控快走丝线切割加工及其编程
（3）功放组数选择 本电源可分为12组功放，由K1、K1、K2、K4、K4组成，K1控制一组功放
，K2控制两组功放，K4控制4组功放，5个开关可任意组合，例：K1、K4按下， 则1+4=5组功放。 2）切割调节
第四章数控快走丝线切割加工及其编程
9．机床的维护保养 1）整机应经常保持清洁，工作台、夹具、运丝部件及其未经表面处 理的金属本色外露面，若在停机8小时以上时，应揩抹干净，并涂油 防锈。
2）机床在正常使用的情况下。各传动件必须按要求进行润滑。
3）线架部件的主导轮，排丝轮周围清洁工作是尤为重要，应经常用煤油清 洗干净，清洗后脏油不得漏至工作台回水槽内，以免伴随冷却液流动冷却 液箱内而影响工作液的使用性。 4）导轮及其轴承，困工作条件恶劣，使用寿命较短，根据使用情况而定， 一般2~3个月可作成套更换。
1、File文件调入：保存和调出文件 1）保存文件 注：一般程序文件保存在D盘（虚似盘），关机后文件 会自动丢失，而保存在图库中，关机后文件不会丢失。所以常用文件 一般保存在图库存中，防止关机后丢失。 操作步骤：（1）在主菜单选择“文件调入”；
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第一节 高速切削编程方法
(1)恒定的金属切除率 在高速切削的粗加工过程中，保持恒定的 金属切除率，可以获得以下的加工效果：①保持稳定的切削力； ②保持切屑尺寸的恒定；③没有必要去熟练操作进给量和主轴转 速；④较好的热转移，使刀具和工件均保持在较冷的温度状态； ⑤延长刀具的寿命；⑥较好的加工质量等。 (2)恒定的切削条件 为保持恒定的切削条件，一般主要采用层切 法、顺铣方式加工，或采用在实际加工点计算加工条件等方式进 行粗加工，如图4-7所示。
图4-4 尖角处刀具轨迹比较示意图 a)不好 b)好 c)很好 d)拐角处圆弧连接
第一节 高速切削编程方法
(2)保证工件的高精度 保证工件的高精度，重要的方法是尽量减 少刀具的切入次数，如图4-5所示。
图4-5 减少刀具切入次数示意图
第一节 高速切削编程方法
(3)保证工件的优质表面 1)在高速切削过程中，过小的进给量会影响实际的进给速率，造 成切削力的不稳定，产生切削振动，从而影响工件表面的质量， 故高速切削过程应采用合适的进给量平滑加工，如图4-6所示。
第四章 高速切削与五轴联动加工编程基础
第四章 高速切削与五轴联动加工编程基础
第一节 第二节 第三节 第四节
高速切削编程方法 多轴数控加工的工艺 五轴机床工件坐标系的建立 五轴数控加工刀具的补偿
第一节 高速切削编程方法
一、高速加工编程与普通加工编程的区别 高速切削中的数控编程代码并不仅仅在切削速度、切削深度和进 给量上不同于普通加工，而且还必须是全新的加工策略，以创建 有效、精确、安全的刀具路径，从而达到预期的加工要求。 1.高速加工中数控编程的特点 1)由于高速切削的特殊性和控制的复杂性，编程要注意加工方法 的安全性和有效 2)要尽一切可能保证刀具轨迹光滑平稳，这会直接影响加工质量 和机床主轴等零件的寿命。 3)要尽量使刀具所受载荷均匀，这会直接影响刀具的寿命。 2.对CAM编程软件的功能要求
第一节 高速切削编程方法
5.精加工数控编程
图4-8 在Z方向切削连续的平面示意图
第一节 高速切削编程方法
(1)笔式加工 笔式加工的作用类似于传统加工中的清角，但传统 加工中的清角通常在精加工结束后进行；而笔式加工属于粗加工 后的半精加工。
图4-9 笔式铣削示意图
(2)余量加工(清根) 余量铣削类似于笔式铣削，其采用的加工思 想与笔式铣削相同。
图4-11 没有边界识别与采用边界识别对比示意图 a)没有边界识别功能 b)采用边界识别功能
(5)高速精加工策略 高速精加工策略包括三维偏置、等高精加工
第一节 高速切削编程方法
和最佳等高精加工、螺旋等高精加工等策略。 二、高速加工切削参数的合理设置 1.刀具的选择
图4-12 立铣刀示意图
第一节 高速切削编程方法
图4-6 进给量对工件加工表面的影响
2)在高速切削过程中不要采用逆铣削方式，
第一节 高速切削编程方法
而要采用顺铣削方式。 3)不要采用Z向垂直下刀；对于带有敞口型腔的区域，尽量从材料 的外面进给，以水平圆弧等方式切入；对于有回旋空间的封闭区 域，尽量采用螺旋下刀，在局部区域切入；对于空间狭长的封闭 型腔，无法采用螺旋下刀，可采用斜线或“之字形”进刀。 (4)编辑优化刀具轨迹 1)避免多余空刀。 2)使用刀具轨迹裁剪修复功能。 3)利用软件进行可视化仿真加工模拟与过切检查，如Vericut软件就 可以很好地检测干涉，优化程序。 4)残余量加工或清根加工是提高加工效率的重要手段。 4.粗加工数控编程
第一节 高速切削编程方法
图4-1 仿形加工与分层切削对比示意图
2)刀具要平滑地切入工件。
第一节 高速切削编程方法
图4-2 Z向直接插入与坡走/螺旋切入对比示意图
3)保证刀具轨迹的平滑过渡。
第一节 高速切削编程方法
图4-3 刀具轨迹的平滑过渡示意图
4)在尖角处要有平滑的进给轨迹。
第一节 高速切削编程方法
图4-7 粗加工方式示意图
第一节 高速切削编程方法
(3)进给方式的选择 1)对于带有敞口型腔的区域，尽量从材料的外面进给，以实时分 析材料的切削状况；对于封闭区域，采用螺旋进刀，从局部区域 切入。 2)选择单一路径切削模式来进行顺铣，尽可能不中断切削过程和 刀具路径，尽量减少刀具的切入、切出次数，以获得相对稳定的 切削过程。 3)尽量避免加工方向的急剧改变。 (4)在Z方向切削连续的平面 粗加工所采用的方法通常是在Z方向 切削连续的平面。
第一节 高速切削编程方法
(3)控制残余高度 在切削3D外形的时候，计算NC精加工步长的方 法主要是根据残余高度，而不是使用等量步长。 1)实际残余高度加工。 2)XY优化。
图4-10 控制残余高度 a)根据法向计算步长 b)斜坡XY优化示意图
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第一节 高速切削编程方法
(4)应用边界识别功能 应用边界识别功能可很好地控制精加工余 量，获得良好的加工表面，如图4-11所示。
图4-13 立铣刀受力示意图
第一节 高速切削编程方法
图4-14 刀尖圆弧半径 对铣削力的影响
第一节 高速切削编程方法
第一节 高速切削编程方法
(1)很高的计算编程速度 高速加工中采用高转速、小背吃刀量、 快进给，其NC程序比传统数控加工程序要大得多，因而要求软件 计算速度要快，以节省刀具轨迹编辑和优化编程的时间。 (2)全程自动防过切处理能力及自动刀柄干涉检查能力 高速加工 以传统加工近10倍的切削速度进行加工，一旦发生过切，对机床、 产品和刀具将严重的后果，所以要求其CAM软件系统必须具有全 程自动防过切处理的能力及自动刀柄与夹具干涉检查、绕避功能。
第一节 高速切削编程方法
(3)丰富的高速切削刀具轨迹策略 高速加工对进给方式比传统方 式有着特殊要求，为确保最大的切削效率和高速切削时加工的安 全性，CAM软件系统应能根据加工瞬时余量的大小自动对进给率 进行优化处理，能自动进行刀具轨迹编辑优化、加工残余分析， 并对待加工轨迹监控，以确保高速加工刀具受力状态的平稳性， 提高刀具的使用寿命。 3.高速加工对数控程序编写的要求 (1)保持恒定的切削载荷 1)保持金属去除量的恒定。