HSM的CNC编程技术的研究

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高速加工不同于传统方式的加工，具有主轴转速高、切削进给速度高、切削量小、单位时间内材料切除量大的特点。采用高速加工技术将大大提高工件加工效率与表面质量。近年，高速加工以其优秀的技术性能在模具制造领域得到越来越广泛的应用，因此也对实现高速加工的必要条件CNC编程提出了新挑战、新要求。

1 编程思路

1．1 HSM 与EDM 的关系

HSM与EDM关系可用图1Salomon曲线表示。

HSM与EDM是模具加工的两种方法，在模具加工领域中占有不同的位置，两者即相互竞争又相互依存。什么样的模具采用HSM加工、什么样的模具采用EDM加工，模具的哪些位置采用HSM加工、哪些位置采用EDM 加工，都是需要CNC编程技术人员思索的问题。

1．2 CNC编程策略的调整

(1)CNC编程的内涵

CNC 编程内涵广泛，包括模具本身需要CNC加工位置的程序编写，需要EDM 部位电极的设计及其CNC加工程序的编写。因此不同编程策略的采用将直接决定HSM 与EDM 的运用。在高速加工的要求下，就必须对编程整体思路进行调整。

(2)钢料精细加工策略

在采用钢料精细加工策略前，考虑小刀加工钢料易断刀，Housing类模具钢料CNC加工最小刀具直径一般限定在φ6或φ4，CNC加工后，模仁上还有大量残留余量需EDM 加工，从而造成EDM资源及电极材料的浪费，模具制造效率降低。而事实上，在高速加工条件下，切削力减小，高速运动的切屑将带走大量切削热量，因此并不会影响刀具寿命。从图2中可以看出，在切削速度大于300 m／min时，切削力随切削速度升高而降低：
以此理论为依据，采取钢料精细加工策略，即优化CNC程序、将模仁中能用CNC加工的位置尽可能在编程中没置。编程时，充分发挥小刀的功能，尽可能地去除尖角、窄缝处材料，减少EDM 加工。

(3)编程DIH；机型的凋整

根据当前生产条件，模具CNC加工使用的机型主要是Roeders高速机与Moriseiki高速机，Roeders主轴转速较高，最高可达42000 r／min，Moriseiki主轴转速稍低，最高为20000 r／min。而模仁钢料硬度较电极铜料高．凶此在编程时，改变从前用Roeders加工电极、Moriseiki加工钢料的策略，利用Roeders主轴转速高、Dil]L质量好的优势，运用其加工硬度较高的模仁，而用Moriseiki加工硬度较低的铜电极，从而达到有效利用资源、提高加工效率的目的。

2 编程方法

2．1编程标准化的提出

模具制作周期长短直接关系经济价值，因此大部分生产商都将模具制造进度放在生产重要位置。以此为追求目标，各种快速模具、标准化模具竞相出现．模具标准化技术也应运而生，作为模具制造标准化重要环节的编程标准化实施也势在必行。

2．2电极设计标准化

确立电极没汁思路、电极设计一般原则及设计电极中的种种细节要求。如：前模成品外观面必须拆整体电极，不允许两只电极相接，整体电极CNC无法加工到位的地方采用铜清铜方式加工。2．3 电极编程标准化

(1)电极加工刀具标准化

针对常加工电极形状特点，规定了电极常用刀具和非常用刀具。编程时尽量选用常用刀具规格，常用刀具在CNC加工中心上的刀号固定，节省了大量装刀、换刀时间，体现了高速加工的优势。

(2)电极加工参数标准化

根据高速加工理论与CNC加工中心性能，综合考虑被切削电极材料特征，应制定各类刀具在加工电极的不同工序的各种参数，编程时依照此参数标准进行选择，充分挖掘高速加工的技术优势。

(3)电极加工策略标准化

针对电极表面要求、精度要求，对电极加工方法、策略进行一般规定。比如：遇到内R，一定要选用比工件内R小的刀具进行加工。一股隋况下，“刀具R”小于“工件内R”0．5 mm以上。2.4 钢料编程标准化

与电极编程标准化思路一致，制定钢料标准刀具、钢料Prim参数、钢料加工策略等标准化技术参数，将高速加工的理念最直接地运用于生产。

3 软件运用

为了将编程作业中大量的重复劳动转化为电脑作业，降低人为错误率，提高编程作业质量与效率，构想出对CNC编程软件进行二次开发。二次开发主要采用Grip、VC、VB等编程语言实现，通过二次开发，可控制局域网内所有用户的UG软件界面、快捷键一致，从而使编程技术人员在网内任意用户电脑上都能按自己习惯的方式操作软件而不会影响编程速度。

4小结

高速加工为CNC编程提出了新的要求和挑战，也提供了各种有利条件。为适应高速加工，对CNC编程软件进行二次开发，同时也有更高的要求。CNC编程技术人员需要更加深入地理解高速加工的内涵，从而为其提供更加完善的技术支持。