未來CNC精加工企業技術，看完這3點就明白

毫無疑問，五軸加工技術在生產中的應用越來越廣泛。 但我們在工廠看到的刀具仍然是那些簡單的平底球頭銑刀，甚至與幾十年前沒有什么不同，隨著時間的推移，它們被視為理所當然。

五軸加工刀具形狀只能這樣簡單嗎?

當然不是。五軸加工中心可以進行複雜的聯動，支持使用更智能靈巧的加工路徑，提高加工效率。刀具制造商相繼推出了一系列新的大圓弧銑刀。更合理地使用各種方便可靠的加工策略，可以充分挖掘五軸機床的加工潛力。

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大圓弧銑刀與超弦精加工企業技術

大型圓弧銑刀，也稱為鼓形銑刀、拋物線銑刀，可用於所有形狀的工件的表面精加工，特別是在模具加工中wset。 合理的刀具軌跡規劃是有效使用大型圓弧刀具的關鍵。 根據刀具切削刃的幾何形狀，需要使刀具的特殊切削刃在切削過程中以適當的角度與工件表面接觸。

為了滿足這一需求，刀具制造商和凸輪軟件開發商開發了一種刀具設計來實現這種編程算法，數控精加工技術的未來已經到來。

Mastercam的超弦光整加工技術，在高表面質量工件(如模具)的光整加工過程中，基於圓弧刀具的精確輪廓，控制刀具在刀具軌跡中以合適的角度精確擬合工件的輪廓形狀，在保證表面質量的前提下，可以大大縮短加工周期時間。

大圓弧刀具幾乎都需要積極配合五軸機床通過使用，特別是在模具生產加工貿易領域，以保持它們以所需的角度切削。Mastercam的超弦精加工技術人員可以有效結合刀具形狀和五軸機床的複雜社會運動系統性能方面進行一個有機結合，大幅提高精加工的效率。

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你覺得這種新型銑刀怎么樣?

凸輪軟件的作用是什么?

大圓弧刀具概念一提出，CNC公司就開始與刀具廠商進行深入的技術交流和協同研發。Jesse Trinque是CNC的工程師，他深入參與了Mastercam的大型圓弧刀具編程方案的研究和開發。他認為這種新型銑刀怎么樣?CAM軟件在這種新的切割概念中能起到什么作用?

“在過去，CAM軟件系統實際上我們還沒有將切削加工刀具材料進行一個精確信息實體經濟建模，”他說。“因為他們沒有社會必要東鐵線。刀具的形狀太簡單了：立銑刀的形狀是個圓柱體，球刀是帶半球形底端的圓柱體，這些問題簡單的幾何實體形狀足以精確地表達CAM 刀路中的刀具形狀。但大圓弧刀具改變了這一點，它們的切削刃由不規則的圓弧段構成，形狀具有十分重要複雜。涉及到了這種選擇刀具的編程，首先需要在CAM軟件中針對不同刀具的形狀數據進行更加精確管理定義，通過一些特殊處理算法將刀具的切削刃與工件表面的複雜曲面模型進行研究擬合，最後結合生成刀路。這就是Mastercam的超弦精加工企業技術。

這些新技術開發投資的最佳回報是顯著提高精加工效率。 大型圓弧刀具采用特殊弧度的切削刃沿曲面邊緣輪廓進行銑削加工。 當使用球刀進行精加工時，切削點的半徑受刀體半徑的限制。 相比之下，大型圓弧刀具，如桶型(<桶形)或橢圓形(<over-form)，可以在小半徑物體上用非常大的弧度切削刃加工。< p="">

凸輪軟件對於弧形工具的使用非常重要。保持所需的精確齧合角度需要自定義刀具路徑為每個不同的弧段刀具類型。

球的優點是不需要考慮刀尖形狀和工件表面形狀之間的齧合角度。無論使用什么角度，刀尖接觸點的形狀總是圓形。Jesse說，用球頭刀精加工的缺點是加工周期時間長。刀需要一個小的步進增量，以確保完成表面的質量。當加工面較大時，加工時間會變得很長。而使用大圓弧刀具，可以用更大的步長達到同樣的表面質量，可以大大縮短周期時間。但在使用大圓弧刀具時，需要使切削刃與工件保持適當的角度接觸，這樣大半徑切削刃的輪廓才能發揮作用。

通過研究使用比球刀大的多的刀尖圓弧，大圓弧刀具我們可以更高效的進行一個精加工。這裏的錐度型式刀具是一種具有極端的情況 - 它的切削刃看起來幾乎是直的。這種影響刀具需要以學生非常需要精確的齧合角度分析進行產品精加工。

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以什么接觸角進行精加工?

傑西說，橢圓形刀具只使用15度接觸角內的有效接觸面積。錐度形狀限制較大，齧合角度變化不能大於0.1度。相比之下，刀子移動的角度幾乎是無限的。這就是為什么球刀幾乎可以用於所有的加工中心，但大圓弧刀具主要用於五軸機床。

他說，弧形銑刀適用於在工件上銑削開放的大曲面特征，如用透鏡形狀的刀具精加工模具中空腔的底部區域，用錐形或橢圓形刀具精加工模芯的側壁。一般來說，用球頭銑刀加工這些區域可能需要幾個小時，但是幾個大圓弧銑刀的組合策略可以將加工時間降低到一個小時以內。

相比球刀，大圓弧刀具是這樣企業節省循環發展時間的：利用自己更大的刀尖弧度，可以通過使用一個更大步進增量達到基本相同的殘脊高度。用這種教學方式方法不僅大大提高了生產率，而且所得到的表面光潔度也更好。

他說，超弦整理不僅可以用於模具加工。 具有大曲面的航空航天零件和醫療植入物也非常適合超弦精加工cnc precision machining parts。 特別是，許多航空航天和醫療器械零件已經在使用五軸機床加工。 “我們最近幫助一家公司加工鈦膝蓋零件，”他說。 "這個零件是用五軸機床加工的，最初的精加工循環時間是70分鍾。 我們使用大型圓弧工具與Mastercam的超弦精加工技術相結合，將精加工周期縮短到10分鍾，表面質量甚至比以前更好。"

球刀仍然很重要。 有時，複雜工件中有小間隙特征，只有滾珠刀具才能以直角進入間隙進行精加工。 事實上，傑西說，這是用戶在接受新的刀具和新的精加工概念時需要認識到的現實。

「那些聽說過超弦精加工和大圓弧刀具的公司，往往想把它們應用到所有的加工中，但這樣的加工方法有其局限性:不適合粗加工，每種形狀的刀具都有自己的優點和局限性。了解這些不同形狀的刀具及其適用的工件特征，可以幫助數控工程師拓展編程思路，以更靈活的方式處理工件上的不同特征，提高整體精加工效率。“過去，在編程過程中，只用一個球頭銑刀就可以慢慢完成一個複雜的型腔，”他說。「了解超弦精加工技術，編程時可以根據型腔內不同區域的特點，選擇不同形狀的刀具和不同的刀具軌跡，以更高的效率和更低的成本完成精加工。"

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