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高速加工数控编程技术

作者：王卫兵

第2版前言
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第1章高速加工概述
1.1 高速加工技术的特点
1.能获得很高的加工效率
2.能获得较高的加工精度
3.能获得较高的加工表面完整性
4.能降低加工能耗,节省制造资源
5.能有效抑制切削振动的影响,降低加工表面的表面质量
6.能加工一些硬度较高的材料
7.能实现生产管理的简单化
1.2 高速加工技术的发展
1.3 高速加工的应用
1.航空行业
2.汽车行业
3.模具行业
4.其他行业
1.4 数控高速切削加工的关键技术
1.高速切削机理
2.高速切削机床
3.高速切削刀具
4.高速切削工艺
5.高速加工测试技术
6.高速加工编程技术
1.5 高速五轴加工
1.顶部干涉零件的加工
2.大型深槽零件的加工
3.复杂结构零件的加工
4.模具的清角加工
5.侧面倾斜的零件加工
6.复杂曲面的精密光顺加工
第2章高速加工机床
2.1 高速加工中心的类型
2.1.1 高速卧式加工中心
2.1.2 高速立式加工中心
2.1.3 高速龙门加工中心
2.1.4 高速虚拟轴加工中心
2.2 电主轴
2.2.1 电主轴系统
2.2.2 电动机及其驱动
2.2.3 轴承
2.2.4 润滑
2.3 高速进给系统
2.3.1 采用滚珠丝杠传动的进给系统
2.3.2 直线电动机进给驱动系统
2.4 高性能数控系统
1.能快速地处理数据
2.能有效地控制误差
3.提供良好的操作体验
2.5 高速加工机床的床身结构设计
1.提高结构的静刚度
2.提高结构的动刚度
3.减少运动部件的重量和传动系统的惯量
2.6 辅助装置
1.高效的冷却润滑系统
2.安全防护与实施监控系统
3.快速换刀装置
2.7 高速多轴加工中心
1.双转台结构的五轴联动机床
2.双摆头结构的五轴联动机床
3.单转台、单摆头结构的五轴联动机床
2.8 高速加工中心的选用
1.被加工对象的选定
2.机床主要部件的选定
3.机床规格的选定
4.机床精度的选定
5.刀库容量的选定
6.机床选择功能及附件的选定
7.加工节拍与机床台数的估算
2.9 典型高速加工中心
1.MIKRONHSM400
2.DMC105Vlinear
3.牧野公司V系列立式加工中心
4.北京机床所精密机电有限公司μ1000立式加工中心
5.沈阳机床(集团)有限责任公司D 165高速铣削中心
6.大连机床集团有限责任公司HDS630
7.宁江机床厂NJ-5HMC40五轴联动加工中心
第3章高速加工的刀具系统
3.1 刀具
3.1.1 刀具结构
3.1.2 刀具材料
3.1.3 刀具涂层
3.1.4 加工中心高速切削刀具材料的合理选用
3.2 刀具—刀柄接口技术
3.2.1 热缩式刀具夹头
3.2.2 静压膨胀式刀具夹头
3.2.3 应力锁紧式刀具夹头
3.2.4刀具夹头的比较
3.3 刀柄—机床接口技术
3.3.1 HSK工具系统的特点
3.3.2 HSK工具系统的型号规格
3.3.3 HSK工具系统的结构
3.4 刀具的动平衡
第4章高速加工编程策略
4.1 高速加工与普通数控加工的比较
4.1.1 加工模型的比较
4.1.2 加工参数的比较
4.1.3 加工路径的比较
4.2 高速加工的切削参数
4.3 高速加工刀具路径的规划
4.3.1 刀具路径的高速连接
4.3.2 Z向刀具路径优化
4.4 粗加工编程
4.4.1 刀具的选择
4.4.2 切削方式的选择
4.4.3 平滑的过渡
4.4.4 刀具路径优化
4.5 半精加工编程
1.残留材料的判定
2.残料加工
3.笔式加工
4.余量加工
4.6 精加工编程
1.平行轨迹加工
2.放射状轨迹加工
3.螺旋刀具轨迹加工
4.Z向等高分层轨迹加工
5.三维螺旋策略
6.根据角度精铣
7.曲面流线加工
第5章 PowerMILL高速加工编程
5.1 PowerMILL的特色
1.计算速度快
2.安全性高
3.基于工艺知识的加工
4.自动工艺图表
5.干涉检查
6.切削速度的优化高速控制
7.NURBS选项
5.2 PowerMILL的粗加工高速加工策略
5.2.1 PowerMILL的粗加工高速加工特色功能
5.2.2 三维区域清除加工策略的高速加工参数设置
5.3 PowerMILL精加工的高速加工策略
5.3.1 精加工策略
5.3.2 精加工策略的高速加工参数设置
5.4 刀具路径的切入切出和连接
1.“Z高度”选项
2.切入/切出运动
3.连接
5.5 PowerMILL高速加工编程实例
1.启动PowerMILL并输入模型
2.检视模型
3.创建用户坐标系
4.创建毛坯
5.创建刀具
6.指定快进高度
7.创建边界
8.设置切入切出和连接的各选项
9.创建粗加工的刀具路径
10.粗加工时进给率的设置
11.创建半精加工的刀具路径
12.半精加工时进给率的设置
13.创建精加工的刀具路径
14.精加工时进给率的设置
15.刀具路径的确认
16.保存项目
第6章 CimatronE高速加工编程
6.1 CimatronE简介
1.基于知识的加工
2.基于毛坯残留的加工
3.直观的加工结果校验
4.基于工艺特征的自动化编程
5.基于斜率分析技术的一体化加工策略
6.功能丰富、完善、安全和高效的高速铣削加工
7.支持高级微铣削
8.支持多轴加工
6.2 CimatronE数控编程基础
6.2.1 CimatronE的工艺类型
6.2.2 CimatronE的编程步骤
6.3 CimatronE高速铣数控编程
6.3.1 体积铣加工
6.3.2 曲面铣加工
6.4 加工模板的应用
1.保存模板
2.应用模板
6.5 CimatronE高速铣编程实例
6.5.1 工件分析与工艺规划
6.5.2 初始设置
6.5.3 粗加工
6.5.4 半精加工
6.5.5 分型面的精加工
6.5.6 型腔的精加工
6.5.7 清角加工
第7章 UGNX高速加工编程
7.1 UGNXCAM简介
7.2 型腔铣的高速加工编程策略
7.2.1 摆线设置
7.2.2 拐角
7.2.3 空间范围
7.2.4 更多
7.2.5 进、退刀的设置
7.2.6 优化进给率
7.3 等高轮廓铣的高速加工编程策略
1.陡峭空间范围
2.合并距离
3.最小切削长度
4.切削层:最优化
5.层到层
6.在层之间切削
7.4 固定轴曲面轮廓铣的高速加工编程策略
7.4.1 非切削移动
7.4.2 区域铣削驱动
7.4.3 清根驱动
7.4.4 螺旋式驱动
7.4.5 曲面区域驱动
7.4.6 流线驱动
7.5 UGNX高速铣加工编程示例
1.打开模型文件
2.进入加工模块
3.新建刀具
4.创建工件几何体
5.创建型腔铣工序
6.刀轨设置
7.设置切削策略参数
8.设置余量参数
9.设置进刀选项
10.设置进给率和速度
11.生成刀轨
12.确定工序
13.创建剩余铣工序
14.刀轨设置
15.设置切削参数
16.设置进刀选项
17.设置进给率和速度
18.生成刀轨
19.确定工序
20.创建工序
21.指定修剪几何体
22.刀轨设置
23.设置进给率和速度
24.设置切削参数
25.设置非切削移动
26.生成刀轨
27.确定工序
28.可视化检视
29.保存文件
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4.3 高速加工刀具路径的规划

2025年09月19日

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4.3 高速加工刀具路径的规划