使用山特维克可乐满 Plura 立铣刀的高速铣削应用。 （由山特维克可乐满提供）自适应铣削。动态运动。超级铣刀。利润铣削。 VoluMill。波形加工。如果您是幸运的以加工零件为生的人之一，那么您有 50-50 的机会使用其中一种或类似的高性能编程技术来生成切屑减薄、连续啮合、高轴和车间加工中心的低径向切削刀具路径深度。
我们不会权衡一种 CAM 系统与另一种 CAM 系统的优势，因为它们都非常好——好得多，事实上，甚至比十年前可用的（机械加工行业的大多数情况都是如此）。也就是说，给他们有机会，每个 CAM 供应商都会列出一些使他们的软件成为最佳软件的功能，这些功能具有易用性、更高的生产率和工具路径准确性等优点。哪一个是对的？答案很简单：视情况而定。
这里没有争论
同样，我们今天不会试图解决争论。只有精心构建的测试剪辑或可能多年的日常使用才能结束这个经常激烈的讨论，即便如此，您的里程可能会有所不同。一个更重要的问题是：你是否正确地应用了这项技术？您选择的 CAM 软件包是否为其用户提供了尽可能大的利益，还是由于切削刀具选择不当、工件夹持不力、刀柄疲劳甚至机床本身而受阻？
有一些非常找出充分的理由。位于新泽西州费尔劳恩的山特维克可乐满公司的航空航天工程师 John Giraldo 说，他合作的一家二级航空航天制造商最近将加工生产率提高了 198%在采用山特维克可乐满的 Plura HFS 立铣刀采用高效刀具路径策略后，在 Waspaloy LPT（低压涡轮机）部件上。一家 Tier IV 赛车运动供应商在加工钛轮毂时使用了类似的方法，使刀具寿命翻了一番，产量翻了三倍。
“航空航天业对钛和镍的高进给侧铣的需求不断增长-基合金，”他说。 “传统的刀具路径在这些难加工材料中表现不佳，因此需要开发新的编程策略，不仅要保持效率和生产率，还要减少对刀具磨损的任何负面影响。”
不过，不仅仅是飞机和宇宙飞船制造商在寻找新颖且更有效的刀具路径。 Giraldo 指出，汽车行业不断推动其供应商降低生产成本，这一推动力逐渐影响到切削工具供应商和 CAD/CAM 提供商一样。虽然供应商已在很大程度上迎接挑战，但车间通常很难将这些先进的加工技术应用于旧设备，更不用说抽出时间来测试和验证新工艺了。
探索协同作用
密歇根州特洛伊山高刀具有限责任公司的北美实体铣削产品经理 Jay Ball 对此表示赞同。他说，至少有一半的商店仍然忠实于他们久经考验的、现在已有数十年历史的编程方法，要么是因为他们还不相信今天的编程技术，要么他们的设备根本无法达到更高的性能。
“当您接到阅读杂志文章或观看有关高效加工视频的人的电话时，他们很想尝试一下，这真是一种耻辱，但是然后你到达车间，发现他们的 CNC 设备已经过时，他们的刀架是 ten 岁，你知道有效应用这些策略之一的机会很小，”他说。 “更糟糕的是，也许你无论如何都会试一试，结果会让客户失望，一旦他们得到一台新机器，他们就会避免再次尝试。”
涉及刀具路径的相互依赖关系，切削刀具、刀架和加工中心是业内许多人所忽视的，尽管接受本文采访的每个人都认为这是真实存在的。尽管如此，开发新颖、有效的刀具路径的压力仍然很大。 Ball 表示，如今“几乎所有 CAM 供应商”都在其产品中提供某种形式的高效加工，没有它他们就无法竞争，因此山高刀具及其竞争对手有必要开发同样高性能的切削刀具。
对于 Ball，这以槽数的形式出现，远远超过传统的四刃立铣刀，有五、六、七或九刃luted 版本一应俱全。为高级铣削策略设计和优化的高速、高进给、高效和高性能刀具也越来越普遍，通常采用可变螺距、可变螺旋设计，以减少切削时可能产生的颤振谐波以每分钟数百英寸的速度加工钢铁和高温合金。
扩大规模
尽管 Ball 表示遗憾的是，还有相当大比例的商店尚未加入高效潮流，但他肯定地说随着机械师和程序员越来越熟悉这个概念以及如何应用它，这些策略变得越来越流行。 “每天都有越来越多的人接触到这项技术，一旦他们认识到周期时间减少 40% 或更多是相当普遍的，您就会看到更多人加入进来。”
对此深有体会的人是 Mastercam 开发商 CNC Softwa 的高级市场分析师 Ben Mundre Inc., Tolland, Conn. 他说前面提到的 Mastercam 中的 Dynamic Motion 技术在普及和功能方面继续增长，并补充说“我们在过去一年中引入了各种各样的新刀具路径以及对现有刀具路径的改进，所有这些都旨在提高金属去除率或提高我们的混合和表面处理能力。”
山高刀具的六刃 S638R 以 100 ipm 和 4,000 的进给速率坡走加工 4140 钢工件-rpm 主轴转速。 （由 Seco Tools 提供）Mund 指出，无论机器的使用年限和所使用的刀具类型如何，生产率的提高总是可行的，他表示 Dynamic Motion 几乎是普遍适用的。 “它不会因为您使用的是更便宜的切削工具或低端 CNC 机床而动摇nes，但随着设置变得不那么理想，收益肯定会向下扩展。”
在桶上
他很快指出，虽然他的说法在使用时是正确的用于粗加工、2D 加工和3D 半精加工工作的动态铣削，Mastercam 的“加速精加工”完全是另一种情况。在这种情况下，刀具路径通常需要特定的刀具几何形状才能达到预期的结果。
这方面的一个例子是桶形切削，也称为圆弧段刀具切削。 Mund 指出，Mastercam 与切削刀具制造商积极合作，定义和测试这些刀具和其他“异型刀具”，用于模具制造、医疗加工和航空精加工应用。与传统的表面处理方法相比，这些工具使用户能够“在更短的时间内完成真正高精度的表面处理”。
他解释说，这种门户开放政策 e扩展到所有 Mastercam 的软件产品。 “例如，几年前我们在开发动态运动刀具路径引擎时还与一家领先的切削刀具供应商合作，”他说。 “我们在切屑控制方面遇到了问题，并且在一些内部测试中很快进入了深度，因此我们建议他们对刀具几何形状进行一些调整。”
事实证明，刀具供应商最终添加了其无颤振立铣刀系列的高速尖端。 Mund 和他的团队也学到了一些东西，他们已经将这些东西融入到 Mastercam 的功能中。 Mund 说：“这些都是硬件和软件供应商之间存在协同作用的很好的例子，每个参与者最终都会得到更好的产品。”
伟大的来回
德克萨斯州阿灵顿 Iscar Metals Inc. 的全国铣削产品经理 Thomas Raun 是另一个坚定的合作伙伴anies 制作互补产品。
“应该有一个连续的来回，”他说。 “有时是他们软件的功能推动了我们作为刀具制造商的发展，有时恰恰相反。无论哪种方式，如果这意味着为我们的客户提高生产力，我们完全愿意与 CAM 开发人员和机床制造商等人合作。”
正如山高的 Ball 所提到的，Raun 说最近的一项发展是切削刀具的几何形状——更多的凹槽——直接源于摆线铣削的轻径向啮合和高进给率。 Iscar 将这一想法更进一步，提供了每毫米直径有一个凹槽的整体硬质合金立铣刀，这种经典的“先有鸡还是先有蛋”的刀具大多只对摆线铣削有效。
“当然，一旦你迈出了进入高效的第一步高效铣削，接下来你要寻找的是更大的轴向啮合，以最大限度地去除金属，”他说。 “正因为如此，我们看到切削长度是直径的四倍和六倍的立铣刀——这些工具以前可用，但主要用于利基应用。现在它们相当普遍。不过，这里的挑战在于芯片可能有几英寸长；它们堆积得非常快，很难从加工区清除，因此我们不得不开发带槽口的立铣刀，将切屑分成易于处理的碎片。”Iscar 正在与软件开发人员合作，其他方式也是如此。 Raun 指出多年前创建的包含工具几何形状和切削参数的库，用于包含在各种流行的 CAM 包中。他说，只需点击几下鼠标，就可以放置重要的应用程序数据，因为不再需要手动输入这些值es，它本质上是“防错”工具选择以及进给和速度确定的过程。
尽管如此，Raun 建议对这些值持保留态度。 “程序员通常了解高效铣削所需的更高进给率，但往往会忽视提高表面速度的潜力，”他说。 “一个好的经验法则是在使用 10% 步距时将推荐的切削速度提高一倍，甚至在 5% 时提高三倍。当然，这取决于机床，因为其中很多机床实际上无法达到在这些较高的主轴速度下保持适当切屑厚度所需的进给率，尤其是在较小的零件和复杂的几何形状上。在这种情况下，您最终会导致工具进给不足，从而导致摩擦和过早磨损。”
疯狂
当谈到仅根据进给购买机床时速率和快速移动速度，值得超越 t根据位于北卡罗来纳州夏洛特的 Okuma America Corp. 产品专家经理 Wade Anderson 的电子表格，他说 Iscar 的 Raun 关于进给率的说法绝对正确，这就是为什么当机床买家仅根据他们的购买决定做出购买决定时，这让他“非常疯狂”在比较最大进给速度和快速移动速度等值的图表上。 “在任何情况下，您都无法通过查看电子表格来证明哪种机床最好，”他说。
诚然，比较设备规格是机床评估过程中必不可少的一步，但这不是直到筹码开始飞行，才能真正测试机器的勇气。这只有通过真实的测试切割才有可能，最好使用您的材料，但不一定使用您的切割工具和刀具路径。除非您的车间完全跟上高效铣削曲线的速度，否则任何机器演示都可能（并希望）引入专业您的车间可能不熟悉的编程方法、刀柄和切削工具——如果您要取得成功，这些技术是绝对必要的。
您可以将其视为一个三角形，Anderson 解释说，机床制造商、CAM 系统和切削刀具作为三个同等重要的组成部分。 “显然还有其他变量，如工件夹具和切削液进入加工方程式，但这三个变量往往会激发创新，而其他变量则必须追逐并最终超越，”他说。
对于任何应用利用高进给率、切屑减薄和摆线铣削策略，Anderson 推荐了一种加工中心，该加工中心具有带双接触锥度和端面连接的卓越主轴设计，以及具有高速加工所需的适当质量和排屑特性的机器结构金属去除，以及能够支持极端加工速度的控制。
最后一部分 rei解释了 Raun 之前提到的，仅仅因为您编程了特定的进给率并不意味着机床将永远实现它。 “对于 Okuma 来说，重要的是我们提供一个平台，能够处理 CAM 和刀具供应商为市场带来的任何创新，”Anderson 说。 “这意味着机器控制和伺服系统能够处理动态运动控制带来的大量数据，以及先进的加速/减速和加加速度曲线，使机器能够发挥其最大潜力。”
还有寿命要考虑。观看动态高速铣削演示是一回事；在几年的时间里处理这类工作是另一回事。安德森说，“如果机器质量不够，或者主轴连接不正确，或者控制跟不上，结果将达不到最佳状态。所有变量必须平衡到充分意识到最新技术的潜力，并长期这样做。”
你好老朋友
拥有合适的机床也为曾经被认为合适的切削工具打开了大门仅适用于专业应用。 Martin Dillaman 是宾夕法尼亚州 Saegertown 的 Greenleaf Corp. 的应用工程经理兼项目经理，他说陶瓷属于这一类。
“就在上周，我们正在讨论如何在过去的五到十年内多年来，机床终于赶上了陶瓷切削工具，”他说。 “由于更高的主轴速度和更高的机器刚性，我们可以比过去更有效地应用这些工具。因此，现在不仅更多的商店能够使用我们的产品，我们还有机会进行更多的开发。”
Dillaman 指出了其中的几个开发项目，其中许多是通过 Greenleaf 与客户的合作产生的，他们的 CAM 提供商。这些包括相可以更好地吸收与铣削操作相关的冲击的增韧陶瓷、高剪切可转位刀具、今年晚些时候发布的一系列细齿 Excelerator 立铣刀，甚至还涉足硬质合金切削刀具，采用公司的 Hushcut 减震几何结构.
“我们确实看到转向高性能铣削策略的客户数量在增加，我们正在尽我们所能为他们提供支持，”他说。 “我们将与他们的程序员和机械师坐下来，帮助他们为他们正在切割的任何材料和他们使用的任何软件开发最佳加工方法，即使这意味着要求我们的工程部门提供定制解决方案。现在很多商店都在挑战极限，我们的工作就是让他们取得最大的成功。”
