微銑削發(fā)展趨勢展望

從2003年4月開始，在歐洲金融共同體的支持下，一個技術研究組織（CRAFT）歷時長達24個月，開始對微型塑料組件的注射模具的微銑削（Micro Milling）項目進行研究。在Fraunhofer Institute of Production Technology（IPT），該項目涉及到從技術提供到微型加工整個過程，參與研究者包括CAD/CAM軟件供應商（Cimatron Gmbh）、銑削機床商（Kern）、刀具制造商（Magafor）以及模具制造商（Promolding B.V.，Structoform,和MMT AG），模具材料硬度達到53HRC，微型模具銑削的精度＜5μm，曲面粗糙度Ra＜0.2μm。

測試項目使用了為工模具行業(yè)提供CAD/CAM集成解決方案的Cimatron E軟件，Cimatron使用了實體曲面混合建模技術，其ACIS內核技術提供了高達1nm的內部精度。

如果導入的產品數據模型質量不好，必須在CAM操作之前進行修復。一些小的孔或者縫隙可能導致最終的加工工件質量低。與單純實體建模不同，Cimatron的混合建模擁有“為制造而設計”的功能，用來修復幾何模型，通過各種曲面功能融合縫隙并變成實體。

Magafor為此項目提供特殊的刀具，刀具直徑最小達50μm，為了順利完成切削，主軸轉速達到160000rpm。為了降低風險，防止換刀過程中產生的不連續(xù)的微型曲面，Cimatron E提供了多種加工策略。NC策略中支持斜線或螺旋下刀保證刀具最大限度的光滑和連續(xù)地進入工件。

加工過程中通過應用高速切削（HSC）策略獲得均勻一致的刀路，并使用了毛坯殘留知識防止斷刀，以對微型型腔進行開粗加工。

在這個項目中使用了多種精加工策略進行測試。并發(fā)現基于曲面的NC策略有時會產生不均勻的刀路，通過使用3D步距策略接合HSC，獲得了更好的效果。同時Cimatron E也提供了在曲面上定義U－V方向的銑削策略，這一點證明是對于微銑削最合適的精加工策略。通過對微型轉子進行U－V方向加工，產生測試型腔并獲得了很高的加工精度。

要獲得好的加工質量必須選擇正確的加工策略，但是刀路軌跡要通過后處理產生機床代碼。為了光順刀路，加工機床控制系統(tǒng)同時支持直線和樣條運動，同時使用縮放用來提高精度；工件的幾何形狀通過放大到大尺寸用來計算刀路軌跡，然后在后處理過程中縮回原來的大小。

為了以更加友好的用戶界面獲得這種縮放，Cimatron E的下一個版本將會支持無縫縮放計算環(huán)境，在計算環(huán)境中按照放大的進行計算，而對任何輸入或輸出包括模型、視圖、仿真、NC報告、G代碼都不會從產生任何影響。

(源自：中華機械網)