在耗時的CNC精加工過程中，如何提升加工效率是特別有（yǒu）意義的話題。如果告訴你，有一（yī）種（zhǒng）加工方法可以將零件的精加工時間從60分鍾縮短（duǎn）到4分（fèn）鍾，你或許以為是在（zài）開玩笑！今天（tiān）將給大（dà）家介紹（shào）Mastercam 的超弦精加工技術，其（qí）使用的創新刀具與加（jiā）工（gōng）策略，可大幅提高（gāo）精加工效率，充分釋放出CNC加工超乎（hū）常規的潛力。
整體精（jīng）加工時間節約了 93%：
工序 1
若使用球刀，精加工（gōng）時間：30分鍾
使超弦精加工技術，精加工時間：3分鍾（zhōng）
工序 2
若使（shǐ）用球刀，精加工（gōng）時間：60分鍾
使用超弦精（jīng）加工技術，精加工時間：4分鍾
超（chāo）弦精加工實際切削案例（lì）
超弦精加工技術如何提（tí）升精加（jiā）工效率？
CNC精（jīng）加工的目的是保證（zhèng）工件的最終（zhōng）尺寸精度和表麵質量。而精加工的（de）表麵質量，很（hěn）大程度取決於加工後留下的殘脊高度。
殘脊高度是指加工中刀具（jù）通過兩條相鄰刀具路徑之後，殘（cán）留（liú）材料凸起部分的最大高度，如下圖所示。
如何減小殘脊高度？
一個（gè）可行的方法是減小步距，減小相鄰刀路之間的距離。但這（zhè）意味著增加了單位麵積中的刀路（lù）數量和密度，增加了精加工（gōng）的時間。
另一個可行的方法是（shì）使（shǐ）用更大的刀（dāo）具。因為刀（dāo）具半徑越大，與材料接觸時接觸點上的弧度越大。在相同刀路密度下，得（dé）到（dào）的殘脊（jǐ）高度約小。用大半徑的刀具可以減小殘脊高度，達到更好的表麵質量，但很多工件需要精加（jiā）工的地方，間隙狹小不能用大半徑刀具加工。
大圓弧（hú）刀具與超弦精加工技（jì）術
大圓弧刀具是一類新型（xíng）的銑削刀具。使用大圓弧刀具則可（kě）以用更（gèng）大的步進量來（lái）達到同樣（yàng）的表麵質（zhì）量。刀路編程是有效使用大圓弧刀具的關鍵，在刀（dāo）路（lù）中控製刀具以適當的角度（dù）與（yǔ）工件輪廓形狀進行精確擬合，可以在保證表麵質量的前提下大（dà）幅（fú）減少加工循（xún）環時間，這就是Mastercam的超（chāo）弦精加工（gōng）技術。
使用球（qiú）刀與大圓弧刀（dāo）具加工對（duì）比
球刀的優點是在使用（yòng）時不用考慮刀尖形狀與（yǔ）工件（jiàn）表麵形狀的齧合角（jiǎo）度，無論使用何種角度（dù），刀尖接觸點（diǎn）的形狀始終是圓形。但是，球刀需要較小的步進增量來保證精加工表麵質量，被加工表麵較大（dà）時，加工時間會變的非常長。
通過使用比球刀大的多的刀尖圓弧，也就是使用錐（zhuī）度（dù）型式或（huò）橢圓型式刀（dāo）具，在不增加刀路密度的情況（kuàng）下可以減小殘脊（jǐ）高度，在更少的（de）時間內可以完成質量更高（gāo）的精加工。
超弦精加工中（zhōng）應該選用怎（zěn）樣的編程策略？
Mastercam的（de）超弦精加工（gōng）技術是對於使用（yòng）圓弧刀（dāo）具進行高效精加（jiā）工的編程解決方案。可（kě）以針對各種形狀的大（dà）圓弧刀具，基於刀具形（xíng）狀，通過特殊刀路算法（fǎ），對加工過程中的刀具接觸點進行動態補償，可以充分利用圓弧刀（dāo）具的外形進行高精度高效率的精加工。
要想以超弦精加工方式使用大圓弧刀具進行精加工，應該選擇怎樣的刀路策略進行編程（chéng）呢？
3 軸（zhóu）加工：
在（zài）普通 3 軸加工中，因為機床軸運動簡單，可（kě）以利用超弦精加工進行一些（xiē）側壁和陡峭區域或頂麵平緩區域的精加工。推薦選用圓桶形式和錐（zhuī）度形式的圓弧刀（dāo）具，使用（yòng） Mastercam 3D精加工中的等高策略和平行策略（luè）進行超弦精加工。
在刀具（jù）管理器中（zhōng）選擇圓桶形式刀具；在刀具定義頁麵，設（shè）置圓桶刀具的各項外形參數。
這裏定義的刀具外形（xíng）設置的參數，會直接影（yǐng）響到刀路運算結果（guǒ）。最穩妥的方式，還是直接導入刀具廠商提供的刀具（jù）模型。
隨後，使用等高策略生成刀路：
通過切削驗證可以看到，Mastercam 生成的超弦精加工刀路，利用了刀具的大圓弧，以比使用球刀大的（de）多步距，高效的（de）進行精加工。
案（àn）例二：
在這個案（àn）例中，選用圓桶形式圓弧刀（dāo）具使用（yòng）等高策略進行（háng）加（jiā）工。仔細（xì）觀察生成的超弦精加（jiā）工刀路，充分（fèn）利用了圓桶刀具的大圓弧進（jìn）行（háng）精（jīng）加工。
3+2 定麵加工
在 3+2 定麵的環境中進行超弦精加工，同樣推薦使用（yòng）等高與平行策略。與單純的 3 軸加工不一樣（yàng）的是，3+2 定麵加工中，需要選擇合適的（de）刀具平麵，使刀（dāo）具的圓弧在刀（dāo）路中以穩定的切點與材料接觸。
五軸聯動加工
五軸聯動加工機床運動的角度靈活，是超弦精加工的主要應用領域。在五軸加工中，推薦使用平行和漸變加工策略。
以五軸聯動方式進行超（chāo）弦精加工，其（qí）關鍵點是控製刀軸，使刀具以穩定合適（shì）的圓弧（hú）切點與材料接觸。
加工視頻 ▼
總結
超弦精加工適用於3軸加工、3+2軸定麵（miàn）加工、五軸聯動加工。
3軸加工中推薦使用等（děng）高、策略（luè）和平行、策略（luè）。
3+2軸加工的關鍵點是（shì）選擇（zé）合適的刀具平麵，使刀具的（de）圓弧在刀路中以穩定的切點與（yǔ）材料接（jiē）觸。
五軸聯動加工的關鍵點是控製刀軸，使刀具以穩定合適的圓弧切（qiē）點與材料接觸。五軸聯動（dòng）加工推薦使用平行和漸變加（jiā）工策（cè）略。
