在耗時（shí）的CNC精加工過程中，如何（hé）提升加工效率是特別有意義的話題。如果（guǒ）告訴你，有一種加（jiā）工方法可以將零件的精加工時間從60分鍾縮短到4分鍾，你或許以（yǐ）為是在開玩笑！今天將給大（dà）家介紹Mastercam 的超弦精加工技術，其使用的創新刀具與（yǔ）加工策（cè）略，可大幅提高精加工效率，充分釋（shì）放出CNC加工超乎常規（guī）的潛力。
整體精加工時間節約了 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（jīng）加（jiā）工時間：3分（fèn）鍾
工序 2
若使用球刀，精加工時間：60分鍾
使（shǐ）用超弦精加工技術，精加工時間：4分（fèn）鍾（zhōng）
超弦精加工實際切削案例（lì）
超弦精（jīng）加工技術如何提升精加工效率？
CNC精加（jiā）工的（de）目的是保證工件的（de）最終尺寸精度和表麵質量（liàng）。而精加工（gōng）的表麵質量，很大程度取決於加工後留下的殘脊高（gāo）度。
殘脊高度是指加工中刀具通過兩條相鄰刀具路徑之後，殘留材料（liào）凸起部分的最大高度，如下圖所示。
如何減小殘脊高（gāo）度？
一個可行的方法（fǎ）是減小步距，減小相鄰刀路之間（jiān）的距離（lí）。但這意味著（zhe）增加了單位麵積中的刀路數（shù）量和（hé）密度，增加了精加工的時間（jiān）。
另一個可（kě）行的方法是（shì）使用更大的刀（dāo）具（jù）。因為刀具（jù）半徑越大，與材料接觸時接觸點上的弧度越大。在相（xiàng）同刀路密度下，得到的殘脊高（gāo）度約小。用大半徑的刀（dāo）具可以減小殘（cán）脊高度（dù），達到更好的表（biǎo）麵質量，但很多工件需要（yào）精加工的地方，間隙狹小不能用大半徑刀（dāo）具加工。
大圓弧刀具與（yǔ）超弦精加工技術
大圓弧刀具是（shì）一類新型的銑削刀具。使用大圓（yuán）弧刀具則可以用（yòng）更大的步進量來達到同樣的表麵質量。刀路編程（chéng）是有效使用（yòng）大圓弧刀具的關鍵，在刀（dāo）路中控製刀具以適當的（de）角度與工（gōng）件輪廓形狀進（jìn）行精確（què）擬（nǐ）合，可以在保證表麵質量的前提下大幅減少加工循（xún）環時間，這就是（shì）Mastercam的超弦精（jīng）加工技術。
使用球刀與大圓弧刀具加工對比
球（qiú）刀的優點是在使用時不用考慮刀尖形狀與工件（jiàn）表麵形狀的（de）齧合角度，無論使用（yòng）何（hé）種（zhǒng）角度，刀尖接觸點的形狀始終是圓形。但是，球刀需要較小的步進增量來保（bǎo）證精（jīng）加（jiā）工表麵質量，被加工表麵較大時，加工時間會變的非常長。
通過使用比球刀大的多的刀尖（jiān）圓弧，也就是（shì）使用錐度型式或橢圓型式（shì）刀具（jù），在不增加刀路密度的情況下可以減（jiǎn）小殘脊高（gāo）度（dù），在更少（shǎo）的時間內可以完成質量（liàng）更高的精加工。
超弦精加工中應該選用怎樣的編程策略？
Mastercam的超弦（xián）精加工技術是對於使（shǐ）用圓弧刀（dāo）具（jù）進行高效精加工的編程解（jiě）決方案。可以針對各種形狀的大圓（yuán）弧刀具，基於刀具形狀，通過特殊（shū）刀路算法，對加工過程中的刀具接觸點進行（háng）動（dòng）態補償，可以充分利用（yòng）圓弧刀（dāo）具的（de）外形進行高精度高效率（lǜ）的精加工。
要想（xiǎng）以超弦精加工方式使用（yòng）大圓（yuán）弧刀具進（jìn）行精加工（gōng），應該選擇怎樣的刀路（lù）策略進（jìn）行編程（chéng）呢？
3 軸加（jiā）工：
在普（pǔ）通 3 軸加工中，因為（wéi）機床軸運動（dòng）簡單，可以利用超弦精加工進行一些側壁和陡峭區域或頂（dǐng）麵平緩區（qū）域的精加工。推薦選用圓桶形式和錐度形式的圓弧刀具，使（shǐ）用 Mastercam 3D精加工中的等高策略和平行策（cè）略進行超弦（xián）精加工。
在刀具管理器中選擇（zé）圓桶形式刀具；在刀具定義頁麵，設置（zhì）圓桶刀具的各項外形參數。
這裏定義的刀具（jù）外形設置（zhì）的（de）參數，會直接影響到刀路（lù）運算結果。最穩妥的方式，還是直接導入刀（dāo）具廠商提供的刀具模型。
隨後（hòu），使（shǐ）用等高策略生成刀路：
通過切削驗證（zhèng）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（yòng）球刀（dāo）大的多步距，高效的進行（háng）精加工。
案例二：
在這個案例中，選用圓桶形式圓弧刀具使用等高策略進行加工。仔細觀察生成的超弦精加工刀路，充分利用（yòng）了圓桶刀具的大圓弧進行精加工。
3+2 定麵加（jiā）工
在（zài） 3+2 定麵的環境中（zhōng）進行超弦精加工（gōng），同樣推薦使用等高與平（píng）行策略。與單純（chún）的 3 軸加工不一樣的是，3+2 定麵加工中，需要選擇合適的刀具平麵，使刀具的圓弧在刀路中以穩定的切（qiē）點與（yǔ）材料接觸。
五軸聯動加工
五軸聯動加工機床運動的角度（dù）靈活，是超弦精加工的主（zhǔ）要應用領域。在（zài）五軸加工中，推（tuī）薦使用平行和漸變加工策略。
以五軸聯動方（fāng）式（shì）進行超（chāo）弦精加工，其關鍵點是控製刀軸，使刀具以（yǐ）穩定合適的圓弧切點與材料接觸。
加工視頻 ▼
總結
超弦精加工適用於3軸加工、3+2軸定麵加工（gōng）、五軸聯動加工。
3軸加工中推薦使用等（děng）高、策（cè）略和（hé）平行、策略。
3+2軸加工的關鍵點（diǎn）是選擇合適的（de）刀具平麵，使刀具的圓弧在刀路中以穩定（dìng）的切點與材料接（jiē）觸。
五軸聯動加工的關鍵（jiàn）點是控製刀軸，使刀具以穩定合適的圓（yuán）弧切點（diǎn）與材料接觸（chù）。五軸聯動加工推（tuī）薦使用平行和漸變加工策（cè）略。
