在耗時的CNC精加工過程中，如何提升加工效率是特別有意義的話題。如果告訴你，有一種加工方法可以將零件的精加工時間從60分鍾縮短到4分鍾，你或許以為是在開（kāi）玩笑（xiào）！今天（tiān）將給大家介紹Mastercam 的超（chāo）弦精加工技（jì）術，其使用的創新刀具與加工策略，可大幅（fú）提高精加工效率，充分釋放出CNC加（jiā）工超乎（hū）常規的潛力。
整體精加（jiā）工時間節約了 93%：
工序 1
若使用球刀，精加工時（shí）間：30分鍾
使超弦精加工技術，精加工（gōng）時間：3分（fèn）鍾
工序 2
若使用球刀，精加工時間：60分鍾（zhōng）
使用超弦精加工技術，精加工（gōng）時間：4分鍾
超弦精加工實際切削案例
超弦精加工技術如何提升精加工效率？
CNC精加工的目的是保證工件的最終尺寸精度和表麵質量。而精加工的表（biǎo）麵質（zhì）量，很大程（chéng）度（dù）取決於加工（gōng）後留下的殘脊高（gāo）度（dù）。
殘脊高度是指加工中刀具通過兩條相鄰（lín）刀具路徑之後，殘留材料凸起（qǐ）部分（fèn）的最大高度，如下圖所示。
如何減小殘脊高度？
一個可行的方（fāng）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數量和密度，增加了精加工的時間。
另一個可行的方法是使用更（gèng）大的刀具。因為刀具半徑（jìng）越大，與材料接觸時（shí）接觸點上的弧度越大。在相同刀路密度下，得到的殘脊高度約小。用大半徑的刀具可以減小殘脊高度（dù），達到更好的表麵質量，但很多工件需要精加工的（de）地方，間隙狹小不能用大半徑刀具加工。
大（dà）圓弧刀具與超弦精（jīng）加工技術
大圓弧刀具是一類新型（xíng）的銑（xǐ）削刀（dāo）具。使用大圓弧刀具（jù）則可以用更大的步（bù）進量來達到同樣的表麵質量。刀路編程是有效使用大圓弧（hú）刀具的關鍵，在刀路中控製刀具以適當的（de）角度與工件輪廓形狀進行精確擬合，可以在保證表（biǎo）麵質量的前提下大幅減少加工循（xún）環（huán）時間，這就是Mastercam的超弦精加工（gōng）技術。
使用球刀與大圓弧刀具加工對比
球刀的（de）優點是在使用（yòng）時不用考慮刀（dāo）尖形狀與工件表麵形狀的齧合角度（dù），無（wú）論使用何種（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證精加工表麵質量，被加工表麵較大時，加工（gōng）時間會變的（de）非常長。
通（tōng）過使用比球刀大的多的刀尖圓弧，也就是使用錐（zhuī）度型式或橢圓型式刀具，在不增加刀路密度的情況下可（kě）以減小殘脊高度，在（zài）更少的時（shí）間內可以完成質量更高（gāo）的精（jīng）加工。
超弦精加工（gōng）中應該選用怎樣的（de）編程策略？
Mastercam的超弦（xián）精加工技術是對於使用圓弧刀具進（jìn）行高效精加工的編程（chéng）解決方案。可以針對各種形狀的大圓弧刀具，基於刀具形（xíng）狀，通過特殊刀路算法，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具的外形進行高精度高效率的精加工。
要想以超弦（xián）精加（jiā）工方式使用大圓弧（hú）刀具進行精加工，應該選擇怎樣的刀路策略進行編程呢？
3 軸加（jiā）工：
在普通 3 軸加工中（zhōng），因為機床軸運動簡單，可以利（lì）用超（chāo）弦精加工進行一（yī）些側壁（bì）和陡峭區域（yù）或頂麵（miàn）平緩區域的精加工。推薦（jiàn）選用圓桶形式和錐度形式的圓弧刀具（jù），使用 Mastercam 3D精加工中的等高（gāo）策略和平（píng）行策略進行超弦（xián）精加工。
在（zài）刀具管理器中選擇圓桶形式刀具；在刀具定義頁麵，設置圓桶刀具的各項外（wài）形參數。
這裏定義的刀具外形設置的參數，會直接（jiē）影響到刀路運算結果。最穩妥的方式，還是直（zhí）接導入（rù）刀具廠商提供的刀具模型。
隨後，使用等高策略生成刀路：
通過切削驗證（zhèng）可以看到（dào），Mastercam 生成的超弦精加工刀路，利用了刀具的大（dà）圓弧，以比使用球刀大的多步距，高效的（de）進行精加工。
案例二：
在這個案例中，選用圓桶（tǒng）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，充分利用了圓桶刀具的大圓弧進行（háng）精加工。
3+2 定麵加工
在 3+2 定（dìng）麵的環境中進行超（chāo）弦精加（jiā）工，同（tóng）樣推薦使（shǐ）用（yòng）等高與平行策略。與單純的 3 軸加工不（bú）一樣（yàng）的是，3+2 定麵加工中，需要選擇合（hé）適的刀具（jù）平麵，使刀具的圓弧在（zài）刀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（jī）床運動（dòng）的角度靈活，是超弦精加工的主（zhǔ）要應用領域。在五軸加工（gōng）中，推（tuī）薦使用平（píng）行和漸變加工策略。
以五軸聯動方式進行超弦精加工，其關鍵（jiàn）點（diǎn）是控製刀（dāo）軸，使刀具以穩定合適的圓弧切點與材料接觸。
加工視頻 ▼
總結（jié）
超弦精加工適用（yòng）於3軸加工、3+2軸定麵加工、五軸聯（lián）動（dòng）加工。
3軸加工中推薦（jiàn）使用等高、策略和平行、策略。
3+2軸加工的關鍵點是選擇合適的刀具平麵，使刀具的圓弧（hú）在刀路中以穩定的切點與材料接觸。
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點與材料（liào）接觸。五（wǔ）軸聯動加（jiā）工推薦使用平行和漸（jiàn）變（biàn）加工策略。
