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数控加工工艺性及Cimatronit软件的工艺特点（二） |
四、残留区域加工工艺
加工是针对毛坯进行的。在CAM软件中，加工前都需要定义一个毛坯，用于和零件比较确定加工对象。原始毛坯比较容易确定，问题是刀具在加工之后留下的毛坯难以确定。在实际加工中，经常采用先用大刀具加工以获得较高的加工效率，后用小刀具加工以获得较高的精度的工艺方法。大刀具在刀路的拐角处，型面的交接处，曲面的凹陷处，狭窄的沟槽间等部位都会因刀具切削不到而形成残留下来的未加工区域。这些区域依靠人工交互定义非常困难，其大小形状很难精确描述，且分布凌乱。因此，对残留毛坯的自动定义，也是CAM软件重要的技术指标之一。
Cimatronit软件具有自动定义残留毛坯的能力，任何一次加工后的形状都能作为下一次加工的毛坯，并能输出形成一个毛坯文件，这个功能对几个人同时并行工作非常有用。
有了上述功能，编程员能够非常轻松地编写出高效率的对残留区域加工的程序。例如，以大小两把刀具用等高切削作粗加工，所要做的工作就是，把大刀具做好的程序，复制后进行编辑，打开使用毛坯(With Stock)选项，在Servers中更换刀具，重新执行一遍即可。这个过程无需定义任何加工区域，就能实现对未加工区域的加工，不会产生空走刀。对图9所示的零件进行粗加工后，换一把小刀具加工的情况。因为是把上次加工后留下的形状作毛坯，因此，刀具只在未加工的区域产生刀轨，其他地方就不会加工了。
Cimatronit软件除了上述基于残留毛坯概念的加工方法外，还有一种直接做清根加工的方法也很有特色，其加工的工艺策略是：用两把刀具的直径来判断出未加工区域后，进而对区域斜率进行分析，并将加工区域分为垂直区域和水平区域，对垂直区域采用螺旋式加工，对水平区域作水平环切。这种加工方法对提高零件表面光洁度，延长刀具寿命非常有利。
五、高速切削工艺
在高速切削中，由于刀具运动速度快，切削量小，行距密，刀具运动变向问题特别突出。如果刀具轨迹在高速运动中有方向突变情况产生，易引起机床急停和急启，这对机床本身精度、刀具寿命、工件精度都是极为不利的。一般软件都只考虑了在环切方式下增加圆弧过渡的方式，这是一种常用的方式。Cimatronit软件除采用这个方式外，还采用了环切方式下相邻两个轨迹间的平滑过渡，以及行切方式下的平滑过渡，这种过渡有三种方式。采用这种方式后，即使行距很小，刀具也能顺利地变向，并始终保持在相同的运动速度之下，因此特别适合精密曲面的高速加工。结合前面提到的下刀方式、等高切削粗加工，可以看出，Cimatronit软件是较为理想的高速切削加工编程软件。
六、编程模板
前面提到，传统的机加工工艺和人员的经验有很大的关系。同样，数控加工和编程人员的经验也有很大关系，功能齐全的CAM软件，并不能保证编制出合理的加工程序，因为，针对具体的零件，CAM软件不可能知道怎样加工是最合理的，CAM软件只是提供了各种各样加工工艺策略，如何来组织规划加工顺序，如何来设置大量的工艺参数、切削参数，还是要靠编程人员的干预来交互进行的。任何一个不合理的设置都会造成加工过程的不合理，而这些内容仅通过在计算机上进行切削仿真模拟是无法检查出来的。
Cimatronit软件的模板技术较好地解决了这一问题，通过定制模板可以将经过加工验证认为是正确有效的程序（包含多个工步和所有参数）存成文件以备重用，当要进行同类零件加工时，只需调用模板文件就可方便地得到正确合理的加工程序。模板的意义在于可以共享专家水平的知识和经验，关键在于挖掘企业内部的技术资源和潜力，在模板中不断注入编程员、工艺师、技术工人的知识、经验和习惯，建立起规范的数控加工工艺过程，为强化企业生产管理、为实施PDM打下良好的工艺技术基础。
七、结束语
数控加工工艺还包括加工原点的确定、工序的划分、加工路线的确定、刀具的选择与使用和切削用量的选择等具体内容，本文上面提到的几点都是基于功能齐全的CAM软件之上的数控加工工艺技术。这些技术是数控加工所独有，也是靠CAM软件才能实现的。
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