基于UG的航空发动机叶盘的五轴高速切削CAD/CAM(5)
切削速度V m/min
图1-2 金属材料各不相同时，铣削速度范围
高速铣削一般采用高的铣削速度，适当的进给量，小的径向和轴向铣削深度，铣削时，大量的铣削热被切屑带走，因此，工件的表面温度较低。随着铣削速度的提高，铣削力略有下降，表面质量提高，加工生产率随之增加。但在高速加工范围内，随铣削速度的提高会加剧刀具的磨损。由于主轴转速很高，切削液难以注入加工区，通常采用油雾冷却或水雾冷却方法。图 7所示为铣削速度对加工性能的影响。
图1-3 高速铣削的特点
高速铣削加工相对与普通铣削加工具有如下特点：
① 高效
高速铣削的主轴转速一般在15000r/min~40000r/min,最高转速可达到100000r/min。例如在铣削钢材是，其铣削速度大约为30000r/min，比传统铣削加工高出5~10倍。
② 高精度
高速铣削加工精度一般可以达到10μm，有时精度还要更高。
③ 高的表面质量
由于高速铣削是工件温度上升比较小，因此工作表面不存在变质层及微小裂纹，热变形也较小。最好的表面粗糙度Ra小于1μm，减少了后续磨削加工以及抛光的工作量。
④ 可加工高硬度材料
可铣削洛氏硬度约为52的钢材，铣削的最高洛氏硬度可达60。
通过以上描述，高速铣削加工利用其有点在模具制造加工中正得到了比较广泛的应用，并开始逐步替代部分磨削加工和电火花加工。
1.2.3 CAD/CAM
CAD（Computer Aided Design），即计算机辅助设计，在数控加工过程中是一种生产辅助工具。它将计算机高速而精确的运算功能、大容量存储和处理数据的能力，丰富而灵活的图形、文字处理功能与设计者的创造性思文能力、综合分析及逻辑判断能力结合起来，形成一个设计者思想与计算机处理能力紧密配合的系统，大大加快了设计进程。CAD技术包括下列功能：几何建模、参数建模，计算分析、模拟装配，强度分析，仿真与实验、绘图及技术文档生成、工程数据库的管理和共享。
CAM（Computer Aided Manufac-turing），即计算机辅助制造。CAM概念是指从产品的设计到加工制造的中的一切生产准备活动。应用于数控机床加工中指的是数控程序的编制，包括刀具路径的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及NC程序的生成等。目前较为主流的CAD/CAM软件主要分为以下几类：
① 设计软件
近年来随着一些制图软件在工业方面的应用与普及，机械设计过程也发生了革命性的改变，如现在的徒手绘图只出现在前期的轮廓勾勒中，而在产品的设计过程中，尺规作图全部被CAD软件代替。CAD软件也由传统的点、线2D制图发展成为线、面、体的3D制图。2D制图软件只能表达出点、线信息，对零件的面、体信息不能表达，进而要分析零件的面、体信息就要靠其他的计算手段获得，设计师对某一产品的体信息，如质心、惯性矩等不得不需通过计算得到，3D设计软件的出现使得这一计算过程变得非常容易，只需要通过软件分析即可得到，大大提升了设计效率。
② 制造软件
通常指CAM软件，是以已有的CAD图形来生成执行语言。执行语言分为ATL语言和NC语言，ATL语言由CAM产生，用来说明刀具轨迹的一种描述性语言，并且可以在CAM软件里逐行进行加工仿真模拟。NC语言是由后处理器产生，是实际输入机床的加工语言。大部分的制造软件也具有建模绘图功能。根据制造对象不同分为二文（点、线信息），二文半（线、面信息）和三文（实体信息）的CAM软件。由制造软件生成标准的NC执行程序，这个过程主要包括设置加工环境，加工工序，生成轨迹文件，及后置处理等。然后将NC执行程序送入机床，机床按照指令自动加工出来。