一種基于數控銑的字符雕刻方案

翟建偉

（中國空空導彈研究院，河南 洛陽471000）

0 引 言

隨著現代工業的發展，質量控制在產品制造過程中占據著越來越重要的地位，為了提高產品的可追溯性，往往對制造過程采取編碼控制，這就需要在產品的表面標記字符。由于產品加工的過程往往比較復雜，經常會遇到不適宜使用涂料進行標注的情況，此時采用去除材料的方法標注就成為解決方案之一。本文僅反對去除材料的方法進行簡要的介紹，并詳細闡述一種基于數控加工的字符打標方案。

1 常用標記方法

目前常用的標記方法主要有激光打標和手工打標。

激光打標是使用激光打標機在產品的表面通過燒蝕去除部分材料，從而在零件表面做出標記。該方法的優點是標記美觀，系統柔性好，可適用于多種表面，不足之處是需要專門購置激光打標機，成本投入高。

手工打標是采用電烙筆或鋼印在產品表面燒蝕或敲擊，從而做出標記的方法。該方法的優點是成本低，易實現。不足之處是印記不美觀，柔性差，且有部分材料表面不適用該方法，使用鋼印敲擊的過程中還可能對產品質量造成影響。

基于以上兩種方法各有優缺點，下面介紹一種通過數控銑加工字符的雕刻方案。

2 機械加工方案

該方案的機械加工部分是基于數控銑加工設計的，數控銑床可以在數控程序的控制下按精確的軌跡走刀，如果數控程序的走刀軌跡是所要加工的字符，那么刀具在零件表面也會被劃出相應的字符。需要注意的是在使用該方法時要注意刀具的選用，由于刀具要在零件表面連續滑動，加工刀具直徑以小為宜，因此一般情況下選用剛度好的中心鉆較為合適，如沒有中心鉆也可選用小直徑的立銑刀，應嚴格避免使用剛性差的鉆頭作為加工刀具。

3 數控程序編制

該方案的核心部分為數控程序的編制。由于所要加工的內容為字符，手工編程根本無從談起，因此必須借助于計算機輔助編程。雖然很多三維設計軟件的CAM 模塊并沒有提供文字雕刻的功能，但通過其他功能也能實現該目的，這里介紹一種基于UG CAM 的編程方法。本文中UG 的版本為UG NX4.0。

UG 軟件在CAM 模塊中提供了多種編程方式，“mill_contour”類型中的子類型“FIXED_CONTOUR”模塊就可以實現該編程功能，如圖1。

在“FIXED_CONTOUR”的選項卡中，包含有多種驅動方式可供選擇，要雕刻字符，可將字符看做是曲線的集合，因此選用“曲線/點”的驅動方式。在點擊驅動方式欄右側的扳手符號后，軟件會彈出“曲線/點選擇”選項卡，此時用鼠標在模型中拾取要雕刻的字符即可。要特別注意“局部抬刀直至結束”項的勾選，若沒有勾選此項，則程序在字符一筆結束之后到下一筆之前不會抬刀，會造成啃刀現象，因此要特別注意勾選此選項，如圖3。

點擊“確定”鍵后，軟件會自動跳轉回“FIXED_CONTOUR”選項卡，此時直接點擊選項卡下部的“生成”按鈕，軟件就會自動按照模型中的內容生成相應的導軌。在“生成”鍵的右側還有“確認”鍵（），除了可以確認生成的導軌外，還可以對生成的導軌進行仿真，確認工作是否正確，如圖4。

只需進行簡單的幾步操作，軟件就可以將模型中的字符生成相應的數控程序，將該數控程序輸入機床進行加工，即可雕刻出相應的字符。

圖1 加工類型選擇

圖2 驅動方式選擇

圖3 “曲線/點選擇”選項卡

圖4 生成刀軌

4 效果分析

使用該方法雕刻出的字符既具有激光雕刻外形美觀、柔性好、適用性強的優點，成本優勢又十分突出。在如今數控銑加工已經越來越普遍的情況下，該方案不失為字符雕刻的一個較好的解決方案。