淺談數控銑床的編程與操作

朱高興 聶高勝（江西師范高等專科學校 江西鷹潭 335000）

淺談數控銑床的編程與操作

朱高興 聶高勝（江西師范高等專科學校 江西鷹潭 335000）

本文主要從數控銑床的編程與操作兩個方面進行研究分析，結合學校學生實際學習情況及通過跟一些專業教師及企業工程師交流的意見，指出了一些學生在學習過程中容易出錯的地方，另外根據實際操作經驗總結了一些好的編程思路，最后也為拓展數控銑床的加工范圍，自動編程探索了一個方向。

數控銑床；編程；對刀

隨著數控技術的應用越來越廣泛，很多大中專院校都開設了《數控編程與操作技術》這門課，都加強了學生實踐操作能力的培養，特別是數控銑床，比較經濟，功能相對比較強大，應用比較廣泛，同時又因與加工中心的結構上來看，主要區別就是一個有刀庫，另一個沒有刀庫，當然換刀指令也是沒有的。我想重點談一下如何學好數控銑床，同時利用現代數控自動編程技術擴展數控銑床的功能。

對于數控機床來說，很多人認為只要編好程序對好刀，按下“循環啟動”就開始加工了。對于大工廠的流水線來說，連刀都對好了，直接加工，工人主要工作內容就是裝夾和拆卸工件，同時掌握一些基本的機床維護和一些檢測工具的使用就可以了。對于這種工位來說，要求還是比較低的。但對于一些小企業或產品更新比較快的，這就需要頻繁更換程序，對編程能力要求比較高。要編出好程序，其實也是比較難的，特別是對學生來說，大都要求手工編程。編程首先要了解工件的材料及各種性能。根據零件的外形結構特及加工要求，進行工藝路線的規劃，是否要分粗加工、半加工或精加工，設置更適合的切削參數，有些可以取經驗值，而有些需要不斷調整切削參數來尋找更好的切削參數。其次，就是尋找合適的編程原點。對于學生在學習過程中，為了提高學生操作難度及加工精度，常常是進行四面對中，以面的中心為編程原點，主要是對方塊料來說的。零件的長方向X軸方向，短方向為Y軸方向，因為機床左右行程更長，前后Y方向行程比較短，這樣安裝更能充分發揮機床的最大加工工件。Z軸方向跟機床方向一致。對于程序頭一般要進行機床初始化處理，常用指令為G90G17G20G54G40G49G80，取消各種刀補及循環功能，否則前面操作的信息不去除，可能會影響后面機床的操作。后面就是確定下刀點，這也是比較關鍵的，下刀點沒選好可能會建立刀補失敗或過切零件。找對刀點，一般是要進行斜線進刀原則，因為有些機床必須斜線才能建立刀補，平行于X、Y軸走直線往往刀補建立會失敗，稍不注意可能會過切工件而使工件報廢。另外，找對刀點還要考慮離工件的距離是多少，太遠了空行程太多，切削效率下降，距離太短，刀補可能還沒建立完成就進行工件切削加工了，這樣也會使零件報廢。這種距離一般有經驗公式的，當然不是絕對的，距離大一點也不要緊。對于工件的粗、精加工也有很多方法，前提是不改變加工程序，改變刀補的大小值，或者直接修改刀具參數里面的磨耗值大小也可以直接進行粗精加工，但要注意刀補是大還是小，磨耗值是正是負，不要搞錯方向了。這些方法都是很好的精加工或半精加工的方法，但很少有人會利用這種方式去加工。對于編程來說主要是注意這些，其他的都是根據輪廓進行編程就是了。

對于機床操作這一塊，首先要克服操作機床的恐懼感。數控銑床快行程速度塊，切削力大，有些人聽到那種聲音就比較恐懼，怕程序編錯機床會沖出來或加工過程崩刀。其實，在操作機床前，一定要認真聽教師的講解，了解機床的基本操作規程，開機床必須要得到指導老師的允許并且還要在旁邊指導，杜絕私自開機床。另外，在進行加工之前一定要校對程序的準確性，同時要進行模擬工件的加工過程，確認沒有問題才能按“循環啟動”開始工件的加工。只有做到以上兩點才能更好的克服對機床的恐懼感。在工件裝夾在機床上后，一定要確認工件的材料，是否經過淬火處理的，否則硬度過高需要進行回火處理，提高切削性能。對于工件位置擺放也要看清楚，方向是否跟編程坐標系的方向一致，否則到時可能把工件切報廢了。如果毛坯表面比較粗糙，還必須要進行去氧化皮處理，這時一般采用大直徑的刀具進行手動操作，先下刀鎖定Z軸坐標，手動移動進行表面的加工，如何進行換刀。加工時，工件上往往有孔，平底刀是不能進行垂直下刀加工孔的，否則容易崩刀，如果是立銑刀可以直接下來，因為底部有切削刃，但轉速和進給速度不能太快，不過一般要換鉆頭進行鉆孔操作。現在工廠里面如果工件孔多，一般不在數控銑床上加工，為了提高加工效率及考慮經濟性因素，把鉆孔程序安排在普通鉆床上進行加工，因為數控機床加工成本高。

接下來就是對刀，根據工件的結構，確定對點的位置，常常采用四面對中進行對刀，對刀時一定要讓主軸轉起來，否則很容易斷刀。輸入坐標時注意刀具半徑的大小，這一操作過程一定要熟練，對操作面板熟悉，這是必須掌握的內容。最后就是調出加工程序，進行程序校驗，確認無誤后按“循環啟動”，機床正式啟動開始加工工件。如果在機床加工過程中出現斷刀或停電時一定要按下急停按鈕，這種情況的處理比較復雜，等機床通電時，手動退出。如果要重新加工，之前一定要回參考點，否則加工路徑容易出錯。

隨著自動編程技術的發展，手工編程已經不能慢足工件加工的使用要求了，如復雜的型面，手工編程根本就編不出來了，所以結合自動編程，可以加工出很多復雜工件。但要注意程序是否適合數控銑床，因為銑床是2.5軸的，而有些程序是三軸聯動的。這種自動編程更適合加工中心，可以進行換刀指令。學數控技術的，掌握一門自動編程技術是非常必要的，可以解決很多編程難題，現在很多加工行業都用自動編程技術。目前市場上編程軟件很多，如CAXA、MASTRERCAM、UGNX等。由于西門子公司兼并了UG，結合西門子數控技術的優勢，UG在市場上進行編程方面使用的越來越廣泛，可以學習使用。它里面包含了各種平面加工和曲面加工及點位加工等，根據工件加工的要求，選擇合適的加工方法。

總之，要學好數控銑床的編程與操作，一定要多分析加工工藝，設置好的切削參數，確定一個好的加工路線，另外，多操作機床，熟悉機床的參數及面板內容的設置，找到一些操作技巧，減少編程與加工的工作量，提高加工效率。

[1]付紅偉，等.UG數控加工基礎教程（NX6版）.[M].北京：清華大學出版社，2009

[2]任曉虹，等.數編程與技術操作.[M].北京：國防工業出版社，2010

10.19312/j.cnki.61-1499/c.2016.12.169