數控銑加工工藝編制研究

黃廣臻

摘要：數控銑加工是針對高精密零件加工制作的工藝，目前在制造業中廣泛應用，加強對數控銑加工工藝的編制，提高編制水平，有利于提升數控銑加工效果。了解加工編排期間需要考慮的幾點因素，分別從加工工藝分析、零件裝夾與定位、確定刀具與切削用量、數據編程等方面實現對數控銑加工工藝的有效編制。

關鍵詞：數控銑;加工工藝;工藝編制;刀具切削

引言：數控銑加工工藝主要以數控機床作為基礎設施，在零件加工過程中，工作人員對工藝材質、加工要求、機床特點做出綜合分析，確保數控銑加工工藝編制效果，以便做好零件加工工作，提高加工效率，保證加工質量。

1.數控銑加工

數控銑加工中需要用到數控技術，即利用數字信息控制機械運動，發揮數控技術在工藝加工中的作用。現階段的數控多為計算機控制，為滿足具體的加工要求，數控銑加工被普遍應用，該工藝可以盡可能的減少工作時間，加強對成本的有效控制。數控銑機床在應用中主要有兩方面優勢：（1）應用數控銑機床加工零件時，應綜合考慮各方面問題，比如工序確定、走刀路線、換刀點位置;（2）數控銑加工時需要經歷多道工具，有一部分工序在普通機床上無法完成，可見數控銑加工工藝更加復雜繁瑣，如圖1所示[1]。

2.數控銑加工工藝編制的影響因素

2.1機床方面的考慮因素

在數控銑加工工藝編制中，應充分考慮機床的影響因素，具體如下：（1）機床功率容量，查看機床剛性和功率情況，保證機床可以使用需要的銑刀直徑。（2）選擇合適的冷卻液，在加工期間控制冷卻液流量，確保零件加工質量。（3）在選擇氣體冷卻方法時應考慮氣源的供應量。（4）機床維護，根據刀具具體參數明確切削參數，監控工件在實際加工中的銑削狀態，觀察刀具磨損情況，如果出現磨損，應及時調整數值。

2.2刀具和夾具方面的考慮因素

保證工件穩定，使工件處于夾緊狀態，確保重復定位精度，做好工件材料和刀具之間的優化配置，保持毛坯尺寸一致。此外，還應對刀具和夾具的應用充分考慮，具體內容如下：（1）按照工件的寬度選擇銑刀直徑;（2）選擇正前角可轉位刀片，保證刀片平穩切削;（3）選擇銑刀齒距，讓刀片在切削中不會出現震動;（4）刀具材質的選擇，根據工件材料和對數控銑加工工藝的精度要求，科學選擇刀具和刀片的槽型。

2.3加工策略與加工過程的管控

數控銑加工策略方面，應明確銑削方向，以順銑為主要方向，合理規劃刀具的路徑，盡可能的選擇圓弧方式，退刀的時候切削厚度為零，延長刀具壽命。針對窄槽與薄壁位置的銑削，在選擇銑削參數時，應適宜吃刀。對數控銑加工程序與加工過程做出有效管控，有必要精心選擇換刀點，應用局部坐標系或者坐標旋轉等一系列編程技巧使數控銑加工程序得到簡化。在加工檢測中，首次加工需要做好檢測工作，對中間測量值進行科學設置，更換工件的時候及時查看刀具的磨損情況，加工期間密切關注機床運轉是否有異響，以便做好工藝調整[3]。

3.數控銑加工工藝編制

3.1分析加工工藝

編制數控銑加工工藝前，需要對零件加工期間的具體工藝做出分析研究，具體內容如下：（1）零件尺寸，在數控銑零件加工編制時，點線面以及具體位置都要將編程原點作為參照系予以確定，零件加工時必須標注具體的尺寸信息。（2）元素分析，編制數控銑加工工藝時，人們應重點分析零件大致輪廓，比如幾何要素與要素間的聯系，重點分析零件曲線輪廓、零件尺寸、零件形狀或曲線等元素信息。（3）定位分析，在數控銑加工工藝的分析環節，由于零件的加工精密度要求高，因此在加工期間應確保基準的準確性。（4）零件加工尺寸類型保持高度統一。為實現對數控銑加工的換刀頻率控制，在零件加工時應盡可能的統一內腔，保證外形應用尺寸一致，以統一尺寸減少程序長度，避免編程期間浪費時間。

3.2零件裝夾與定位

數控銑加工工藝中，對零件進行加工前，應將零件放在對應的夾具和機床內，為了保證零件位移與裝夾精度，應做好零件加工的裝夾定位工作。在定位時盡可能做到一次性完成零件裝夾，發揮機床在數控銑加工中的性能，避免人工調整，減輕其工作量，提高裝夾效率。

3.3確定刀具和切削用量

應用數控銑機床對零件加工分析時，應充分了解刀具規格和性能。一般情況下，數控銑加工時會應用硬質合金材料，或者使用高速鋼材料作為刀具材料，同時保證刀具對工件的切削效果。刀具的選擇與應用會直接關系到零件加工質量，選擇強度高、耐久性良好、精度高的刀具至關重要。加工零件時，應根據零件具體要求選擇刀具，按照零件參數確定道具規格，比如在加工封閉鍵槽時選擇相應的銑刀，如果加工時對精度要求比較高，建議選擇四刃刀具。在切削用量上，應以改進加工質量為目的，合理確定切削量，盡量一次完成走刀，根據刀具材料確定切削速度，高速鋼刀具的切削速度在30m/min即可，硬質合金材料的刀具切削速度控制在100m/min左右，進給量需要按照銑削排屑的實際情況決定。

在加工路線制定方面，數控銑工藝實施中應做好加工路線的有效安排。加工路線指的是零件加工期間，從毛坯到成品的加工工序，應通過對加工工藝、刀具使用、切削用量、裝夾方式進行綜合考慮，明確各工序的先后順序。與此同時，還應根據零件加工標準和具體特點，將加工環節詳細劃分為精加工與粗加工兩種。

3.4實現數控編程

數控銑加工工藝編制中的數控編程包含兩種形式，一種是自動編程，另一種是人工編程。人工編程就是依賴人工完成編程工作，在計算工具和數學模型的應用下計算刀具軌跡，提高編程質量。相比之下，人工編程方式更具優勢，特別是人工編程操作簡單，對零件加工有較強的實用性，可用于計算量不大且復雜程度較低的編程中。自動編程就是應用計算機軟件進行加工程序的編制，人們只需根據零件圖樣標準，通過數控語言的應用就能完成編程操作，具體數值計算也可通過計算機完成。編程后的零件加工程序指令，人們需將程序輸入機床內，提高數控機床的零件加工效率。

以上操作完成后，需要編制數控銑加工工藝卡，將經過實驗驗證與加工工藝優化后的精準數據填入工藝卡，對工藝卡中的內容優化固定，為接下來零件的批量生產提供科學參考依據。在數控銑加工工藝中，零件的首件試切至關重要，應根據規范要求進行，防止加工時出現撞刀，達到數控編程中提出的尺寸精度要求。數控銑加工期間，工作人員應做好加工過程的管控，循環啟動設備之前確認坐標系和刀具補償值，嚴格按照加工程序確定刀具和夾具的夾緊程度，保證裝刀與夾緊兩環節工作一氣呵成。

總結：總而言之，數控銑加工工藝技術的應用對提高零件加工精度具有重要意義，發揮數字信息的應用優勢，控制刀具與零件移動，改進數控銑加工質量。為數控銑加工工藝進行編制分析時，應綜合考慮不同情況的編制內容，分析加工工藝，對零件裝夾與定位、刀具和切削用量的數值加以確認，合理應用數控銑機床優化數控編程結果。

參考文獻：

[1]徐俊.數控銑加工工藝編制初探[J].機電信息，2020（05）：73-74.

[2]劉劍.數控銑加工工藝編制探討[J].科技創新導報，2018，15（11）：4-5.