数控铣加工工艺的应用

◎王文平

一、数控铣加工工艺程序编排考虑要素分析

进行数控铣加工工艺方案编排以及数控铣加工控制程序编写时，要重点关注数控程序模块化、兼容性、技术性、灵活性以及方便性。因此，数控铣加工工艺程序编排考虑要素有很多：

1.机床因素分析。

数控铣加工工艺程序编排应考虑机床方面的因素，包括机床功率容量、机床冷却液、机床维护工作等。其中，机床功率容量主要时检查数控铣床电动工具以及机器硬度，以此来保证机器能够使用产品加工所需要的铣削直径；机床冷却液应该选择适当的冷却剂类型，同时在处理过程中注意冷却剂的流动情况。机床当不使用冷却剂的时候要保证铣削刀具可以正常研磨，确保数控铣加工质量；数控铣加工工艺程序编排需要考虑的机床维护主要使结合机床刀具参数描述情况来确定机床切削参数，永久控制机械加工工件铣削状态，结合机床刀具制造位置分布以及铣削尺寸控制刀具的磨损情况，来调节机床刀具少量腐蚀时间补偿值。

2.工件因素分析。

数控铣加工工艺程序编排应考虑工件方面的因素，首先要考虑工件的稳定性，比如工件的安装状态以及重复定位精度。其次要考虑正确配置材料以及加工工具，确保工件尺寸或者毛坯尺寸的一致性和产品加工表面质量要求。

3.刀具与夹具因素分析。

数控铣加工工艺程序编排应考虑刀具与夹具因素，一是考虑铣刀直径，结合机械加工工件宽度适当选择铣刀直径。二是考虑刀片模型，可以尝试使用正前角可转位刀片，来保证表面平滑，尽可能地降低功耗。三是考虑铣刀程度，通过选择适当的铣刀程度，选择正确的铣削步骤，保证不会出现大量刀片涉及切割和避免振动。四是考虑工件加工材料以及加工精度要求，进行刀具形状以及刀具材料的选择。五是考虑刀具主偏角，通过最合理的进口角度来选择适当的主偏角，进口角度是九十度的主偏角比较适合平面磨削台阶。六是数控铣床中铣刀的长接头直径应在刀具直径的四倍以上，构成明显的振动趋势，通过减振器接触器的利用来进一步提升数控铣加工的生产效率。七是考虑铣刀的位置，在扩展铣床铣夹头的长度时，除了要保证扩展套管长度要大于工件铣削深度的同时，还要避免套管长度过载，正确调整冷却管的位置，经过喷淋测试保证冷却剂可以完成所有的铣削作业。八是考虑到其中工件的延伸安装深度略大于切削深度。

二、数控铣加工准备工作

在我国机械加工工作中，数控铣加工工作要求比较高。数控铣加工过程中对于工件精度的要求比较高，要求加工人员要注重数控铣床操作事项，尽可能避免因人为操作导致的加工问题，做好数控铣加工准备工作。

1.清理工作台和夹具。

在数控铣床运作过程中会出现一些铁屑，加工过后的铁屑非常锋利，容易在操作人员无意识的情况下被铁屑划伤手。并且，工作台上遗留的铁屑可能会影响工件加工精度，防止铁屑在数控铣床加工过程中被机器运转气流卷入刀铣部位，导致机械加工零件精度受到影响。数控铣床交工时第一要求就是清理工作台，应获得操作人员的重视。

工作台清理结束后，应清理数控铣床夹具，将夹具上比较细小的铁屑、灰尘进行清理，特别是钳口、底座、钳夹要重点清理。如果数控铣床夹具清理不彻底，未能达到加工标准，将会直接影响机械工件的加工精度。一旦夹具夹面出现颗粒或是凸起，压板对于工件的压力就会有一定的减少，导致夹具工作过程中零件受力情况出现偏差，刀具路径存在偏离，将会直接影响工件加工精度，进而导致所加工的机械零件不能符合工件设计要求，不能达到工件预期效果。

2.毛坯件检查。

在实际的数控铣床运行加工过程中，操作人员如果不进行毛坯件检查，将会在数控铣床加工过程中直接影响工件加工精度，从而降低操作人员加工效果。不仅如此，在毛坯件检查的过程中还能够进一步检查工件是否存在受损问题，如果毛坯件受损则需要及时更换。加强数控铣床准备工作是保证机械零件加工精度的主要途径，同时也是提升工件加工质量的重点手段，所以操作人员应该重视数控铣床加工准备工作，做好准备工作才能保证机械工件加工时不会出现浪费问题，提升机械工件加工效率。

三、数控铣加工工艺分析

在机械加工过程中，我们将铣削加工的机床称作是铣床，数控铣床可以说是数控加工的中心。机械铣削加工是在机械加工车间开展，数控铣与手动铣都属于机械加工工艺，数控铣床主要通过编制程序自动控制加工的机床，而数控铣床的结构也与普通铣床相比也存在很多的区别。数控铣加工工艺过程中编制工作是整个数控铣加工技术的核心。

1.标注尺寸。

数控铣加工过程中，要重视数控铣加工工艺的程序编制，通过数控铣床的程序编制来确定产品加工中所有的点、线以及面的尺寸与位置，应在加工对象图纸中明确标记基准坐标位置以及详细尺寸。

2.元素分析。

在进行数控铣床加工程序编制过程中，程序编制人员应准确掌握组成加工对象轮廓的各项数据参数，同时了解各个参数之间存在的影响关系。并且，进行数控铣加工工艺编制工作时，应针对各项影响要素展开分析，以此来确保编程工作能够正常进行，在加工对象上的空间曲线、曲线轮廓与尺寸形状等内容进一步确定。产品设计人员在产品设计过程中应全面考虑可能会出现的各种问题，因此在进行产品图纸审核时要耐心、细心，在发现问题时一定要及时商讨并解决。

3.定位准确。

由于数控铣加工流程中加工工序比较集中，所以使用同一基准下的定位工作尤为重要，必须要保证各个定位的准确性。

4.统一的尺寸和类型。

数控铣床在运行过程中要尽量减少换到次数，同时缩短各个程序的长度。通常情况下，机械加工零件的内控与外形最好选择统一几何类型以及统一尺寸，同时机械加工零件的形状最好是几何对称图形，通过数控机床的镜像功能进行数控铣加工编程，能够有效缩短数控铣加工工艺编程工作时间。

四、数控铣床加工零件装夹与定位分析

数控铣床在机械零件加工前，因把零件放置于相应的夹具或是机床上。要保证机械零件加工过程中不出现零件位移等问题，就需要确保零件装夹牢固性以及装夹位置精度，即零件装夹与定位。想要保证机械零件装夹质量及定位效果，应尽量实现一次定位装夹，避免多次装夹，充分发挥数控铣床性能，减少人工调整加工。

五、数控铣床刀具的选择与切削用量确定

数控铣床在机械零件加工期间，对于刀具的性能与刀具规格的要求比较高。通常情况下，数控铣床在运行过程中通过会选择超细粒度硬质合金或是高速钢刀等刀具，可以确保刀具能够符合机械工件铣削要求。

1.刀具选择。

从数控铣床加工角度来说，正确选择刀具是保证数控铣床加工质量的重要环节。数控铣床选择刀具应优先选择高精度、高强度、高刚性、高耐久性、安装简单并且方便调整的刀具。在机械零件加工时应结合工件加工要求合理选择刀具；在数控铣床实际操作过程中大部分都是结合工件几何参数进行刀具选择。如果是封闭键槽加工，应使用键槽铣刀，进行精加工则应选择四刃刀具等。

2.切削用量确定。

在实际的数控铣床加工过程中，我们将机械零件铣削加工中各项运动参数称作切削用量，其中主要是包括进给量、切削速度以及主轴转速等。数控铣床切削用量确定时应考虑刀具的使用寿命，并分为工序单件成本最低经济寿命与最大生产率寿命两个部分。其中如果根据加工工序单件成本最低经济寿命来进行切削用量确定时，可以称作为最低成本切削用量；如果根据工件加工最大生产率寿命来进行切削用量确定时，可以称作为最大成产率切削用量。对于生产任务比较紧迫的情况下，通常会选择最大生产率切削用量。合理进行切削用量确定，能够有效提升数控铣加工质量以及加工效率，在选择切削用量时可以结合进给量、切削速度与主轴转速等进行评价分析，进一步保证机械工件加工经济效益，在选择切削用量时应在保证加工质量的基础上，选择成本最低切削用量。

六、数控铣加工刀具路径以及进刀方式合理选择

应用数控铣床加工工艺中，需要合理设定刀具路径，以此来优化数控铣加工工艺。在数控铣床选择刀具路径时，应考虑机械工件的加工精度和外粗糙度的匹配度，尽可能地缩短刀具运动轨迹，减少刀具路径中空刀的出现。对于与斜坡段紧密相连的两个相邻刀路，需要增加一定的圆弧半径，以此来避免不同刀具运动轨迹之间存在问题，导致刀具自动追踪到下一个加工路径中。假如选择同样的刀具路径选择方法能够保持剪刃的高度，则加大模具两层之间的圆弧半径来移动。通过这样的方式能够保证数控铣床刀具轨迹的平滑度，控制刀具在铣削加工过程中可能会受到的阻力，可以有效降低刀具的磨损程度，盐城刀具使用寿命。通过圆弧过渡方式能够很好地实现零件的切向和切向，提升数控铣加工质量。

另外，数控铣床加工工艺应用过程中，刀具进刀方式是一个需要重点考虑的问题，通过合理选择刀具的进刀方式，能够进一步实现机械工件加工效果。结合机械工件实际加工设计要求，可以选择垂直进刀方式和螺旋进刀方式。其中，数控铣床选择垂直进刀方式时，铣削速度会相对比较慢一些，铣刀和模具的切削力相对比较大，会容易造成刀具过度磨损。与垂直进刀方式相比，数控铣床选择螺旋进刀方式时，应重点关注机械工件切削用量，合理设置螺杆直径范围，结合相关标准要求来进行调整，使螺旋加料器能够满足实际加工工艺应用需求。

七、优化数控铣床编程流程

在实际的数控铣加工过程中，需要合理使用数控铣床，所以数控铣床编程工作尤为重要。数控铣床控制编程通常会选择手工自动编程。数控铣床手工编程就是指通过手工来完成机床程序编制工作。数控铣床编程人员会利用计算工件以及数学模型来进行刀具途径的计算以及相关说明。手工编程的数控铣床编程方式比较易于操作，比较适用于低计算复杂度和低复杂度编程。手工编程包括不同方面，在程序编译过程中，应针对相关数据展开浏览、分析、处理以及编程工作。在程序计划过程中，编程人员应结合数控铣床车间资源实际情况准备生产零件和模具；在程序规划过程中，编程人员应考虑数控铣床操作人员对编程程序的认知程度，保证程序规划内容的全面性与完整性。

八、数控铣加工质量提升策略

1.规范数控铣加工与运行流程。

在数控铣床加工工艺应用过程中，想要提升加工质量，规范数控铣加工与运行流程是必不可少的。一方面，数控铣加工技术人员的操作行为需要进一步梳理，保证技术人员操作规范性。另一方面，数控铣床使用配置需要进一步规范。最重要的是，数控铣床加工与运行流程需要进一步规范与优化。在实际的数控铣加工过程中，机械加工企业应加强技术人员专业技术能力培养，避免因技术人员操作问题导致的数控铣床加工质量以及加工效果受到影响。对于大部分的机械加工企业来说，数控铣加工工艺应用过程中机床性能、机床编制程序以及实际操作方法等方面都存在一定的差异性。想要全面提升数控铣床的生产效能，机械加工企业应合理进行加工设备配置，进一步优化资源配置，能够有效避免资源浪费问题，确保数控铣床加工效能最大化。

2.完善机床软件与硬件系统。

对于数控铣床来说，软件系统代表数控机床程序设计能力，同时也是机械制造企业数字化管理能力以及软件程序的应用能力的直接体现。数控铣床加工效果以及加工质量的提升需要有软件程序的支撑，保持软件系统持续更新。机械加工企业应重点关注计算机软件系统设计与更新工作，全面保证数控铣床高质量、高效率运行。

对于数控铣床来说，硬件系统是指数控机床设备配置情况。机械制造企业应及时进行数控机床老旧设备更新，在选购数控机床时需要综合性考量，考察设备性价比的基础上，还要考虑机床后期修护维修工作。不仅如此，数控铣床在日常运行过程中，要尽可能地保持设备稳定供电，保证设备使用安全，防止设备短路、断路等问题的出现。所以，机械制造企业应为数控铣床以及相关设备适当配置交流稳定器、安全保险等设施，以此来提升数控铣床运行稳定性与安全性。除此之外，数控铣床应定期进行设备定期检修以及维护工作，同时对于机床关键部件应及时润滑等，能够更好提升数控铣床加工效能。

3.引用立体曲面加工工艺。

对于现代企业来说，加强数控机床以及相关加工技术的运用与优化，是企业自动化生产与经营的重要途径。所以，在进行金属部件加工生产过程中，比较重视铣削加工技术和不同技术之间的结合运用，引用立体曲面加工工艺，进一步提升企业机械加工效率以及机械生产质量。企业机械加工自动化发展，我国工业经济逐渐转型，加快机械加工生产效率能够保证企业数控铣床自动化加工目标的基本保障。从当前机械加工生产工作来看，企业在加工过程中不仅要严格执行加工要求，而且要加强信号处理，进而实现工业经济可持续发展。

结束语：进入21 世纪以来，我国国民经济水平不断提升，各个领域和各个行业发展速度明显加快。在此过程中，我国机械制造行业发展速度尤为突出，其中数控铣加工工艺在机械零件加工过程中发挥了重要作用和意义，并且数控铣加工工艺在机械制造行业的应用范围也在不断地扩大。数控技术不仅关系到国家战略地位，而且能够直接反映出一个国家地综合国力，数控铣加工技术作为应用比较广泛地一项数控加工技术，对于数控加工工作具有重要作用。通过数字信息技术来控制数控铣床刀具与零件地运动情况，全面提升机械加工质量。所以，要重点分析数控铣加工工艺程序编排考虑要素，做好准备工作，加强数控铣加工工艺分析，注意刀具的选择与切削用量确定，合理选择刀具路径以及进刀方式，进一步优化编程流程，全面提升数控铣加工工艺水平，提升机械零件加工效率。