数控铣床金属构件加工工艺分析

张 远

（盱眙中等专业学校，江苏 淮安 211700）

1 数控铣床金属构件加工工艺特征

1.1 敏捷性

在机械自动化的工艺加工技术中铣削加工是经常使用的技术之一，需要使用数控铣床设备，能够独立完成对金属构件的铣削加工处理作业，也能够提高处理效率和处理质量。例如普通的铣床工具只能够加工某一类的金属构件，但使用数控铣床技术的铣削加工工艺，就能够处理多种类的金属构件，也能够对金属尺寸、宽度、曲面等数值呈现更多的包容性，在操作金属构件加工过程中也更为便利。

1.2 技术性

数控铣床处理金属构件的过程中，可以融合多种加工方式操作。例如在加工的过程中可以结合切割以及焊接等，也可以在数控铣床加工金属构件的过程中选择机械自动化的方法控制[1]。换个角度分析，在金属切割的处理作业中不用使用人工操作机械设备，就可以按照相关的金属构件生产加工要求作业，提高生产管控技术的有效性，更利于行业的持续性发展。

2 数控铣床的工艺优势

数控铣床是我国现今机械加工行业中较为广泛应用的技术，能够有效提高生产效率、提高加工的精度，适应小批量定制的生产需求，也可以满足我国工业生产多样化的零件加工需求。数控铣床技术应用具有较多的优势，其主要体现在灵活性高、适应性强、技术性强、生产效率高等方面。对此，其技术现今受到很多加工制造业的欢迎和应用。数控铣床能够按照设定好的程序控制终端部件，加工形状较为复杂的零件。在金属构件加工的过程中立体化建模，以数字信号为载体高精度地加工处理金属构件结构[2]。数控铣床的自动化程度较高，在电子技术、传感技术以及信息技术综合应用的背景下远程控制数控铣床，避免人工操作产生的误差，提高零件加工的质量。因此，在应用其技术的过程中只需要对加工程序进行自动化操控，提高工序之间的衔接效率，有效控制加工精度[3]。

3 数控铣床金属构件加工工艺的具体应用

在工业生产环节，数控铣床具有提升机械加工效率、加工精度等重要优势，大大促进了我国工业发展，对国家经济发展意义更是非凡。其中数控铣床的铣削加工主要指：对工件进行平面铣削和轮廓铣削，利用钻、扩、铰、镗等加工方法处理金属构件。相较于人工铣削，数控铣削具备操作灵活、简便等优势，且具备极强的误差控制能力，能够极大地满足各种精密加工零件需求。以下为三种常见加工形式。

3.1 立体曲面加工工艺

由于数控铣床具备多轴联动操作的优势，因此能够立体曲面加工金属构件。其技术原理：根据金属构件的曲面形状、刀具形状以及加工精度要求，设定不同的空间坐标，实现对金属构件的立体化切削。其优势在于，立体曲面加工中数控铣床的X、Y、Z加工轴能够在同一时间节点操作金属构件。而每一轴体的运行模式由单独程序控制的，这便保障了加工过程中刀具之间的运行轨迹互不干扰，可以说这一技术具有加工精度高、效率高等诸多优势[4]。

3.2 平面加工工艺的说明

在加工处理的过程中经常会因为材料、加工工艺等因素干扰，导致处理的金属构件准确度达不到市场的要求标准。使用数控铣床技术加工金属构件，能够有效保障金属构件加工的质量，也能够达到市场的要求标准。在加工的过程中使用平面加工工艺加工处理金属构件，加工面与水平面之间应该保持在180°的范围内。如若加工面与水平面处于垂直的角度，就应该在加工中将圆柱形立铳刀当作主要的刀具进行加工；如若其两平面之间为锐角的关系，就应该将铣刀作为主要的刀具进行加工[5]。

3.3 直纹曲面加工工艺的分析

现今我国机械化技术以及自动化技术广泛地应用到各个行业中，有效提高了企业的生产加工质量。在数控铣床切割金属构件过程中可以取得良好的效果，但使用直纹曲面的加工工艺期间，主要利用直线运动的规律完成作业，保障加工部件的质量[6]。在使用其加工工艺的过程中，要达到直纹曲面转向平稳曲面的效果，更利于完成平面部件的加工任务，但其他的表面层加工时就需要借助数控技术完成，以保障加工工艺的有效性，也利于保障加工的质量。

4 数控铣床切削加工工艺结构

4.1 粗加工工艺

粗加工工艺就是利用数控铣床技术对金属构件进行初步加工的过程，其工艺是零件加工生产中效率最高的一个环节。粗加工主要是将金属从毛坯形状加工成最接近成品的基础工作，在单位内能够实现材料的最大切除效率。粗加工之后的金属材料在外形上非常接近成品，能够达到一半的精度标准，要想提高整个流程的生产效率，就要提高粗加工的效率和速度。在粗加工的过程中可以选择直径较大的刀具，一方面可以提高加工的效率，另一方面也能够降低对刀具产生的磨损。要想进一步提高粗加工的工艺，也可以利用仿真软件对毛坯切割的面积以及切削率进行计算，其计算的结果较为准确，降低刀具的荷载和磨损，有效提高加工的质量[7]。

4.2 半精加工工艺

在粗加工之后就进入了半精加工工艺中，半精加工的质量会对后期加工质量产生直接的影响。在半精加工的过程中，加工人员要注意加工效率和质量的协调，去除零件表面多余的材料，半精加工构件要保障其表面的光滑，也要确保其余量较为均匀。要想提高半精加工工艺，就要控制好切削的间距以及公差值，要确保稳定的切入，在加工的过程中也要按照规定的程序操作，避免损伤刀具。

4.3 清角加工工艺

半精加工之后工件表面较为均匀，但在凹陷面的位置上会存在较大的加工余量，加工余量的均匀性也会对后续精加工切削的稳定性产生影响，对此，要对构件进行清角加工工艺，将多余的材料切割之后为后续加工提供良好的基础保障[8]。清角加工对加工余量的均匀性有较高的要求，其环节要保证工件表面的统一性以及协调性，不能够影响加工的速度以及加工质量。在清角加工的过程中一次无法完成切削作业，进而其刀具的直径选择要小于精加工刀具的直径。

4.4 精加工工艺

精加工是数控铣床加工零件的最后工序，加工过程也有较高的标准，对零件的尺寸、表面粗糙度等形状也要确保与图纸保持一致，在精加工的过程中要保障刀刃的平稳性，也要在工件表面预留余量，避免切割的过程中出现误差。在切割的过程中要选择直径较小的刀具，以防止加工过程中出现变形的情况，提高加工的精度。

5 数控铣床金属构件加工工艺的改进方式

5.1 加大对合金钢镶块铣刀预加工方式的应用力度

对数控铣床进行加工方式改进的过程中应该采取合金钢镶块的预加工方法，具体方法可以分为以下几个步骤：1）金属材料的质量逐渐提高的过程中对其进行加工处理，在处理的过程中会遇到很多的合金钢工件材料，材料的性能以硬度大为特点，使用普通的刀具处理会严重的损坏刀具，刀具的磨损会影响加工质量。对此，在处理加工的过程中要了解加工相关的工序，并做好半精加工的处理。例如在开展半精加工处理的过程中，要根据相关的工序情况，确定合理的预留量，完成金属零件的加工任务，保障加工质量和加工效率，避免刀具的磨损和损坏。2）在加工的过程中，要了解加工的情况，制定科学的加工方法，并在试验的过程中检验加工方法，也可以通过试验的结果改善和优化方法，以延长刀具的使用寿命，保障生产零件符合市场的质量要求。通过以上内容的分析与研究，加大对合金钢镶块铣刀预加工的方法应用极为关键，具有较大的实施价值和研究价值[9]。

5.2 确保轮廓凹圆弧处清根方式应用的合理性

在改进数控铣床加工工艺的过程中可以使用轮廓凹圆弧处的清根方式，主要的应用方法有如下：1）要开展轮廓修边的处理作业，工作环节中对精细度的要求较高，在加工处理的过程中需要借助粗加工的方法，细致地打磨圆弧处，此处会导致刀具损坏，在加工的过程中要预留加工的处理方法，保障加工处理的质量和效率。另外，使用其方法处理的过程中会对刀具产生直接的影响，余量难以控制，技术人员以及管理人员要探究和讨论此问题，制定有效的控制方案。2）使用立铣刀对圆弧处加工的过程中，材质偏硬的同时加工处理速度也较快，在运行的过程中要避免损坏刀具，提高工作效率。3）在工作的过程中不需要维护刀具，以便缩短金属零件加工的时间，可在一定程度上节约加工成本[10]。

6 数控铣削加工工艺管理

6.1 检定管理

铣床装置在应用的过程中都会配备检定台，检定台可以让生产者结合自身的检定经验以及生产经验了解运行的铣床状态，及时发现问题，提出有效的应对方案。如若铣床结构较为传统，通常情况下会引进现代化自动化控制技术，优化自动化控制系统，减少人工操作。对此，在铣床设备对金属加工的过程中，管理人员要充分思考如何利用检定台合理地控制设备，提高设备的运行效率和生产质量。

6.2 技术管理

大多数的铣削模型都逐渐引进了较为先进的三维测控技术，其优势主要体现在可以动态监控，也可以利用电子或者仪器测控生产设备的运行情况，能够在数控理论的基础上融入信息技术，更利于提高测控操作体系的操控性。在建立测控平台之后要严格按照工艺落实的标准监控工艺操作，确保丰富工程数据的同时完善工程信息和资料，推动铣床技术的应用朝着自动化方向发展。

7 结束语

综上所述，数控铣床在传统铣床设备中融入了数字可控系统，数控铣床技术的应用能够有效降低人工的投入，提高生产效率，节约更换工艺设备的时间，提高加工的精度，减少加工作业质量，提高我国制造业的生产水平，促进行业稳定发展。