關(guān)于典型數(shù)控銑削零件加工工藝探析

曹 偉，朱曉東

（江蘇省聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院 南通分院，江蘇 南通 226000）

關(guān)于典型數(shù)控銑削零件加工工藝探析

曹 偉，朱曉東

（江蘇省聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院 南通分院，江蘇 南通 226000）

數(shù)控技術(shù)在如今的機(jī)械制造加工行業(yè)中占有重要的地位，并且有著舉足輕重的作用，數(shù)控加工技術(shù)反應(yīng)了一個(gè)國家機(jī)械加工制造業(yè)的強(qiáng)弱，是針對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械加工的一次改革和全面技術(shù)的提升。在現(xiàn)代化機(jī)械加工中數(shù)控加工占據(jù)很大一部分，數(shù)控機(jī)床是集信息化技術(shù)和機(jī)械加工技術(shù)兩者的高科技產(chǎn)物。現(xiàn)代化機(jī)械加工中對(duì)于數(shù)控銑削零件加工工藝是必不可少的。

機(jī)械加工；數(shù)控銑削；零件加工工藝

伴隨著數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在現(xiàn)如今的機(jī)械加工制造中有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益，并且集成了傳統(tǒng)的機(jī)械加工中的自動(dòng)化以及集成化生產(chǎn)?，F(xiàn)如今數(shù)控機(jī)床應(yīng)用廣泛，給機(jī)械加工制造行業(yè)整體結(jié)構(gòu)和相關(guān)生產(chǎn)種類帶來了具有劃時(shí)代意義的變化。目前絕大多數(shù)的機(jī)械加工制造工廠都是利用數(shù)控機(jī)床來進(jìn)行加工和生產(chǎn)。

1 數(shù)控機(jī)床的組成以及分類

數(shù)控機(jī)床主要是有電子輸入輸出設(shè)備、CN裝置、伺服單元、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、PLC、輔助裝置等構(gòu)成。那么除開數(shù)控機(jī)床本身之外，其余的系統(tǒng)和設(shè)備裝置都稱之為CNC系統(tǒng)，也就是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

目前最為常見的數(shù)控機(jī)床的類型分別為：數(shù)控車床、數(shù)控銑床這兩種類型。數(shù)控車床中間由立式以及臥式兩種車床，前一種主要運(yùn)用于大型的機(jī)械加工制造零件上，而后一種主要是運(yùn)用于較小的機(jī)械加工制造零件上。數(shù)控銑床比數(shù)控車床多一種龍門銑床（這是按相關(guān)車床結(jié)構(gòu)劃分），如果按照控制軸的多少來進(jìn)行劃分又有三軸、四軸以及多軸數(shù)控銑床。機(jī)械加工中又分為兩種加工，一種是車削加工中心，一種是洗消加工中心。前一種在以往的基礎(chǔ)上增加了C軸以及刀庫等。后一種可以進(jìn)行自動(dòng)換刀的功能，并且可以分為立式和臥式兩種形式。

2 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床適應(yīng)力非常強(qiáng)，這是因?yàn)閿?shù)控機(jī)床可以利用多點(diǎn)坐標(biāo)聯(lián)合來進(jìn)行機(jī)械加工制造，那么對(duì)于一些較為復(fù)雜的零件面制造有著強(qiáng)大的優(yōu)勢，具有加工方便的特點(diǎn)。如果要改變加工的相應(yīng)零件的外形，直接就可以在程序中進(jìn)行NC程序的改寫，這樣就可以進(jìn)行零件加工的改變，從而避免像傳統(tǒng)模型一樣要進(jìn)行相關(guān)的靠模、樣板等手動(dòng)操作。并且一般數(shù)控機(jī)床都配備有相應(yīng)的夾具，這樣就可以直接輸入程序進(jìn)行零件的制造。

3 相關(guān)刀具等的確定

（1）夾具的選擇。數(shù)控加工對(duì)于夾具的要求主要有如下兩點(diǎn)，第一夾具必須要具備非常高的硬度和精度，第二就是定位基準(zhǔn)要相當(dāng)?shù)木_。那么在選取夾具的時(shí)候要選用可調(diào)整的夾具而不是已經(jīng)成型不可以更改的夾具，這樣采用的目的主要是為了方便進(jìn)行更改，節(jié)約加工制造的時(shí)間。一般情況是不采用專用的夾具的，除非是這一零件的加工需要大規(guī)模的生產(chǎn)。夾具的安裝和拆卸要方便快捷，最重要的一點(diǎn)就是夾具一定要是安全并且質(zhì)量可靠的夾具。夾具一般是有盤類以及短軸類兩種。

（2）刀具材料的選擇。刀具材料總共劃分為五中類型：高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼（CBN）、聚晶金剛石。高速鋼比工具鋼硬，主要應(yīng)用于低速不連續(xù)加工，優(yōu)點(diǎn)是刀具壽命長，零件表面平滑。硬質(zhì)合金具有抗磨損耐熱的特點(diǎn)，主要應(yīng)用于任何場合以及不易加工材料精細(xì)場合，優(yōu)點(diǎn)是壽命比傳統(tǒng)碳鋼高最少20倍。陶瓷具有高強(qiáng)度耐熱性能好的特點(diǎn)，主要應(yīng)用于精細(xì)加工，主要優(yōu)點(diǎn)是切削轉(zhuǎn)速非?？?。CBN具有超強(qiáng)硬度和抗磨損的特點(diǎn)，主要運(yùn)用于硬度大于450HBW的材料，主要優(yōu)點(diǎn)在于壽命長。金剛石也差不多。

（3）刀具的選擇。數(shù)控車床對(duì)于刀具有著嚴(yán)格的要求，不僅僅只是精度、硬度等方面，優(yōu)秀排屑和斷屑的性能也要十分優(yōu)秀。并且要安裝拆卸都十分方便，這樣才符合數(shù)控機(jī)床高效率的特點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床采用的是可轉(zhuǎn)位刀片。對(duì)于一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常用球形銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀和盤銑刀。

4 數(shù)控編程

數(shù)控機(jī)床在進(jìn)行加工之前，程序進(jìn)行匯編時(shí)，程序員就要給每一個(gè)機(jī)械加工的工序上輸入相應(yīng)的切割用量。切割用量中有主軸轉(zhuǎn)速，背吃刀量以及速度等。每一個(gè)不同的零件都需要不同的參數(shù)和用量。但是這一切割用量保持的基本原則是保證零件的精確度以及表面粗燥度，使其能夠符合刀具的性能。最大程度的節(jié)約時(shí)間和成本。

數(shù)控機(jī)床編程中主要有手動(dòng)編程輸入和自動(dòng)編程輸入兩種形式，對(duì)于一些簡單的零件加工，比如幾何圖形簡單并且立體面不復(fù)雜的圖形和零件，一般是采用手動(dòng)編程輸入，這是因?yàn)闀r(shí)間少并且也簡單。如果牽涉到多點(diǎn)位復(fù)雜的零件機(jī)械加工時(shí)就需要自動(dòng)編程來進(jìn)行加工和制造，雖然時(shí)間長一點(diǎn)，但是能夠保證整個(gè)加工流程的流暢。

在自動(dòng)編程中間有APT軟件和CAM軟件編程兩種。前一種是利用計(jì)算機(jī)處理程序中的加工程序編碼進(jìn)行機(jī)械加工，除了工藝方案的選取和制定需要人來進(jìn)行選擇以外，其余的都是計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行加工。而CAM是利用圖紙進(jìn)行立體式的展示和加工。自動(dòng)編程可以達(dá)到人工編程所無法達(dá)到的程度。機(jī)床點(diǎn)位坐標(biāo)系統(tǒng)是利用X/Y/Z的坐標(biāo)來進(jìn)行建立的，機(jī)床零點(diǎn)就是機(jī)床上參照的某一點(diǎn)，通過這三個(gè)點(diǎn)位坐標(biāo)來進(jìn)行零件加工的控制和刀具的切割。

5 結(jié)語

目前我國的數(shù)控機(jī)床加工是一個(gè)相對(duì)較為穩(wěn)定的發(fā)展時(shí)期，相比較外國而言，我國的機(jī)械加工還有著很大一段的距離。德國的機(jī)械加工技術(shù)不論是在性能還是在質(zhì)量上都是世界一流的，雖然我國的機(jī)械加工普及率已經(jīng)達(dá)到了30%，但是和世界強(qiáng)國相比還是有不足，而且隨著現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)的普及。數(shù)控機(jī)床在以后的發(fā)展中將會(huì)變得越來越智能和自動(dòng)化。以后的數(shù)控銑削零件加工將朝著智能化集成化和芯片化進(jìn)步。

Exploration on a Typical CNC Milling Parts Processing Process

CAO Wei，ZHU Xiao-dong
（Nantong Collge，Jiangsu Combined Vocational and Technical College，Nantong，Jiangsug 226000，China）

The numerical control technology plays an important role in today's machinery manufacturing industry，the NC machining technology reflects the strength of the mechanical processing and manufacturing of a country,which is a comprehensive technical reform and improvement for traditional machining.In modern machining，NC machining occupies a large part，NC machine tools is a high-tech product combining information technology and mechanical processing technology.For CNC milling parts，it is indispensable in modern mechanical processing technology.

mechanical processing；CNC milling；parts processing technology

TG547

A

2095-980X（2016）10-0055-01

2016-09-05

曹偉（1990-），男，江蘇南通人，大學(xué)本科，助教，主要研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。