數控銑床金屬構件加工工藝應用分析

孫 奇

（江蘇省徐州技師學院，江蘇 徐州 221000）

0 引言

數控銑床（CNC）的研發是在傳統銑床設備中添設數字可控制系統，隨著系統集成功能的實現，令終端設備可通過信息指令完成邏輯性操作。在銑床智能化操控系統的支持下，可降低人力資源的投入，提高企業運營收益。隨著工業產業的高速發展，數控加工技術的多維度、高精度操控模式，可完成高難度復雜結構部件的加工，真正實現柔性加工與硬性加工的融合，提高金屬構件的加工質量。本文就數控銑床金屬構件加工工藝應用進行探討，僅供參考。

1 數控銑床的工藝特點

1.1 靈活性

在數控系統的支持下，依托于加工中心，可令數控銑床實現精度化操控。在既定操控程序的編設下，系統通過對終端部件下達指令，完成復雜型操作，且在終端部件傳感裝置的應用下，可將當前操控信息實時反饋到主系統中，由系統將預設參數與運行參數進行匹配，然后結合既定編程程序，保證后續指令下達的邏輯性。在對金屬構件進行加工時，數控銑床可實現空間化運行，通過尺寸參數、運行參數的設定，可滿足數控銑床的個性化操控模式。與此同時，數控銑床主系統在模型建設時，可真正實現立體化建模處理，以數字信號為載體，對金屬構件中的不同結構進行針對化處理，以提高加工精度與質量。

1.2 技術性

與傳統銑床設備相比，數控銑床在自動化控制程序、智能控制平臺的支持下，可進一步為電子技術、傳感技術、信息技術的應用提供綜合技術載體，這樣便可為數控銑床提供遠程操控機制，有效規避因人工操作所帶來的誤差問題。此外，數控銑床在進行程序設計時，可深化數據模型與各類技術之間的對接，保證操作機械化功能的實現進一步落實到技術載體中，為數控銑床多功能操控模式的運行提供基礎保障。

1.3 效率性

數控銑床設備的應用，其內部構件呈現出加工一體化的特點，即為裝夾設備、銑削設備在運行過程中無需進行人工操控，只需要在程序設計階段，依據部件結構特性，設定出相對應的銑削程序，便可實現自動化操控。同時，在數據信息的精準對接下，設備參數與相關數據呈現出一定的對接特點，在一定程度上，提供操控工序的集群性能，縮短實際加工周期，提高生產效率。

2 數控銑床金屬構件加工工藝應用

隨著工業產業的高速發展，數控銑床設備在運行過程中可加快金屬構件的生產效率，且在內部程序的支持下，有效規避操作層面的數據盈余問題，進一步提高數據處理精度。在對金屬構件進行加工時，可從下列三種加工形式進行解讀，以分析出不同操控模式下，數控銑床內相關技術的實際效用[1-3]。

2.1 金屬構件的平面加工

隨著我國工業制造業的優化升級，社會市場對構件材料的精度與性能等提出更高需求，為進一步優化粗放型加工工藝，縮減產品性能與產品需求之間的對接，則需以加工技術為切入點，深度解析出操控工藝與相關技術落實之間存在的差異性，以強化技術應用范疇。金屬構件平面加工工藝較為簡便，其一般是指構件橫向、縱向的水平加工形式，或者是與水平面呈現出一定角度的加工面。在對加工刀具進行選擇時，必須結合金屬構件材料的質量屬性，以及構件成品參數，選擇出不同型號的銑削工藝及刀具設備等。例如，平裝加工結構中，刀體結構具有更高的加工性能，此時可應用無孔刀片，以增加容屑空間，提高金屬構件表面的平整度及截面應力；在對立裝加工結構中，構件立面切削較為簡便，只需要將刀片固定在立面刀槽中，便可實現轉位操作，滿足大切深、大走刀量的操作。如果平面加工具有一定的角度時，則可針對相對銳角、鈍角，對銑刀進行角度調整，以滿足實際加工需求。目前，數控銑床中銑刀的偏離角度為45°、60°、70°、75°、90°等，其不同主偏角的選取，對刀具本體的抗震性能具有一定影響，對此，為提高實際銑削精度，必須嚴格按照實際需求，設定出相對應的切削角度。

2.2 金屬構件的曲面加工

曲面結構作為金屬構件的一種常見形式，在部分構件組合過程中，曲面結構的設定可進一步提高金屬構件的整體穩定性，強化工業生產質量。數控銑床在進行加工時，主要是以加工中心為主，通過程序參數與加工參數之間的實時對比，確保各類信息可由系統進行處理，以保證后續加工操作的精準性。在進行曲面結構加工時，其則是在加工空間內呈現出曲面的運動路徑，但此類運動路徑與直線運行路徑相符合，其在加工過程中差異主要體現為刀具運動路徑的不同，在程序指令的設定下，可實現直紋加工、曲紋加工。例如，金屬構件在加工時，可分為a1、a2、a3、a4四個加工面，在水平面向曲面轉換的過程中，刀具與金屬構件的相對角度呈現出遞減狀態，如果加工面a1、a2之間所形成的角度為5°，則加工面a2、a3之間的角度則減小到4°30`，那么加工面a3、a4之間的角度則為0°。在角度遞減的情況下，刀具銑削所形成角度將呈現出一個平滑的曲面結構，以滿足實際加工需求。

2.3 金屬構件的立體加工

數控銑床可實現多軸聯動操作，在不同空間坐標的設定下，對金屬構件進行立體化切削。與此同時，數控銑床立體化功能的實現，可令金屬構件在X、Y、Z加工軸上進行同一時間節點的共同操作，且每一個軸體的運動模式具有單獨的程序驅動，可避免在實際加工過程中產生刀具碰撞的現象。在空間三聯動坐標的支持下，通過三個軸體的同步運行，可實現多類型操作，例如空間直線穿插、球形、半球形等金屬結構。

在立體結構加工中，行切走刀的模式，可在二軸聯動加工、三軸聯動加工之間起到一個過渡作用，即為在對某一個曲面加工完成以后，可在軸體面的轉變下，結合系統程序參數的設定，直接進行下一平面或曲面的加工，且此類具有曲線特征的加工面操控精度可滿足預期參數的設定。

3 數控銑削設備的使用注意事項及加工工藝管理

3.1 使用注意事項

數控銑削設備在運行過程中具有一體化屬性，其只需對內部程序進行設定，然后通過金屬構件的安裝，便可令設備完成自動化運轉。但在信息技術、反饋技術的支持下，數控銑削設備呈現出一定的復雜特點，對于此，必須嚴格規范相應的使用工具。

1）在零件加工過程中必須保證防護門處于關閉狀態，且不得有任何物體進入到防護門中。

2）在加工過程中操控人員必須保證現場的全過程監控，實時分析出數控銑削設備的運行狀態，如果出現內部設備工作狀態與正常工作屬性不相符的情況，則應立即關閉設備并進行檢修。

3）在操控過程中嚴禁對相關電子部件、精度部件進行用力敲擊，避免造成設備運營過程中產生精度偏差。

4）操作人員不得私自更改設備運行參數。

5）在操作數控銑削機床的程序編導系統時，必須在企業生產加工文件下達以后，才可修改參數。

6）在清潔銑削機床時，嚴禁身體任何部位碰觸到刀尖或者是鐵屑，且在對鐵屑進行處理時，必須利用鉤子或者是毛刷等，對設備進行逐步清潔。

7）在設備運轉過程中不得對刀具以及結構部件進行測量。

8）當完成某一項工序時，需要進行快速走刀處理，必須查證出當前設備在三個軸體之間的定位，然后按照相關指示，依次轉動手輪令道具快速定位。

9）當銑削機床長時間處于停工狀態時，必須對內部電子部件進行通電處理，一般為1.5h～2.5h。

10）當數控銑削設備在進行關機處理時，需令主軸進入自動停止狀態，不得對主軸采用急停處理，這樣便可有效保證在實際操控過程中，整個數控設備自然停止狀態，可以進一步減免機體所造成的部件高效率損耗問題，以此來提高設備的生命周期，在固有工作時限下發揮出更大的使用價值[4]。

3.2 加工工藝管理

在對加工工藝進行管理時，主要是從檢定方面與技術方面進行管制。

1）在檢定方面，主要是對銑削機床在運行狀態中所呈現出的參數進行結構化模塊化設定，確保各類參數程序的執行，可取代人工進行操作，以此來實現整個加工過程的無人操控模式，提高加工質量。

2）在技術管理方面，主要是針對銑削機床數字化功能的實現，對各類信息技術、電子技術以及反饋技術等進行有效測評，保證每一類技術的落實可精準地作用到設備運行工藝中，這樣便可進一步為相關加工工藝的實現提供精準數據支撐，以此來提高設備運行的自動化與智能化功能。

3）在設備運行方面，數控銑削加工屬于一個持續性的進給過程，其在運行過程中通過內部參數的設定，以保證各類設備載體可按照原有的指令參數進行自動化操作，以此來提高部件實際操控精度。為此，在對加工過程進行管理時，必須全方位考慮到數控銑削參數與各項設備運行所呈現出的工作參數之間的差異性，然后結合工作人員現場觀察與工作部件在完成某一工序后的參數檢定等，分析出當前操控行為是否符合預期設定需求。

此外，為保證參數指標檢測的合理性，可通過信息反饋技術對整個測控平臺進行三維立體化檢測，以X軸、Z軸、Y軸所呈現出的工作狀態進行參數設定，這樣便可進一步查證出在不同操作工序下制作基準與實際參數之間所呈現出的誤差性，以此來為后續整個設備程序的界定提供數據支撐[5]。

4 結語

綜上所述，數控銑床自動化、智能化功能的應用，可實現工業生產的人資減負，提高企業的資源利用效率與工業生產精度。期待在未來發展過程中，數控銑床設備的加工模式可真正實現數字化、微觀化、人工智能化的轉變，切實提高我國制造業的發展水平。