數控銑床常見編程操作分析

伍青春

(定西中醫藥科技中等專業學校，甘肅 定西 748100)

0 引言

數控銑床是指用計算機控制中心控制的機床，完成工件的自動加工，主要包括多維曲面的精確加工，通過自動換刀裝置實現工件的銑削、鉆削、鉸削等，在加工制造業中得到了廣泛的應用[1-3]。數控操作及加工人員都應該熟練掌握數控銑床的正確操作及基本編程技術，可以根據工件圖紙及其加工要求確定適宜的加工方案，如切削刀具的選擇、切削速度的選擇等，保證工件加工質量及加工效率[4]。

因此，對平面銑削編程加工、孔結構加工及規則空間曲面加工等為案例進行技術說明與編程操作。

1 平面銑削編程操作分析

平面銑削是銑削加工中的基本內容，在實際應用中十分廣泛，各種零部件的凹凸面及結合面都需要進行平面銑削，按照常規操作可以分為平行面、垂直面、斜面及臺階面等。平面銑削技術的主要評價標準包括平面度及表面粗糙度。影響平面銑削的重要因素包括刀具的選擇、銑削方式、技術參數等。

1.1 刀路的設計

平行面銑削刀路的設計應該遵循刀具直徑大于平行面寬度的原則。當運動刀具大于平行面寬度時，銑削平行面可以分為對稱銑削、不對稱逆銑2種加工方式，主要特點如表1所示[5]。

表1 銑削平行面主要方式及特點

1.2 常用刀具類型及速度選擇

平行面銑削常用刀具主要包括可轉位硬質合金面銑刀、轉位硬質合金R面銑刀及立銑刀。主要結構特征及應用范圍如表2所示[6]。

表2 平行面銑削常用刀具類型及特點

切削速度是影響加工效率及加工質量的重要因素之一，切削速度的選擇一般是在保證合理刀具壽命的前提下，盡量選擇較大的切削速度。在進行粗銑時，還應該考慮到加工機床的額定功率，當超過額定功率時，應適當降低切削速度；在進行精銑時，一方面應該考慮切削速度，保證加工質量，另一方面應合理選擇刀具材料，防止刀尖磨損影響加工表面質量[7]。

1.3 編程指令

以銑削汽車覆蓋件磨具底板平面加工為例，零件材料為Q235，生產規模為單件生產。主要計劃及加工任務如表3所示[8]。

表3 汽車覆蓋件磨具底板平面加工工序

2 孔結構加工編程操作分析

2.1 孔結構的作用及主要類型

孔結構是各項結構的重要零部件之一，在機器運轉中具有重要作用，孔結構的主要作用包括連接、導向、定位及配合作用。孔的類型主要包括通孔、盲孔、單一孔及復雜孔等，還可以按照孔形狀進行分類，如圓孔、錐孔等。由于在進行孔結構加工時，刀具受到孔結構的限制，刀具在加工過程中容易產生彎曲變形和振動，進而影響孔結構的加工精度與加工效率，刀具在孔結構加工中，一般處于半密閉空間，加工雜質排除困難，冷卻空氣或者冷卻液難以進入加工區域，導致切削熱量較為集中，溫度較高，進而影響刀具工作質量與使用壽命。

2.2 鉆孔刀具直徑的確定

加工孔的尺寸，如孔徑、孔深、加工精度、機床功率等是影響孔結構加工的重要因素，在實際操作過程中應根據孔尺寸、加工精度進而確定鉆孔刀具直徑。

2.3 鉆孔切削用量的確定

當確定好鉆孔刀具類型及直徑后，應該確定鉆孔切削用量，在保證刀具使用壽命及加工精度的前提下，選擇合適的鉆孔切削用量，提高生產效率[9]。

2.4 編程指令

以FANUC孔加工工序為例進行程序闡述與分析，程序如表4所示。

表4 FANUC孔加工程序指令

續表4

圖1 FANUC孔加工示意圖

3 規則空間曲面銑削編程操作分析

空間曲面主要包括規則空間曲面和自由空間曲面，主要是指規則曲線，如直線、圓弧、橢圓等按照一定的構建關系，如掃描、拉伸等形成的曲面造型，常見的曲面造型包括錐面、球面。以空間倒圓角工件加工為例，材料為45鋼，生產規模為單件生產。工件倒圓角加工程序如表5所示。

表5 工件倒圓角加工程序

4 結論

本研究通過對數控銑床加工中的三種典型案例(平面銑削、孔結構加工、規則空間曲面)的加工方式、影響因素及編程指令等進行詳細闡述，研究結果旨在為數控銑床加工及操作提供技術參考與借鑒。