数控铣床常见编程操作分析

数控铣床常见编程操作分析

王君

南京技师学院 210023

摘要：数控铣床是指用计算机控制中心控制的机床，完成工件的自动加工，主要包括多维曲面的精确加工，通过自动换刀装置实现工件的铣削、钻削、铰削等，在加工制造业中得到了广泛的应用。数控操作及加工人员都应该熟练掌握数控铣床的正确操作及基本编程技术，可以根据工件图纸及其加工要求确定适宜的加工方案，如切削刀具的选择、切削速度的选择等，保证工件加工质量及加工效率。因此，对平面铣削编程加工、孔结构加工及规则空间曲面加工等为案例进行技术说明与编程操作。

关键词：数控铣床;操作;程序;案例分析

引言

随着数字控制和加工业技术的进一步发展，产生了许多专业化的工业生产方式。在加工活动中，工装夹具已成为了必不可少的工装器具。主要功能在于准确判断工件和夹具之间的相对位移，从而使刀具牢固地夹住，通过卡具能够有效的提升刀具的制造效果，拓宽机床的加工领域。所以卡具在机械制造中具有关键的作用。随着数控技术的发展，数字控制的运用日益普遍，数控铣床制造的刀具结构一般都比较复杂，需要使用一些卡具，一方面可以提高生产效率，也有利于提升产品质量。本文在加工此零件时遇到需多面加工的问题。针对这类零件在通用夹具方面所做出的改良，改造成一副新的夹具。利用此夹具对装夹刀具进行加工后，能够更加有效的减少刀具的装夹和对刃时间，因此极大地提高了加工效率和加工准确性。当企业针对这一类零部件进行大批量生产时，采用该夹具可使其经济价值更为突出。

1.数控自动编程

UG自动编程是一种通过计算机CAD功能完成零件三维造型设计,获得产品加工数学模型,然后使用计算机CAM功能获取相关设计信息,进行数控编程的一种图形交换式编程方法。其编程的基本步骤主要包括零件三维数字建模技术、CAM加工方法和加工参数选项的设置、真实加工刀具路径的虚拟仿真加工过程和后处理技术。编程人员可根据加工零件的具体结构、加工形状及加工精度等要求进行具体分析然后选择合适的加工机床类型。再利用UGCAM强大的交互式窗口功能,编辑和修改刀具路径,模拟刀具的加工过程,最后生成符合数控机床可以识别的NC程序的刀具加工位置源文件等。

2.数控铣床常见编程操作分析

2.1孔结构的作用及主要类型

孔结构是各项结构的重要零部件之一，在机器运转中具有重要作用，孔结构的主要作用包括连接、导向、定位及配合作用。孔的类型主要包括通孔、盲孔、单一孔及复杂孔等，还可以按照孔形状进行分类，如圆孔、锥孔等。由于在进行孔结构加工时，刀具受到孔结构的限制，刀具在加工过程中容易产生弯曲变形和振动，进而影响孔结构的加工精度与加工效率，刀具在孔结构加工中，一般处于半密闭空间，加工杂质排除困难，冷却空气或者冷却液难以进入加工区域，导致切削热量较为集中，温度较高，进而影响刀具工作质量与使用寿命。

2.2子程序概念

所谓的子程序，主要针对的是在数控加工过程中，对零件的结构中出现形状相同、对称、成比列的缩放或者形成规则的角度布置时，会出现所要加工结构的程序内容在整个加工程序中会反复出现或者多次利用等现象，通过将这个部分程序内容独立出来，并按照一定的格式来进行编写，重新编制成一个新的程序，而这个编制出来的新的程序可以供其他程序进行调用，这样不仅能满足数控加工的要求，同时还能更好地简化程序的编写。通常，对于具有多个相同结构的零部件，相同结构部分会在程序中多次出现，可以将这部分具有相同结构组成的加工程序编写成为一个独立的程序，并命名为子程序。该子程序可以被任何的加工程序调用，调用它的这个加工程序则称为主程序。在主程序执行过程中出现子程序执行指令（亦称调用子程序指令）时，就执行子程序；当子程序执行完毕，返回主程序继续执行。

2.3加工时夹具的操作流程

（1）先将部件固定在原有的通用夹具上，且将夹具牢牢固定在机床平台上。（2）将毛胚装入虎钳口中合适位置，取用垫块，用力向内压紧，X方向完成定位。后将毛胚加紧并进行找正对刀。（3）按照预编的工艺程序，对模型正面进行机械加工，修整后成型。①用硬质合金直立铣刀，粗加工模具的正面轮廓；②用硬质合金立铣刀零点五精、精机械加工周边轮廓；③用6mm球刀精机械加工曲面、斜面；④用3mm球刀再精机械加工周边表层、或抛光。（4）正面加工完后，松开夹具将工件反转将反面装夹好。（5）按照预编的工艺程序，对模型反面进行机械加工，修整后成型。①用可转位硬质合金立铣刀，粗加工模具的反面轮廓；②用硬质合金立铣刀零点五精、精机械加工周边轮廓；③用6mm球刀精机械加工曲面、斜面；④用3mm球刀再精机械加工周边表层、或抛光。（6）其他几个面装夹后按预加工程序修整手臂腿侧的直角边，头部铣圆孔，最后去毛刺锐边。

2.4加工路线的选择

数控加工路线制定的合理、直接影响加工质量、生产成本和生产效率。因此加工时,为了确保满足被加工零件表面质量和尺寸精度要求的同时,应首先考虑安排加工路线方案数值计算要简单,走刀路线尽量要短等。数控加工时的进、退刀方式是影响零件表面加工精度的主要因素,常用的铣削加工下刀方式主要有三种:斜线进刀、螺旋进刀、直接进刀。直线进刀是一种刀具直接切入工件的方式,由于直接进刀时刀具接触工件的瞬间产生比较大的阻力容易在加工零件表面上留下加工痕迹从而影响加工表面粗糙度;螺旋进刀是一种在加工工件时以螺旋渐进式的方式切入工件,刀具接触工件时阻力较小不易产生在零件加工表面产生痕迹,但是螺旋式切入工件时的加工距离较长,因此产生的加工时间相对比较长;斜线进刀是一种以斜进式方式切入工件,刀具接触工件时阻力较小也不易产生加工痕迹,斜线进刀方式相比其他进刀方式的加工距离较短,辅助加工时间较少,因此切削时从生产效率和加工精度的角度考虑,加工时应尽量采用斜线进刀的方式来进行加工。

3.能够更好地将零件的加工程序实现优化

在数控铣削的加工中，通常来说所要加工的零件都相对复杂，往往会在整个零件加工中出现大量的具有相对独立的结构需要加工。因此，作为编程人员，我们可以充分地利用子程序的功能来进行加工，不管是采用自动编程软件，亦或者是手工编程，将整个复杂的零件结构分成为若干个独立的模块，再将各个模块进行单独地编写成一个子程序，然后通过主程序来进行逐一调用加工，就可以完成了整个零件的加工。通过利用子程序，可以将整个数铣复杂的加工程序实现简化，除了能够让加工程序实现优化外，还有一个重要的作用，就是可以为后续加工中便于对轮廓轨迹和尺寸精度等的控制，为程序员或者加工操作人员在对程序进行更为方便的调整，优化后的程序，能够便于程序的调整和修正。

结束语

综上所述，机械加工技术人员在使用数控铣床来对特殊零部件进行加工时，夹具在这里有着十分关键的角色，所以有必要对现在夹具加以研究和更新。通过不断完善对特种零部件的机械加工技术，以使数控铣床在加工特种零部件时达到更高的制造加工效率，从而使中国现代制造业的发展逐渐具有了较为丰富的科技基础和内涵。

参考文献

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