数控铣床常见编程操作分析

伍青春

(定西中医药科技中等专业学校，甘肃 定西 748100)

0 引言

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[1-3]。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[4]。

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。

1 平面铣削编程操作分析

平面铣削是铣削加工中的基本内容，在实际应用中十分广泛，各种零部件的凹凸面及结合面都需要进行平面铣削，按照常规操作可以分为平行面、垂直面、斜面及台阶面等。平面铣削技术的主要评价标准包括平面度及表面粗糙度。影响平面铣削的重要因素包括刀具的选择、铣削方式、技术参数等。

1.1 刀路的设计

平行面铣削刀路的设计应该遵循刀具直径大于平行面宽度的原则。当运动刀具大于平行面宽度时，铣削平行面可以分为对称铣削、不对称逆铣2种加工方式，主要特点如表1所示[5]。

表1 铣削平行面主要方式及特点

1.2 常用刀具类型及速度选择

平行面铣削常用刀具主要包括可转位硬质合金面铣刀、转位硬质合金R面铣刀及立铣刀。主要结构特征及应用范围如表2所示[6]。

表2 平行面铣削常用刀具类型及特点

切削速度是影响加工效率及加工质量的重要因素之一，切削速度的选择一般是在保证合理刀具寿命的前提下，尽量选择较大的切削速度。在进行粗铣时，还应该考虑到加工机床的额定功率，当超过额定功率时，应适当降低切削速度；在进行精铣时，一方面应该考虑切削速度，保证加工质量，另一方面应合理选择刀具材料，防止刀尖磨损影响加工表面质量[7]。

1.3 编程指令

以铣削汽车覆盖件磨具底板平面加工为例，零件材料为Q235，生产规模为单件生产。主要计划及加工任务如表3所示[8]。

表3 汽车覆盖件磨具底板平面加工工序

2 孔结构加工编程操作分析

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 钻孔刀具直径的确定

加工孔的尺寸，如孔径、孔深、加工精度、机床功率等是影响孔结构加工的重要因素，在实际操作过程中应根据孔尺寸、加工精度进而确定钻孔刀具直径。

2.3 钻孔切削用量的确定

当确定好钻孔刀具类型及直径后，应该确定钻孔切削用量，在保证刀具使用寿命及加工精度的前提下，选择合适的钻孔切削用量，提高生产效率[9]。

2.4 编程指令

以FANUC孔加工工序为例进行程序阐述与分析，程序如表4所示。

表4 FANUC孔加工程序指令

续表4

图1 FANUC孔加工示意图

3 规则空间曲面铣削编程操作分析

空间曲面主要包括规则空间曲面和自由空间曲面，主要是指规则曲线，如直线、圆弧、椭圆等按照一定的构建关系，如扫描、拉伸等形成的曲面造型，常见的曲面造型包括锥面、球面。以空间倒圆角工件加工为例，材料为45钢，生产规模为单件生产。工件倒圆角加工程序如表5所示。

表5 工件倒圆角加工程序

4 结论

本研究通过对数控铣床加工中的三种典型案例(平面铣削、孔结构加工、规则空间曲面)的加工方式、影响因素及编程指令等进行详细阐述，研究结果旨在为数控铣床加工及操作提供技术参考与借鉴。