數(shù)控銑床常見編程操作分析

伍青春

(定西中醫(yī)藥科技中等專業(yè)學(xué)校，甘肅 定西 748100)

0 引言

數(shù)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(xiàn)工件的銑削、鉆削、鉸削等，在加工制造業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用[1-3]。數(shù)控操作及加工人員都應(yīng)該熟練掌握數(shù)控銑床的正確操作及基本編程技術(shù)，可以根據(jù)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(zhì)量及加工效率[4]。

因此，對平面銑削編程加工、孔結(jié)構(gòu)加工及規(guī)則空間曲面加工等為案例進行技術(shù)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(nèi)容，在實際應(yīng)用中十分廣泛，各種零部件的凹凸面及結(jié)合面都需要進行平面銑削，按照常規(guī)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(shù)的主要評價標(biāo)準(zhǔn)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(shù)參數(shù)等。

1.1 刀路的設(shè)計

平行面銑削刀路的設(shè)計應(yīng)該遵循刀具直徑大于平行面寬度的原則。當(dāng)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(zhuǎn)位硬質(zhì)合金面銑刀、轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金R面銑刀及立銑刀。主要結(jié)構(gòu)特征及應(yīng)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(zhì)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(yīng)該考慮到加工機床的額定功率，當(dāng)超過額定功率時，應(yīng)適當(dāng)降低切削速度；在進行精銑時，一方面應(yīng)該考慮切削速度，保證加工質(zhì)量，另一方面應(yīng)合理選擇刀具材料，防止刀尖磨損影響加工表面質(zhì)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(chǎn)規(guī)模為單件生產(chǎn)。主要計劃及加工任務(wù)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(jié)構(gòu)加工編程操作分析

2.1 孔結(jié)構(gòu)的作用及主要類型

孔結(jié)構(gòu)是各項結(jié)構(gòu)的重要零部件之一，在機器運轉(zhuǎn)中具有重要作用，孔結(jié)構(gòu)的主要作用包括連接、導(dǎo)向、定位及配合作用?？椎念愋椭饕ㄍ?、盲孔、單一孔及復(fù)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(jié)構(gòu)加工時，刀具受到孔結(jié)構(gòu)的限制，刀具在加工過程中容易產(chǎn)生彎曲變形和振動，進而影響孔結(jié)構(gòu)的加工精度與加工效率，刀具在孔結(jié)構(gòu)加工中，一般處于半密閉空間，加工雜質(zhì)排除困難，冷卻空氣或者冷卻液難以進入加工區(qū)域，導(dǎo)致切削熱量較為集中，溫度較高，進而影響刀具工作質(zhì)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(jié)構(gòu)加工的重要因素，在實際操作過程中應(yīng)根據(jù)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(dāng)確定好鉆孔刀具類型及直徑后，應(yīng)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(chǎn)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(xù)表4

圖1 FANUC孔加工示意圖

3 規(guī)則空間曲面銑削編程操作分析

空間曲面主要包括規(guī)則空間曲面和自由空間曲面，主要是指規(guī)則曲線，如直線、圓弧、橢圓等按照一定的構(gòu)建關(guān)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(chǎn)規(guī)模為單件生產(chǎn)。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(jié)論

本研究通過對數(shù)控銑床加工中的三種典型案例(平面銑削、孔結(jié)構(gòu)加工、規(guī)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(jié)果旨在為數(shù)控銑床加工及操作提供技術(shù)參考與借鑒。