摘要：从数控铣实操角度出发，提出了数控铣加工过程中编制加工工艺时需要考虑的要素及原则，分析了如何高效、安全地进行数控铣加工的策略。
关键词：数控铣削;?工艺编制;?安全操作;
随着我国大力推进实施2025制造强国战略，近年来先进制造业得到迅猛发展，数控加工在高精密零部件加工中发挥了重要作用。数控铣削在新产品开发、模具加工等行业中的应用越来越广泛。因此，做好数控铣加工的工艺优化研究，对于促进数控加工这项工艺技术的应用和发展具有积极意义。
1 数控铣工艺概述
数控铣削加工应用范围较广，适应性强，对于工艺编制的科学性要求较高，不仅需要将普通加工工艺的思想和方法融入到数控加工工艺中，还需要结合数控铣加工的特点，进行周密、细致的工艺规划和设计，在精确分析加工图纸的基础上，进行最佳的工艺方案设计。数控铣工艺编制是在分析图纸精度后，围绕机床、工件、夹具、刀具、加工程序、切削用量、工序与工步划分、走刀路线设计、检验手段与频次、操作过程管理等方面进行规划与设计。
2 数控铣工艺规划方案
2.1 工艺规划
工艺员进行零件编程时，首先仔细研读图纸上的尺寸公差及技术要求，并进行工艺可行性分析，若现有的软硬件可以满足加工要求，便从机床、工件、夹具、刀具等方面开始拟定加工工艺方案和切削方法。
2.2 数控加工工艺分析内容与步骤
(1）选择机床类型和规格。（2）对零件结构进行数控加工工艺性分析。（3）具体加工方法与加工方案的拟定。（4）工序与工步的划分，需考虑工序中间测量。（5）零件的安装及夹具的选用与安装方案。（6）刀具与切削参数的选择。（7）对刀点和换刀点、加工坐标系的选择。（8）刀具走刀路径规划。（9）加工路线规划与设计。（10）检验方法与频次、检具的选择。
拟定数控工艺方案、编写数控程序时，注意遵循与工艺内容的统一性、符合性、灵活性、方便性原则。工艺编制是决定数控加工成败的关键和前期条件。工艺员不仅需要学习借鉴相关知识，更重要的是自身要积累大量实操经验。一种零件的工艺加工方案经过实操验证和不断优化后，要及时形成工艺技术文件，为今后该零件的批量生产提供技术依据，最大限度发挥出数控加工的特有优势。
其中，合理的加工参数选择取决于长期的生产加工实践经验和公式。
笔者通过自身加工实践统计出了数控铣削加工切削速度参考值。
3 铣削加工编排考虑要素
3.1 机床方面
(1）功率容量：检查功率和机床刚性，确保机床能使用所需的铣刀直径。（2）冷却液：选择合适类型的冷却液，注意加工中冷却液的流量应合适；在不使用冷却液时需保证刀具能较好地铣削及保证工件加工质量。（3）选择气体冷却方式时注意气源供应量。（4）有关维护：遵循刀具参数说明确定切削参数，始终监控工件的铣削状态，通过加工部位和刀具尺寸，观察刀具磨损情况，有少量磨损及时调整刀补值。
3.2 工件方面
(1）工件的稳定性：工件夹紧状况和重复定位精度。（2）工件材料与刀具合理配置。（3）工件或毛坯尺寸的一致性；待加工表面的质量要求。
3.3 刀具与夹具方面
(1）铣刀直径：根据工件宽带选择正确的直径。（2）刀片模型：尽量使用正前角可转位刀片，以确保平稳切削和最低功耗。（3）选择正确的铣刀齿距；使用正确的铣刀齿距，确保无过多的刀片参与切削，避免震动。（4）刀片材质：按工件材料及精度要求，选择刀具刀片槽型和材质。
（5）主偏角：选择最合适的主偏角，90°主偏角用于铣削带台阶的平面。（6）减震铣刀：对于超过刀具直径4倍的较长悬伸，震动趋势会变明显，使用减震刀具能显著提高生产效率。（7）铣刀位置：装夹铣刀时注意伸出长度，既要保证伸出夹套的长度大于铣削的深度，又要避免过长，同时还需要将冷却管调整至合适位置，经试喷淋，保证在完成所有铣削时都能够始终有冷却液。（8）悬伸长度；加工时使主轴上的刀具悬出的长度尽可能短。（9）工件伸出夹具的部位略微大于切深。
3.4 加工策略
(1）铣削方向：尽可能使用顺铣。（2）合理规划铣刀路径：优先选择圆弧方式切入切出，退刀时切削厚度始终为零，从而能实现更高的进给和保证更长的刀具寿命。（3）对于窄槽及薄壁部位铣削时，选择的切削参数要适宜吃刀。（4）使用正确的进给：使用推荐的最大切削厚度，确保所用刀具的正确进给，以实现高效的切削效率。（5）尽可能集中工序，减少工件安装次数与换刀次数；多选用复合刀具。
3.5 加工程序、检测与加工过程管控
(1）换刀点和第二参考点要依据加工工艺精心选择。（2）善用局部坐标系、坐标旋转等编程技巧优化、简化加工程序。（3）检测：首次加工要进行检测，有效设置中间测量值。（4）更换工件时检查刀具磨损情况。（5）加工过程始终关注机床有无异响、刀具冷切状况、排屑状况。
任何工程都少不了一个合适的策略路线, 当然, 数控技术加工零件同样如此。加工的路线安排需要高度重视起来, 这一步需要很多步骤配合联系起来, 配合刀具使用还有元素设计方案等, 许多步骤联系起来就会很容易出错, 所以, 我们就需要对工程的进行有一个先后次序, 当工程比较分散的时候也要有一定的计划, 不能在这个步骤出现一些不必要的会影响到整个工艺加工精细完成度的因素。最后根据加工工艺的零件特点进行区分, 分为粗加工和精细加工。在工艺编程里, 有自动编程和人工编程两大类。自动编程就是利用计算机来进行程序的加工制造, 节省了人力资源, 也很方便快速, 具体操作也简便起来。对工作人员的要求也低下来了, 仅仅只需要相关的加工零件图样来使用数控语言就可以来进行了, 像那种精细的计算还有后期处理, 都可以省去人工而用计算机来进行工作了。这样子是要比人工编程方便些了, 但是人工编程的优点也很明显, 虽然使用的人力资源较多, 但是人工操作起来会更得心应手, 适用性也会比起自动编程更强一些。综合来看, 两者都是各有优点的, 在工艺编程水平上, 使用这些分析因素都是为了更好地去精细加工工艺零件, 让数控技术得以最大限度发挥作用。
4 编制数控加工工艺卡
及时将经实操验证和工艺优化后的数据填到工艺卡中。工艺卡片内容经优化固定后，将为今后的批量生产提供技术依据。
5 数控铣实操加工
数控加工的首件试切非常重要，按照规范操作步骤来进行，一般都能够避免撞刀，达到编程中的尺寸要求。在加工时，操作者需要进行过程管控，具体可从以下方面来避免撞刀的发生：（1）循环启动前需要再次确认坐标系、刀具补偿值与加工程序的一致性。（2）确认刀具、夹具、工件装牢夹紧，防止刀具型号错拿。（3）装刀和夹紧工件的动作必须一气呵成，防止中间出现遗漏而造成没有夹紧的情况发生。（4)G00快速逼近工件及加工结束后的退刀需用G01直线插补且要注意方向。（5）子程序的开始段、结束段与主程序中相关程序段的数值、程序代码要相互符合。（6）要随时观察刀具磨损状态、冷却情况、排屑情况、加工时的震动及异响情况，有异常及时处理。
6 结语
本文通过分析数控铣工艺编制中需要考虑的各要素，提出了具体的工艺编制方案，对于数控铣编程及操作人员安全、规范、高效地进行数控铣削加工具有较好的借鉴意义。
参考文献
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