李 程
泰尔茂医疗产品（杭州）有限公司 浙江杭州 310018
摘要：近20年来数控技术在机械行业得到了很大的发展，加工中心作为现代制造业飞速发展下新型加工技术，是制造业进一步向智能化过度的主要数控设备，其高精密的加工精度、高度集成的加工模块和高效的加工效率，在现在制造业得到广泛的应用。
关键词：加工中心；加工工艺；精密制造
引言
数控加工技术作为世界主流的加工技术，设备和技术的应用更新的速度非常快，不管是精度和加工效率的提升都非常的大。相对应出现的刀具技术与夹具，也跟随着设备的改进而更新换代。你还在使用F2000的速度时，尖端技术已经可以实现F15000的超高速加工技术。在本文中，将重点阐述加工中心在加工工艺设计时的思路与方法。
研究的背景
现在国内加工中心已经非常的普及，但是加工效率、精度每家公司进行对比都有很大的差距。在进行加工工艺设计时，每一个公司都会对自身的需求进行设计，影响的因素最大的：刀具成本、工装成本、人力成本、机床成本。因为工艺的不同，每个公司的的加工效率和精度也各不相同。而高技能人才的短缺，很多错误的用法还在很多企业里面延续使用。
机床通常为高速机和普通机，普通机又分为线轨机和硬轨机。高速机是为超高速加工而设计的机床，硬轨机是为了大扭矩力切削所设计的机床。系统的有开环，半闭环，全闭环，这个都要清楚，在工艺设计时的时候都要考虑到。车间环境（是否恒温）、机床冷却液（油还是水）、是否有排雾装置、机床的安装情况以及附近设备的情况等等，都要了解清楚。设备现有的精度状态：定位精度，主轴的间隙情况，加工时的主轴稳定性等等。
常见问题
1.主轴没有配冷却装置，温度升高容易导致轴承磨损。
2.主轴没有配内冷，在深凹和深孔加工排屑困难，导致刀具磨损。
3.设备没有根据厂家设计安装，地基没有减震沟，设备和地基的连接不牢固，地基不合格等，引起设备倾斜、移动和震动。
4.设备周围粉尘严重，容易引起光栅尺故障和机床传动部件磨损
5.高速机没有排雾设备，容易导致机床温度升高精度波动变大
6.冷却液过滤系统铁屑过滤不净，会引起加工精度不良和加剧刀具磨损，铁屑再次被切削形成粉末进入设备内部，引起机床磨损。
工艺设定思路
在进行工艺设定时，先确定是以效率为导向设计还是以精度为导向设计。列如：批量生产的汽车零部件和单件的精密模具零部件：
1.大批量的产品，以效率为导向来进行工艺设定，先效率后精度。
2.高精度的产品，以精度为导向进行工艺设定，先精度后效率。
产品的精度不高，那么它的容错能力就很大，我们就先考虑效率；如果容错能力很小的产品，要先考虑精度。产品的结构稳定、强度性能也是加工工艺要考虑的主要部分。针对比较弱势的小企业，我们进行深入的分析，并制作对应的工艺。
常出现的问题：
1.刀具使用寿命低，经常需要调节参数进行修正，精度不稳定
2.设备损耗特别快，新设备用一年精度就不行了
3.加工效率低，成本高，利润低，抗风险能力差
4.产品容易变形，精度不稳定。
间隙大的机床刚性和精度都很差，刀具的磨损速度快和加工效率差，建议维修恢复。如果还要发挥余热推荐使用工艺：1.铣削使用飞刀，采用加强型切削刃刀片，采用韧性好的抗冲击的铣刀精铣；2.参数调节：负载在9%以内，如果负载大设备刚性不足震动会反映在刀具上加剧刀具磨损，3.钻孔采用G60排除反向间隙的编程工艺，铣削采用端铣，大圆弧进刀，消除间隙。特点：轻负载端铣和抗冲击切削刃能大幅减少机床间隙波动对刀具形成的冲击，提高刀具的使用寿命，去间隙的的编程工艺能大幅提高加工精度。缺点：效率低，精度不高。
硬轨机的加工工艺，刀具采用切削刃强度高，大切削量加工工艺，负载35%以内。速度根据机床的状态来调节，考虑机床的安装情况，周围环境，自身的刚性等。判断方法：1.加工时机床的震动和主轴声音，声音发闷不清脆和震动明显，说明阻力大机床刚性不足需要降低速度，看铁屑的颜色，铁屑发黑需要调节速度。特点:机床的刚性高，加工效率高，适合行铣，适合粗加工，适合切削量大的工件。缺点，对于加工量小的工件，效率优势不明显。
注意：尽量使用硬轨机的中低速区间，不要使用高速区间。硬轨机在高速区间机床电子系统和机械系统的运行速度的匹配容易出现差异，引起机床的抖动和减低机床的刚性，由于摩擦力的原因高速还会导致机床温度升高，精度变差。不要设计轻负载加工工艺浪费机床的性能，硬轨机能承受大扭力切削，这个是它的优势，要发挥出来，刀具选择高3刃粗铣刀。加工前必须充分热机。
线轨机的工艺特点：以轻、中等切削为主，避免大扭力切削，选择以切削速度快的多刃铣刀进行行铣。线轨机和高速机的工艺基本一致，都以速度优先，主要是负载量的设定不一样，线轨机床的使用习惯性误区：
1.加工区域长时间设置在同一区域，导致导轨，丝杆局部磨损
2.加工区域设置在工作台的最边缘，边缘的精度不太稳定
3.使用大飞刀开粗，大飞刀大吃刀震动大，冲击大容易伤机床
4.使用普通通用型刀柄，普通刀柄在高速的稳定性能无优势
5.使用2-3刃刀具加工，刃少效率低，多刃效率高
线规机在我们在进行工艺设计的思路：
1.选择高速加工模式，不用低速加工，充分发挥出设备的优势；
2.对设备工作台的区域进行一个长期的周期性的规划，避免长期在一个区域内工作造成该区域的丝杆磨损。注意：在整个丝杆的行程中：中间区域精度和稳定性最好，丝杆的尾端精度和稳定性最差，丝杆的首端（靠近私服电机部分）刚性最好。
3.使用加强型的高速刀柄，优势：自身重，在加工时惯性大稳定性能好，加强型刀柄的夹持力也比普通的强，对刀具性能的发挥更有优势。选择多刃刀具，刃多的刀具比刃少的刀具加工效率高很多。
4. 负载19%以下，每台设备和环境都不一样，根据实际情况调节加工参数，
结语
作为一个数控加工从业者，技术的快速发展，需要我们不断的学习与积累。每台设备和环境都是变化的，只有不断的观察与实验才能发挥出每台设备的最大潜力。精益求精是每一个加工人的座右铭，效率和品质是企业的生命线，每一个加工人都是一个制造强国的基石。希望本文对从事数控加工人起到一些帮助。
作者简介：李程 在国内外多家知名企业内从事数控加工20余年，数控铣技师，数控车技师。
参考文献：
1.普通铣床操作与加工实训 作者：陈宇 朗敬喜 出版社：电子工业出版社
2.全程图解FANUC OID数控系统维修一学就会 作者：赵智智 出版社：机械工业出版社
3.数控铣床和加工中心结构与维修 作者 韩鸿鸾 郑建强 袁雪芬 出版社：化学工业出版社